无线移动互联网：原理、技术与应用 教学课件 作者 崔勇 CH6 移动IPv6-1VF

CS80240333CUIYong1移动IP

-互联网移动性支持课程号80240333教师:崔勇CS80240333CUIYong2课程大纲引言移动ipv4中的概念和术语MIPv4概述移动IP功能代理发现注册隧道MIPv4的挑战移动IP的路由优化移动IP中的快速切换支持总结CS80240333CUIYong3如何与一个移动中的朋友通信求助于她的父母?父母是不动的她一旦有了新的她会告诉她的父母假设你有个经常旅游、不断换地址的朋友，你要如何联系她?她在哪儿?CS80240333CUIYong4场景1计算机通过无线链路连接互联网实际没有移动有线网络CS80240333CUIYong5InternetADSLISDN场景2带笔记本回家有线环境移动中是离线的CS80240333CUIYong6场景3在火车上接入互联网无线环境

移动中处于在线状态CS80240333CUIYong7从网络的角度看移动性固定移动无线用户使用的是固定AP在线移动用户(切换)离线移动用户〔漫游〕CS80240333CUIYong8互联网和IPBS公司网络本地ISP区域ISPphysicallinknetworktransportapplicationphysicallinknetworkphysicallinknetworktransportapplicationphysicallinknetworkphysicallinknetworkIP集线器,交换机,路由器?CS80240333CUIYong9移动中的问题一两件事情?移动中断连〔切换〕MN不能被呼叫〔漫游〕8IP协议和IP地址非常重要!!CS80240333CUIYong10两类移动1)无缝移动对于应用来说是感觉不到移动的2)可移植性

移动对应用不是透明的，但仍可以在新的地方接入网络分别支持这两点的一些协议DHCP可以支持可移植性移动IP可以支持无缝移动CS80240333CUIYong11需求对于接入点我们知道移动用户可以改变接入点在蜂窝网中,移动用户变换不同的基站.在无线局域网中,移动用户变化不同的接入点.移动用户一天中可以在办公室在家里不同地方办公:移动用户变换不同的以太网子网.对于应用我们希望在移动过程中应用不会终止当变换不同基站时我们希望正在使用的蜂窝能够保持通话不中断当变换无线局域网接入点时我们希望远程登录效劳能够不中断运行.CS80240333CUIYong12移动性解决方案协议和方法移动蜂窝网解决方法GSM有自己的一套注册，切换，移动管理程序移动网络解决方法移动IP已经开发出了对基于IP的主机和移动用户的支持.在本门课程中我们将关注移动IP协议移动IP移动IP是一个三层协议

(网络层)，

用来支持移动用户以无缝的方式在网络中漫游我们并不关心在底层移动用户是如何改变其物理位置的13移动IP

移动IP是一个独立于物理层和数据链路层的移动解决方案:它可以工作于以太网,令牌环网,无线局域网,在串行电缆或线上的PPP协议,等等.通过移动IP协议,会实现所有的TCP/IP都对用户移动无感知只有IP协议和底层能感知用户移动高层协议(TCP,UDP,RTP,等)和应用对移动无感知.14移动IP

MobileIPEthernetTokenRingPPPWLANBluetoothTCPUDP网络应用和协议Telnet,FTP,HTTP,等等.移动对这些协议来说都是无缝的.底层可以使用各类技术来实现.TCP/IP协议栈15我们为什么需要移动IP互联网的设计之初就是为了用于连接计算机.最初我们有台式机、工作站、大型机和超级计算机但它们都是固定的，没法随身携带!现在,我们有笔记本和掌上电脑Palmtop和口袋PC它们的性能都足以运行我们平时所关注的网络应用我们需要无线网络互联网接入技术主要就是为了使这些移动设备能够支持移动应用

移动IP

就是为了这个目的而设计的!16我们为什么需要移动IP(待续)

回归到现在的互联网…现在的互联网架构和协议(除了支持移动IP的)都不支持用户的无缝移动互联网最初是为不会频繁改变位置的固定用户而设计的.当你带着你的笔记本电脑来到一个新的地方想要重新连接以太网，你就需要重新配置电脑.当你配置完你的电脑，通常情况下你需要重启它。

