試論移動IP節(jié)點在移動通信中的實現(xiàn)

【摘要】 本文中，筆者主要分析了移動IP的基礎(chǔ)知識與功能實體，探究了移動IP節(jié)點技術(shù)在移動通訊中的實現(xiàn)途徑與工作方式等相關(guān)問題，希望能對移動IP節(jié)點技術(shù)的發(fā)展和通訊技術(shù)的進步起到一定的促進作用。

【關(guān)鍵詞】 移動通信 移動IP 功能實體 工作方式

移動IP主要的目的和功能是為了實現(xiàn)移動節(jié)點在移動中保持其連接性和連續(xù)性，主要的使用環(huán)境是在TCP/IP網(wǎng)絡(luò)中，此項技術(shù)給人們的通訊提供了廣闊的空間，一定程度上擺脫了地域的限制。本文中，首先分析了有關(guān)移動IP的相關(guān)概念，緊接著分析了移動通信中移動IP節(jié)點技術(shù)的實現(xiàn)，最后有探究了三角路由的相關(guān)問題探究[1]。

一、移動IP設(shè)計的概念

1.1 移動IP簡單介紹

移動IP其實就是一種網(wǎng)絡(luò)通信和信息傳遞的協(xié)議，主要的功能就是保障計算機或者通訊設(shè)備在移動的過程中在網(wǎng)絡(luò)IP地址不發(fā)生變化、網(wǎng)絡(luò)通信不受限制和中斷的情況下對網(wǎng)絡(luò)開展陸續(xù)的訪問和連接。依據(jù)這一特性，移動IP對移動通訊有著巨大的促進作用和吸引力，真正實現(xiàn)了移動通訊。

1.2 移動IP的功能實體

就目前的移動IP功能實體來講，一般包括移動節(jié)點、歸屬代理（本地代理）和外埠代理（外地代理），后兩種又稱為移動代理，如圖1所示。

我們說的移動節(jié)點（mobile node），一般是指在移動環(huán)境下工作的計算機通訊設(shè)備，并且這些設(shè)備都安裝有無線信息接收設(shè)備和無線網(wǎng)卡，具有移動通訊和無線通訊的作用。可以簡單的理解為具有永久IP地址的移動終端。歸屬代理（home agent），一般是說處于本地鏈路上的代理路由器。外埠代理（foreign agent），顧名思義就是出于外部鏈路上的代理路由器，能在外部鏈路上處理代理廣告，幫助移動節(jié)點尋找和判斷其所在的位置和所處的環(huán)境；能對移動節(jié)點的注冊或者取消注冊請求發(fā)出反饋，并發(fā)送給移動節(jié)點的本地代理；還能經(jīng)本地代理通過隧道解包IP數(shù)據(jù)信息并發(fā)送給移動節(jié)點等。

二、移動通信中移動IP節(jié)點技術(shù)的實現(xiàn)

2.1 隧道技術(shù)（Tunneling）

隧道技術(shù)（Tunneling）是移動通訊中移動IP節(jié)點技術(shù)實現(xiàn)的關(guān)鍵技術(shù)，其種類主要有IP的IP封裝、IP的最小封裝和通用路由封裝。IP的最小封裝（如圖2）由RFC2004定義，是作為一種可選隧道，主要就是減少實現(xiàn)隧道所需的額外字節(jié)數(shù)，通過去掉IP的IP封裝中內(nèi)層IP報頭和外層IP的報頭的冗余部分完成。通用路由封裝是除了IP協(xié)議，它可以支持其它網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議，允許一種協(xié)議的數(shù)據(jù)包封裝在另一種協(xié)議數(shù)據(jù)包的凈荷中。

