試論移動IP節點在移動通信中的實現

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

【關鍵詞】 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移動節點在移動中保持其連接性和連續性，主要的使用環境是在TCP/IP網絡中，此項技術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，首先分析了有關移動IP的相關概念，緊接著分析了移動通信中移動IP節點技術的實現，最后有探究了三角路由的相關問題探究[1]。

一、移動IP設計的概念

1.1 移動IP簡單介紹

移動IP其實就是一種網絡通信和信息傳遞的協議，主要的功能就是保障計算機或者通訊設備在移動的過程中在網絡IP地址不發生變化、網絡通信不受限制和中斷的情況下對網絡開展陸續的訪問和連接。依據這一特性，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。

我們說的移動節點（mobile node），一般是指在移動環境下工作的計算機通訊設備，并且這些設備都安裝有無線信息接收設備和無線網卡，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，幫助移動節點尋找和判斷其所在的位置和所處的環境；能對移動節點的注冊或者取消注冊請求發出反饋，并發送給移動節點的本地代理；還能經本地代理通過隧道解包IP數據信息并發送給移動節點等。

二、移動通信中移動IP節點技術的實現

2.1 隧道技術（Tunneling）

隧道技術（Tunneling）是移動通訊中移動IP節點技術實現的關鍵技術，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，主要就是減少實現隧道所需的額外字節數，通過去掉IP的IP封裝中內層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協議，它可以支持其它網絡層協議，允許一種協議的數據包封裝在另一種協議數據包的凈荷中。

2.2 移動IP的工作過程

針對移動IP的工作過程來說，主要是代理發現、注冊、數據包傳送三個階段。代理發現階段上，本地代理和外地代理周期廣播代理廣播消息，鏈路上的所有節點都收到這個消息。移動節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點從代理廣播消息中得到轉交地址。移動節點根據IP報頭判斷自己的位置，若源IP地址的網絡前綴等于移動節點本地地址的網絡前綴（源IP地址與移動節點的本地代理的地址相等），則移動節點在本地鏈路上。移動節點利用廣播消息中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鏈路的切換和轉移；如果移動節點通過代理搜索判定自身處在外地鏈路上的話，要取得相對應的轉交地址，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，如果移動節點的網絡從一條鏈路上切換到一條新的鏈路上，移動IP節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，有時候移動節點的位置可能沒有發生變化，但也必須在時間段之內完整注冊。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交地址，實現對要過期的注冊重新發揮作用，實現注冊生效，并在本地鏈路上完整注銷工作。

2.5 傳遞數據包的選路

在移動IP的工作流程中，數據包選路的技術必須要切合實際，要在考慮移動節點所處的位置，這項技術也是移動IP的重要技術之一。數據的通信是雙向的，外地鏈路上的移動節點要完成接收數據包和發送數據的工作。

三、三角路由的相關問題探究

在移動通訊的工作中，通信主機發往移動主機的分組必須經過本地代理，而從移動主機發往通訊主機的分組是直接發送的，兩個方向的通信不是同一路徑，所以出現了“三角路由”的問題，這使得工作效率變得低下。在移動IP中，由于發給移動主機都是經過本地代理的，但不一定是最佳路由，所以需要對路由進行合理的優化，但是此過程中由于移動節點對轉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，為了防止注冊信息的真實性可以為每個移動節點和它的歸屬代理配置一對密鑰。

四、結語

移動IP的使用大大提高了移動通訊的質量，使得在移動的過程中保持通訊的連續性。在目前的社會發展中，網絡和通訊已經成為社會發展的必須品，移動IP技術的開發和研究開創了IP技術發展的新領域，已經成為網絡發展的核心技術。

參 考 文 獻

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

[2] 劉光. 淺談計算機網絡與通信技術[J]. 科技信息，2012（03）

[3] 李四通. 試論計算機控制中的網絡與通信技術[J]. 數字技術與應用，2011（10）