无论你是否重启电脑，当你改变它的IP地址时，原先运行的网络应用都会中止.17CS80240333CUIYong18IP地址的作用在互联网中，IP地址主要用于两个方面目的主机身份的识别一个IP地址可以用来标识一部主机.TCP/IP协议栈中的协议通常使用IP地址来识别终端应用可以使用域名来使它们对用户来说更人性化.DNS效劳器存储IP地址之间的一一映射和域名CS80240333CUIYong19IP地址的作用(待续)定位移动用户:为路由IP地址的设立是用来对应互联网中特定位置的.它们是用来确定数据包从源主机到目的主机的路由的.对于固定用户固定用户不改变位置.位置相关的IP地址不是必须要改变的该IP地址我们可以使用很长时间移动网络的中潜在的问题一个IP地址无法满足移动用户的两方面需求CS80240333CUIYong20课程大纲引言移动ipv4中的概念和术语MIPv4概述移动IP功能代理发现注册隧道MIPv4的挑战移动IP的路由优化移动IP中的快速切换支持总结CS80240333CUIYong21移动IP移动IP协议的目标支持漫游和切换

无障碍的兼容现有固定用户使用的互联网和通信协议移动IP协议独立于物理层和数据链路层IETF中的相关RFCRFC2002:定义移动IP协议RFC2003/2004/170:定义三种隧道技术RFC2005:定义移动IP的应用RFC2006:定义移动IP中的管理信息库CS80240333CUIYong22问题和创新8放开你的思维?固定IP地址?可扩展性!CS80240333CUIYong23现实生活中的实际问题求助于她的父母?父母是不动的她一旦有了新的她会告诉她的父母假设你有个经常旅游，不断换地址的朋友，你要如何联系她?她在哪儿?CS80240333CUIYong24问题和创新8固定IP地址?不!稳定的路由回忆IP的问题再次放开你的思维!CS80240333CUIYong25移动IP方案每个移动用户使用两个IP地址身份标识

一个永久的IP地址(也叫家乡地址)位置一个根据移动主机当前位置不断变化的地址(叫做转交地址)用于路由查找CS80240333CUIYong26概念和术语(1)家乡网络(HN)互联网移动节点(MN)/移动主机(MH)外地网络(FN)CS80240333CUIYong27概念和术语(2)家乡代理(HA)互联网通信对端外地代理(FA)CS80240333CUIYong28概念和术语(3)互联网转交地址永久地址CS80240333CUIYong29概念和术语(4)互联网外地链路家乡链路CS80240333CUIYong30术语移动节点/主机(MN/MH):一个可以改变链路、IP地址，并依靠家乡地址来保障可达性的IPv6节点对端节点(CN):与移动节点通信的一个IPv6节点.家乡代理:在家乡链路上的一个效劳器，用于维护移动节点在远离家乡网络使用不同IP地址时的注册.家乡链路:分配家乡网络前缀的链路，移动节点可以从该链路获得家乡地址.外地链路:移动节点家乡链路之外的其他链路.家乡地址:当移动节点连接到家乡链路时分配的地址，通过该地址无论移动节点在什么地方都将始终可达.转交地址:当移动节点连接到外地网络时使用的地址.CS80240333CUIYong31概念和术语(总结)互联网移动节点(MN)转交地址(CA)对端节点(CN)家乡代理(HA)外地代理(FA)家乡链路外地链路

CS80240333CUIYong32课程大纲引言移动ipv4中的概念和术语MIPv4概述移动IP功能代理发现注册隧道MIPv4的挑战移动IP的路由优化移动IP中的快速切换支持总结CS80240333CUIYong33现实生活中的处理方法求助于她父母的过程她有了一个新地址告诉她的父母你向她的父母要她的号码你打给你的朋友假设你有个经常旅游，不断换地址的朋友，你要如何联系她?她在哪儿?CS80240333CUIYong34移动IP的作用控制层代理发现当移动节点来到一个新的子网〔或网络〕，它需要寻找该网络的代理为此,移动代理〔家乡和外地〕通过周期性的播送ICMP信息来宣告它们的存在注册当移动节点来到新的网络并从该网络获取一个新的转交地址，它需要向家乡代理注册该地址〔绑定〕，这样一来家乡代理就会知道将数据包转发到何处.注册过程应当是平安的CS80240333CUIYong35移动IP的作用数据平面反响&改变目的地址?要求对端节点重新发送它的信息从家乡地址到转交地址有什么问题?隧道&重定向?当家乡代理截获到发往移动节点的数据包时，它们使用一种叫做隧道的技术来将数据转发到移动节点的当前位置〔转交地址〕有许多类的隧道:IP到IP,最小封装,GRE,等等.CS80240333CUIYong36IPPayloadIP-CIP-MIP-HIP-FIPPayloadIP-CIP-MIPPayloadIP-CIP-M….….….….IPHeaderInner

