對移動ＩＰｖ６中通信節點ＣＮ功能模塊的研究

摘 要：在移動IPv6中和移動節點通信的IPv6節點稱之為通信節點(Correspondent Node)，移動IPv6在新功能和新服務方面提供的更大的靈活性主要是由于移動IPv6通過優化通信節點(CorrespondentN ode)和轉交地址(care-ofad dress)之間的路由來提高網絡的利用率。而實現路由優化的一個重要前提就是通信節點CN對移動IPv6的支持，因此有必要在每個IPv6結點上實現通信節點CN的功能模塊。

關鍵詞：移動IPv6；通信節點；路由優化；本地地址；轉交地址；遷回路由過程；綁定

中圖分類號：TP29文獻標識碼：A文章編號：1672-3198（2007）12-0266-01

1 引言

移動IP應用于所有基于TCP/IP的網絡環境中，它為人們提供了無限廣闊的網絡漫游服務。當前許多針對移動IP的研究和實現都是基于IPv6協議的，未來網絡環境中，信息家電經常是充當通信節點CN(Correspondent Node)的角色和移動IPv6節點通信，因此有必要在這些小設備上實現通信節點對于移動IPv6的支持。

2 正文

2.1 移動IPv6

IPv6中的移動性支持是在制訂IPv6協議的同時作為一個必需的協議內嵌在IP協議中的。不同于IPv4的移動性支持是作為一種對IP協議附加的功能提出的，不是所有的IPv4實現都能夠提供對移動性的支持，其效率沒有移動IPv6高。更重要的是，IPv4有限的地址空間資源無法提供所有潛在移動終端設備所需的IP地址，難以實現移動IP的大規模應用。和IPv4相比，IPv6的移動性支持取消了異地代理，完全支持路由優化，徹底消除了三角路由問題，并且為移動終端提供了足夠的地址資源，使得移動IP的實際應用成為可能。其原理如圖所：

移動節點MN有有兩種工作環境，可以連接在家鄉鏈路上也可以移動到外地鏈路。MN將它的COA通知給HA（R），這個過程被稱為家鄉注冊。如果可以保證操作的安全性，MN也將它的COA通知CN（連在上），成為對端注冊。移動中同時采用隧道和路由優化技術向連接在外地鏈路上的MN傳送數據包。

返回路由過程：

移動IPv6協議過程包括通信注冊和移動IPv6和TCP連接兩部分．通信注冊這一過程由遷回路由過程(RetunrR outabilityp rocedure)和交換綁定更新(Binding Update)和綁定應答(Binding Acknowledgement)兩部分組成:

2．2 CN的作用和功能

任何一個IPv6節點在任何時候都可能成為一個移動節點MN的通信節點，和移動節點通信收發報文。如果移動節點希望和只提供基本IPv6支持的節點建立路由優化，那么就會返回ICMP錯誤報文報告該節點不支持這種優化。一個普通的IPv6節點是不支持本地地址目的地選項，類型2路由頭和移動頭部的。

但是在移動IPV6中要使IPv6網絡高效地運行，通信節點對于路由優化的支持能力是必須的.因此能夠支持移動IPv6的通信節點CN必須能夠參與遷回路由過程，接收處理本地和轉交測試初始化報文，發送本地和轉交測試報文;隨后能接收處理綁定更新報文并返回綁定確認報文:在本地必須要維護一個綁定緩存，收到綁定更新報文時為該移動節點創建或者更新相應的表項。收到由移動節點MN不經過家鄉代理直接發送過來的報文，能夠識別并處理本地地址目的地選項;而當發送報文給移動節點時，能夠插入類型2路由頭選項使得報文能夠直接路由到移動節點的轉交地址而不需要通過隧道。

2.3 通信節點CN的操作

（1）綁定緩存。

支持移動IPV6路由優化的節點必須為每個和它正在通信的移動節點MN維護一個綁定緩存，存放MN的轉交地址。如果發送的數據包的目地地址在綁定緩存中存在一項，就使用綁定緩存中的地址。在RFC3775中定義的綁定緩存表項包含如下幾個字段:

①移動節點MN的本地地址；②移動節點MN的轉交地址；③有效時間；④標志位；⑤最大序列號；⑥該表項的使用信息 

（2)移動頭部處理；

（3)報文處理；

（4)遷回路由過程；

（5)綁定消息處理；

（6)綁定緩存替換策略。

理論上 ，通信節點需要為每個綁定緩存表項維護一個定時器。每次收到綁定更新報文創建或者更新表項時，通信節點需要把定時器設置為指定的生命期。一旦定時器超時了，表項就必須被刪除。每個節點維護的綁定緩存必定會有空間大小的限制。節點可以使用一定的本地策略來維護綁定緩存。比如有時候可能為了添加一個新的表項而刪除舊的表項，這時候就可以使用最近使用策略(least-recently used一一LRU)作為緩存表項更新策略。一旦有表項被刪除，從通信節點CN發出的報文就會通過移動節點MN的本地鏈路路由。移動節點MN可以檢測到這個轉變，如果需要的話，會重新建立一個綁定。然而 如 果移動節點認為綁定緩存的表項仍然存在，那么它還是會用路由優化的方式來發送攜帶本地地址目的地選項的報文，這個會造成暫時的報文丟失，但是稍后可以恢復。

3 結束語

本章描述了移動IPv6協議，尤其是其中和通信節點CN相關的概念，報文類型和結構，報文交互過程，遷回路由過程，綁定更新過程等等。從中可以了解到移動IM中的路由優化的概念以及是如何實現的，證明了實現通信節點CN功能模塊對于實現路由優化的重要性。

參考文獻

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注：本文中所涉及到的圖表、注解、公式等內容請以PDF格式閱讀原文。