2.2 移動IP的工作過程

針對移動IP的工作過程來說，主要是代理發(fā)現(xiàn)、注冊、數(shù)據(jù)包傳送三個階段。代理發(fā)現(xiàn)階段上，本地代理和外地代理周期廣播代理廣播消息，鏈路上的所有節(jié)點都收到這個消息。移動節(jié)點檢查代理廣播消息，并且決定它所連接的是本地鏈路還是漫游鏈路。連在漫游鏈路上的移動節(jié)點從代理廣播消息中得到轉(zhuǎn)交地址。移動節(jié)點根據(jù)IP報頭判斷自己的位置，若源IP地址的網(wǎng)絡(luò)前綴等于移動節(jié)點本地地址的網(wǎng)絡(luò)前綴（源IP地址與移動節(jié)點的本地代理的地址相等），則移動節(jié)點在本地鏈路上。移動節(jié)點利用廣播消息中ICMP路由器廣播部分的生存時間域，本字段通知移動節(jié)點每過多長時間，就可以從同一個代理處收到一個廣播。

2.3 代理搜索

移動節(jié)點在工作的過程中充分的利用代理搜索主要完成的工作就是判斷自身處在本地鏈路上還是外地鏈路上；檢查是否做出了相關(guān)鏈路的切換和轉(zhuǎn)移；如果移動節(jié)點通過代理搜索判定自身處在外地鏈路上的話，要取得相對應(yīng)的轉(zhuǎn)交地址，代理搜索主要有代理請求消息和代理廣播消息組成。

2.4 注冊注銷

在工作中，如果移動節(jié)點的網(wǎng)絡(luò)從一條鏈路上切換到一條新的鏈路上，移動IP節(jié)點就可以完整注冊的工作了。在注冊的過程中，要特別的注意，移動節(jié)點注冊的時間是有限制的，有一定的生存時間存在，有時候移動節(jié)點的位置可能沒有發(fā)生變化，但也必須在時間段之內(nèi)完整注冊。在移動IP的注冊中就是需要本地代理在外地鏈路上取得一個轉(zhuǎn)交地址，實現(xiàn)對要過期的注冊重新發(fā)揮作用，實現(xiàn)注冊生效，并在本地鏈路上完整注銷工作。

2.5 傳遞數(shù)據(jù)包的選路

在移動IP的工作流程中，數(shù)據(jù)包選路的技術(shù)必須要切合實際，要在考慮移動節(jié)點所處的位置，這項技術(shù)也是移動IP的重要技術(shù)之一。數(shù)據(jù)的通信是雙向的，外地鏈路上的移動節(jié)點要完成接收數(shù)據(jù)包和發(fā)送數(shù)據(jù)的工作。

三、三角路由的相關(guān)問題探究

在移動通訊的工作中，通信主機發(fā)往移動主機的分組必須經(jīng)過本地代理，而從移動主機發(fā)往通訊主機的分組是直接發(fā)送的，兩個方向的通信不是同一路徑，所以出現(xiàn)了“三角路由”的問題，這使得工作效率變得低下。在移動IP中，由于發(fā)給移動主機都是經(jīng)過本地代理的，但不一定是最佳路由，所以需要對路由進行合理的優(yōu)化，但是此過程中由于移動節(jié)點對轉(zhuǎn)交地址通知對端的消息缺乏有效的認證，容易收到拒絕服務(wù)，為了防止注冊信息的真實性可以為每個移動節(jié)點和它的歸屬代理配置一對密鑰。

四、結(jié)語

移動IP的使用大大提高了移動通訊的質(zhì)量，使得在移動的過程中保持通訊的連續(xù)性。在目前的社會發(fā)展中，網(wǎng)絡(luò)和通訊已經(jīng)成為社會發(fā)展的必須品，移動IP技術(shù)的開發(fā)和研究開創(chuàng)了IP技術(shù)發(fā)展的新領(lǐng)域，已經(jīng)成為網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的核心技術(shù)。

參 考 文 獻

[1] 杜瑞新. 移動IP技術(shù)及其發(fā)展趨勢分析[J]. 通信技術(shù)，2013（06）：130-132

[2] 劉光. 淺談計算機網(wǎng)絡(luò)與通信技術(shù)[J]. 科技信息，2012（03）

[3] 李四通. 試論計算機控制中的網(wǎng)絡(luò)與通信技術(shù)[J]. 數(shù)字技術(shù)與應(yīng)用，2011（10）