IPHeaderOuter

IPHeader对端节点C移动主机C外地代理F家乡代理

HDst

Src

Dst

Src

TunnelIP-C:对端主机的IP地址IP-M:移动节点的IP地址(homeaddressofmobile)IP-H:家乡代理的IP地址(care-of-addressofmobile)IP-F:外地代理的IP地址.Dst

Src

Dst

Src

从对端节点到移动节点的数据包传输INTERNETDestAddressSrcAddressTTLProtocolHeaderChecksumIdentificationFragm.OffsetFlagsTotalLengthTOSVerHLAnIPHeaderFieldsOtherFields

CS80240333CUIYong37IPPayloadIP-CIP-M….对端节点C移动主机C外地代理F家乡代理HIP-C:对端节点的IP地址IP-M:移动主机的IP地址IP-H:家乡代理的IP地址IP-F:外地代理的IP地址.IPPayloadIP-CIP-M….SrcDstSrcDst从移动节点到对端节点的数据包传输INTERNETCS80240333CUIYong38课程大纲引言移动ipv4中的概念和术语MIPv4概述移动IP功能代理发现注册隧道MIPv4的挑战移动IP的路由优化移动IP中的快速切换支持总结CS80240333CUIYong39如何设计代理发现机制目的当节点移动时如何发现家乡和外地代理?是还在家乡网络还是移动到了一个新的网络?获得新的IP地址方案设计MN保持无感知新代理的地址甚至是新代理是否存在OSPF的帮助?CS80240333CUIYong40移动代理发现代理播送在链路上播送它们的存在性无线链路有线链路–以太网周期性地移动节点接收到播送从播送消息中获得IP地址是否还家乡网络?是否移动到新的网络.这种理解是在IP层的!CS80240333CUIYong41移动代理发现实现代理发现需要找到一个协议进行扩展代理播送消息是一种特定扩展的ICMP路由播送消息特定的扩展叫做移动代理扩展相似协议IGMPSNMPCS80240333CUIYong42代理播送消息TypeCodeChecksumNAddr=0AddrSizeLifetimeZeroormorecare-of-addresses……….DestAddressSrcAddressTTLProtocolHeaderChecksumIdentificationFragm.OffsetFlagsTotalLengthTOSVerHLTypeLengthSequenceNumberLifetimeFlagsReservedIPHeaderICMPRouter

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MessageMobilityAgent

Extension

FLAGSR:Registrationrequires(withtheforeignagent)B:ForeignagentisbusyH:Theagentishomeagent.F:TheagentisforeignagentM:MinimumencapsulationG:GREencapsulationV:VanJacobsonHeaderCompressionIPTCPUDPICMPIGMPLinkLayer081631ARPRARPApplications主机中的TCP/IP协议栈MN如何获得一个新的转交地址?CS80240333CUIYong43注册为什么需要注册移动节点获得转交地址从外地代理，或者从像DHCP这样的效劳器让家乡代理知道节点当前的转交地址什么时候开始注册当节点在IP(ICMP)层检测到它已经移动到一个新的位置它开始在家乡代理处的注册过程CS80240333CUIYong44注册注册消息用TCP或者UDP发送?使用UDP，端口号434注册过程包括两局部注册请求消息从移动节点发往家乡代理注册请求回复消息从家乡代理发往移动节点注册消息需要经过外地代理转发外地代理只是转发这些注册消息外地代理在注册过程中是被动的为什么?CS80240333CUIYong45转交地址类型普通转交地址FN中的短IP地址?什么是正常的转交地址外地代理为那个新位置提供接入效劳所使用的IP地址移动节点直接使用注册和通信必须通过外地代理向不同的MN分配信息容易实现AAA:身份验证,授权,账户有什么优势/缺乏?CS80240333CUIYong46转交地址类型混合转交地址没有独立的外地代理?移动节点到达新位置时通过一些诸如DHCP的标准机制来获得IP地址移动节点自己来完成所有工作外地代理的功能由移动节点自己来实现移动节点解封装来自于家乡代理的双向隧道上数据包注册与通信直接在MN和家乡代理之间进行有什么优势和缺乏?CS80240333CUIYong47注册请求TypeLifetimeFlagsHomeaddressHomeagentCare-of--addressIdentificationExtensions…..081631Type:移动IP消息类型:1–注册请求.Lifetime:注册有效时间.Homeaddress:移动节点的家乡IP地址Homeagent:家乡代理的IP地址.

Care-of-address:移动节点当前的IP地址–之后会成为双向隧道的一端.Identification:用于重发保护.Extensions:平安性扩展，可以用于防止恶意用户.Flags:S:同时绑定.

B:播送–家乡代理将会通过隧道将播送数据发往节点D:移动节点使用混合转交地址–意味着没有外地代理，移动节点自己解封装数据包.M:移动接点请求家乡代理使用最小封装来封装数据包G:移动接点请求家乡代理使用GRE封装来封装数据包注册请求格式IPHeaderUDPHeaderMobileIPMessageExtensionsHAFAMREQREQCS80240333CUIYong48注册请求回复TypeLifetimeCodeHomeaddressHomeagentIdentificationExtensions…..081631注册请求回复格式HAFAMRPLRPLType:3–注册请求回复Code:指示注册的结果

一些代码的值:0注册被接受66外地代理资源缺乏70无效请求130家乡代理资源缺乏131移动节点未通过身份验证Lifetime:家乡代理赋予的注册有效时间CS80240333CUIYong49注册过程的平安性平安问题欺骗性注册需要能被检测到.恶意用户会像有数据包需要接收的合法用户那样向家乡代理发送注册请求数据包.通过这种方法,恶意用户可以将发往移动用户的数据包重定向转发到它那里.因此需要身份认证有三种为移动IP定义的身份认证扩展移动节点-家乡代理认证扩展移动节点-外地代理认证扩展外地代理-家乡代理认证扩展CS80240333CUIYong50注册过程的平安性TypeSPILengthSPI….continued081631AuthenticatorAuthenticator…..参加到注册请求消息中的移动IP身份认证扩展Type:32–移动节点-家乡代理认证扩展33–移动节点-外地代理认证扩展

34–外地代理-家乡代理认证扩展SPI:平安参数索引.定义计算认证器的平安内容(策略,模式,密钥).Authenticator:变长.默认的身份认证方法: 前后缀模式的Keyed-MD5128bit认证器:注册信息的信息摘要. 基于以下计算:

共享的平安密钥,

spi索引,

注册消息的保护域,

再次共享密钥.CS80240333CUIYong51路由和隧道技术当对端节点向移动节点发送数据包(向它的家乡地址),数据包首先通过普通的路由方式发给该移动节点的家乡代理.家乡代理截获该数据包并进行封装，通过隧道发往移动节点(隧道出口)的转交地址封装的数据包使用普通的路由方式发往转交地址.有许多种封装方法:IP-IP封装最小封装GRE(通用路由封装)封装.HAFAMC封装数据包隧道为什么需要通过隧道?CS80240333CUIYong52IP-IP封装方法中的家乡代理DestAddress=AddrofMSrcAddress=AddrofCTTLProtocolHeaderChecksumIdentificationFragm.OffsetFlagsTotalLengthTOSVerHL081631IPPAYLOADDestAddress=Care-of-AddressofMSrcAddress=HomeagentaddresTTLProtocol=4HeaderChecksumIdentificationFragm.OffsetFlagsTotalLengthTOSVerHL家乡代理接收到一个来自于移动节点的对端节点的IP数据包家乡代理给数据包加上其他的IP的包头并把它发给移动节点的转交地址内部包头外部包头CS80240333CUIYong53IP-IP封装方法中的转交地址DestAddress=AddrofMSrcAddress=AddrofCTTLProtocolHeaderChecksumIdentificationFragm.OffsetFlagsTotalLengthTOSVerHL081631IPPAYLOADDestAddress=Care-of-AddressofMSrcAddress=HomeagentaddresTTLProtocol=4HeaderChecksumIdentificationFragm.OffsetFlagsTotalLengthTOSVerHL外地代理(或者使用混合转交地址的移动节点)接收到封装数据包接收者看到协议域的信息(为4)，知道数据包是使用IP-IP方法封装的内部包头外部包头接收者使用链路层机制将解封装的数据包转发(不是路由)给移动节点CS80240333CUIYong54最小封装方法中的家乡代理DestAddress=AddrofMSrcAddress=AddrofCTTLProtocolHeaderChecksumIdentificationFragm.OffsetFlagsTotalLengthTOSVerHLIPPAYLOADDestAddress=AddrofMSrcAddress=AddrofCProtocolReservedHeaderChecksumIPPAYLOADSDestAddress=Care-of-addrofmobileSrcAddress=AddrofhomeagentTTLProto=55HeaderChecksumIdentificationFragm.OffsetFlagsTotalLengthTOSVerHL外部包头最小化的内部包头来自于对端主机的数据包使用最小封装方法封装通往转交地址的隧道CS80240333CUIYong55家乡网络配置互联网互联网互联网路由器路由器和家乡代理路由器和家乡代理家乡代理物理家乡网络物理家乡网络虚拟家乡网络1)2)3)CS80240333CUIYong56知道MN和FA之间的MAC地址FA播送播送(IP和链路层播送)FA播送消息在链路上(子网).移动接收到播送消息知道FA的IP地址(这是移动节点当时的转交地址)知道FA的硬件地址(MAC或链路层地址).当移动节点通过外地代理发送注册数据包时，外地代理必须知道:移动节点的家乡地址移动节点的硬件地址(MAC或链路层)(路由器,交换机,集线器?)CS80240333CUIYong57播送移动代理播送消息注册请求注册请求回复DATA

DATA

外地代理

-FA移动节点

-M移动节点收到播送帧，知道了FA的MAC地址和Ip地址，并把这些信息存储下来移动节点直接向FA发送注册请求消息获得FA的MAC地址不需要使用ARP移动节点直接向FA的MAC地址发送数据包，不需要使用ARP数据直接发给节点的MAC地址不需要ARP.

FA周期性的播送.使用MAC播送地址.不需要ARP.FA通过注册请求消息知道节点的MAC地址和家乡地址.并把这些信息储存下来回复直接发给节点的MAC地址不需要ARP.

CS80240333CUIYong58外地代理向移动节点发送数据包MAC_FMAC_MtypeIP_C….IP_MIPPayload以太网包头(链路层包头)DstIP包头

SrcOtherFieldsSrc(6bytes)Dst(6bytes)MAC_MIP_MTCP/UDPAPPSMAC_FIP_FUDP外地代理移动节点IP_C….IP_MIPPayloadCS80240333CUIYong59从移动节点向外地代理发送数据包MAC_MMAC_FtypeIP_C….IP_MIPPayload以太网包头(链路层包头)DstIP包头

SrcOtherFieldsSrc(6bytes)Dst(6bytes)MAC_MIP_MTCP/UDPAPPSMAC_FIP_FTCP/UDPAPPS外地代理移动节点IPPayloadIP_C….IP_MIPPayloadCS80240333CUIYong60再次解封装MAC_FIP_FTCP/UDPAPPS外地代理MAC_MIP_MTCP/UDPAPPS移动节点IP_HHomeAgentIP_CIP_MIP_HIP_FIP_CIP_MIP_CIP_MMAC_FMAC_M隧道dstsrcdstsrcdstsrcCS80240333CUIYong61有什么MAC层问题?当节点移动时有什么问题?互联网路由器物理家乡网络移动节点家乡代理其他主机其他主机MAC_MMAC_HARPTableIP_MMAC_MARPTableIP_MMAC_MARPTableIP_MMAC_MCS80240333CUIYong62在家乡网络如何抓取数据包互联网路由器家乡代理物理家乡网络IP_C….IP_MIPPayload从对端节点发往移动节点的数据包WhohasIP_MIhaveIP_M,MyMACaddr=MAC_H播送ARP请求单播ARP回复IP_CIP_MIPPayloadtypeMAC_RMAC_HMAC_HMAC_R以太网帧中的IP包启用代理ARPIP_MMAC_HProxyARPtableCS80240333CUIYong63代理ARP数据包来到家乡子网连接的最后一跳路由器.路由器试着将移动节点的IP地址转换成相应的MAC层地址(硬件地址).为了这一目的，它需要播送一个ARP请求包因为移动节点不在家乡子网，它无法恢复ARP请求家乡代理会代替节点回复该请求.为了实现这一功能，家乡代理需要配置ARP代理功能.家乡代理发送ARP请求回复消息,其中包含它的MAC地址(MAC_H)，MAC层地址对应移动节点的IP地址.路由器接收到ARP回复，会像家乡代理的MAC地址发送IP数据包.通过这种方式，家乡代理获取了发往移动节点的IP数据包.CS80240333CUIYong64ARP功能需求互联网路由器物理家乡网络MAC_R移动节点家乡代理其他主机其他主机MAC_MMAC_HARPTableIP_MMAC_MARPTableIP_MMAC_M互联网路由器物理家乡网络MAC_R家乡代理其他主机其他主机MAC_HARPTableIP_MMAC_HARPTableIP_MMAC_H移动节点离开家乡子网移动节点在家乡子网CS80240333CUIYong65免费ARP操作家乡代理从新的位置接收到注册请求消息家乡代理在链路上播送免费ARP

(指示IP_M现在位于MAC地址MAC_H)互联网路由器物理家乡网络MAC_R家乡代理其他主机其他主机MAC_H网络上的所有其他主机更新它们的ARP绑定缓存:IP_MMAC_HCS80240333CUIYong66ARP数据包格式EtherDstEtherSrcEtherTypeHwtypeProttypeopSenderHwAddrSenderIPAddrTargetHwAddrTargetIPAddr662221126464ARP数据包以太网包头HwsizeProtosize类型:

0x8006ARP协议OpField:1–ARP请求

2–ARP回复发送者接收者ARP请求(播送)ARP请求回复(单播)LANCS80240333CUIYong67例如:代理ARPINTERNET对端主机(IP_C)路由器家乡代理HostX家乡子网普通互联网路由ARP请求FFFFFFHwtypeProttype1(IP_H,MAC_H)(IP_R,MAC_R)(IP_X,MAC_X)MAC_RMAC_RIP_RIP_M(IP_M,MAC_M)MAC_RMAC_HHwtypeProttype2MAC_HIP_HMAC_HIP_MSenderMACSenderIPTargetMACTargetIP代理ARP回复

MAC_HMAC_RIP_CIP_MIPPayloadIP_CIP_MIPPayload数据(IP数据包)SrcDstTargetIPTargetMAC有什么问题?CS80240333CUIYong68例如:免费ARP对端主机(IP_C)路由器家乡代理HostX家乡子网(IP_H,MAC_H)(IP_R,MAC_R)(IP_X,MAC_X)(IP_M,MAC_M)INTERNETIP_MMAC_MIP_MMAC_HIP_MMAC_MIP_MMAC_H(IP_M,MAC_M)注册播送免费ARP请求FFFFFFMAC_HHwtypeProttype1MAC_HIP_MIP_MTargetIPTargetMACSenderMACSenderIP家乡代理在LAN上播送免费ARP请求.任何接收到的主机都会更新它的ARP缓存.CS80240333CUIYong69课程大纲引言移动ipv4中的概念和术语MIPv4概述移动IP功能代理发现注册隧道MIPv4的挑战移动IP的路由优化移动IP中的快速切换支持总结CS80240333CUIYong70三角路由问题对端节点家乡代理外地代理移动节点Internet12345正反向路径不同.导致三角路由问题.从对端节点到移动节点的路径不是最优的:所有数据包都需要经过家乡代理CS80240333CUIYong71解决方法根本解决方法对端节点存储绑定信息家乡地址转交地址匹配它们可以使用这一绑定信息将数据包直接发往MN封装?它们可以再次使用封装技术外地代理需要解封装移动节点处的COA并不总是混合型的封装数据包将会直接发往转交地址而无需经过家乡代理.问题?对端节点需要支持绑定协议需要对每个对端节点进行更改!CS80240333CUIYong72绑定更新对端节点如何知道移动节点当前的绑定?移动节点通知对端节点!例如当它从对端节点收到数据包时家乡代理通知对端节点选择?后者:家乡代理通知对端节点因为该方法易于在家乡代理和对端节点之间建立平安关联绑定更新是平安的，所以恶意用户无法在没有身份认证的情况下发送绑定更新CS80240333CUIYong73绑定更新IPPayloadIP-CIP-MIP_CIP-FIPPayloadIP-CIP-MIPPayloadIP-CIP-M….….….….IP包头

内部

IP包头外部

IP包头对端主机C移动主机C外地代理F家乡代理HDst

Src

Dst

Src

Dst

Src

Dst

Src

从对端节点向移动节点传输的数据包INTERNETOtherFields

绑定更新(IP-M,IP-C)IP_MIP_FBindingCache第一个数据包其他数据包CS80240333CUIYong74绑定通知/请求CN向HA请求对端节点发送一个绑定请求消息并等待绑定更新消息.MN会通知HAHA发送一个绑定更新消息给一个特定主机移动节点发送一个绑定通知消息给HA.TCP/UDP?所有的绑定消息使用UDP发送绑定确认?主机接收到绑定更新消息后需要发送一个绑定更新确认消息.如果在一个退避时间后还没收到确认消息那么需要进行重传CS80240333CUIYong75切换中的问题HAFA1FA2FA3MMCH切换过程中可能会丢包.切换到一个新的基站〔或外地代理〕并花时间与家乡代理注册在这期间数据包会发往移动节点已经离开并断连的旧基站.注册INTERNETCS80240333CUIYong76平滑切换HAFA1FA2FA3MMCH绑定更新注册2)新FA向旧FA发送一个绑定更新消息3)旧FA将从家乡代理处发来的数据包重新封装，并发往新FA.当M进行切换时，它会通知新的外地代理(FA2)(通过使用绑定通知消息)向旧代理(FA1)发送绑定更新消息INTERNETCS80240333CUIYong77课程大纲引言移动ipv4中的概念和术语MIPv4概述移动IP功能代理发现注册隧道MIPv4的挑战移动IP的路由优化移动IP中的快速切换支持总结CS80240333CUIYong78快速切换高速移动用户的频繁切换需求为了最小化延迟和丢包，切换必须非常快潜在的问题注册会过于频繁注册会导致延迟和额外的信令开销

快速切换的两个方案IP组播分层的外地代理.CS80240333CUIYong79使用IP组播组播组选择出一些外地代理参加组播组组播IP地址每个组都要用一个组播IP地址.移动节点移动节点将这个组播地址作为转交地址家乡代理家乡代理会为移动节点向这些组播地址发送封装的数据包外地代理组播组中的外地代理在丢弃这些封装IP数据包之前会缓存一会儿CS80240333CUIYong80使用IP组播HAMMCHMIP组播组INTERNETFA3FA2FA1CS80240333CUIYong81分层的外地代理在移动节点和家乡代理之间增加一层外地代理.目的是使切换和注册局部化.层级可以由以下组成:基站(接入点)在底层–叶子节点.在基站和校园网边缘路由器之间的路由器.在最高层校园代理层〔根节点〕的校园边缘路由器.CS80240333CUIYong82FA分层的目标FA1FA2FA3FA4FA5FA6FA7MHHAINTERNETMHFA1MHFA2MHFA4MHIFMHFA3MHFA6MHIFMHMHCHMHIFMHFA5绑定CS80240333CUIYong83分层的外地代理移动IP的以下功能被增强:代理播送注册数据转发CS80240333CUIYong84代理播送Zeroormorecare-of-addresses……….TypeLengthSequenceNumberLifetimeFlagsReservedICMP路由播送的移动代理扩展FA1FA2FA3FA4FA5FA6FA7MHHAINTERNETCHFA2,FA1FA1FA4,FA2,FA1FA2,FA1FA3,FA1FA6,FA3,FA1代理播送消息转交地址域内容在消息中，Fax表示外地代理x的IP地址FA1CS80240333CUIYon