試論移動通信中的移動IP節點技術分析

秦子軒

摘要：移動IP為移動主機在移動過程中保持原來通信不間斷提供了實現方法，隧道技術是移動IP的關鍵技術之一。本文主要從移動IP的原理以及移動IP節點在移動過程中通信的實現等方面進行了闡述。

關鍵詞：移動通信；IP節點技術；網絡

移動IP作為一種網絡漫游網絡層協議，其主要是針對移動節點問題。其可以讓計算機在互聯網上無限制的進行漫游，它是移動節點固定化的網絡IPa為了實現每個網段下的漫游，它還確保在漫游期間網絡IP權限不會發生變化。

一、移動IP原理分析

在移動IP中，信號必須要在正常的信道中進行傳輸，因此要找到信號傳輸的入口，此時隧道作為傳輸介質非常關鍵，可以通過隧道來尋找到出入口并且將其協調好。只有當入口和出口協調良好時，隧道才能暢通無阻。數據包在隧道的出入口之間經常會發生一些問題，有時不能將數據包傳送到隧道出口，還有可能數據會直接回傳至隧道的入口，當這種情況發生時，密封一個IP頭便可以解決上述問題。生存時域（TTL）值是為每個新報頭所設計的，這樣可以避免數據包遭受丟失，數據包會繼續增長。在解包中，有許多方法可以恢復原始IP數據包。主要方法是刪除新的IP頭，這比其他方法更具可操作性。在移動IP中，移動節點的注冊信息需要在外地代理的情況下將其保存下來。通過這種方式，可以促使數據報路由給一定節點并能夠實現其解封裝。如此以來便可以實現點到點的數據傳輸的全過程。

二、移動IP節點在移動過程中通信的實現

（一）移動節點的主要工作模式

移動節點的基本工作模式主要有以下的五個方面：

代理搜索：代理搜索作為移動節點維持正常通信的早期首要工作。通過代理搜索，移動節點的位置可以被確定。

注冊：一個移動節點確定他們在該字段中的鏈接，循環帶回家發理一個UDP包，通知其當前的IP地址，即非本地傳輸鏈接的地址，直到回復消息收到代理服務器。

注冊：移動節點確定自己在外地鏈路的時候，循環給家鄉代理發送一個UDP包，通知它自己當前的IP地址，即外地鏈路取得的轉交地址，直到收到代理服務器的應答消息。

接收數據包：移動節點在其歸屬鏈路上接收數據包的機制與固定節點完全相同。

發送數據包：如果移動節點確定它在其家鄉主鏈路上，則它需要像固定節點一樣，使用TCP/EP協議，無需額外處理數據包，直接進行發送。否則，移動節點將發現要發送的數據包的源地址是當前鏈路的轉發地址，因此它在發送之前將發送數據包源地址更改為其歸屬地址，再進行發送。

（二）代理搜索

移動節點主要使用代理搜索過程來完成三個功能，即確定當前是否連接到歸屬鏈路或現場鏈路；檢查自己是否已切換鏈接。如果此時已經處于外地鏈接上，則需要取得外地鏈路上的轉交地址。代理搜索由主要有兩個簡單消息組成。第一個消息是代理廣播消息，歸屬代理用它來向移動節點宜告它們的功能。一旦某個節點在一條鏈路上被配置成家鄉代理服務器時，則此時可以在此鏈路上進行廣播或者是組播代理廣播消息，這使得移動節點上的鏈路可以確定該代理是否存在鏈接。如果是這樣，可以從代理廣播消息中獲取代理服務器的IP地址，并確定代理功能是什么。第二個消息是代理請求消息，當移動節點沒有耐心等待下一個周期發送的代理廣播消息時，此時可以發送該消息。此消息的唯一目的是讓鏈路上的所有代理立即發送代理廣播消息。有時，當移動節點快速切換鏈接并且代理發送廣播消息太慢時，此時代理請求消息則變得十分有用。由于密鑰管理起來十分的困難，因此，移動IP不需要對這兩個消息進行確認。

（三）注冊、注銷機制

代理搜索后的移動IP注冊流程。此時，移動節點可以確定其位置具體是屬于外地鏈路還是歸屬地的鏈路，如果發現其網絡接入點從一個鏈路切換到另一個鏈路時，則表明要進行注冊。另外，由于這些注冊也有一定的生存時間，所以在某些時候移動節點的位置其實并沒有真正的發生改變，并且在現有注冊到期時還需要重新注冊。移動IP的注冊過程是：向歸屬代理通知其在外地鏈接中獲得的轉移地址；促使一個快要過期的注冊重新生效，如果在歸屬地鏈路上時，則需要重新進行注銷操作。

（四）傳遞數據包的選路

基于移動節點當前位置進行數據包選路的技術是移動IP中最為重要的技術之一。因此我們必須考慮以下兩種情況：移動節點分別鏈接歸屬地鏈路或者是外地鏈路時。在后一種情況下，還有兩種可能的情況：移動節點使用的是代理轉發地址還是配置的轉發地址。由于IPv6已經成為下一代互聯網的事實標準協議，并且IPv6沒有地址空間問題，因此IPv6下的移動IP將不會設有外地代理。注冊完成后，無論在任何地方漫游互聯網，都會通過注冊機制通知它的家鄉代理它目前所取得的IP地址，使得家鄉代理能夠轉發那些試圖與它通信的網絡節點給它發送的數據包，在這里，我們不關心移動節點鏈接是如何在字段中獲取配置地址的，我們將假設移動節點已經以某種方式從配置上獲得從配置轉交地址，然后再將該地址通知到其家鄉代理商。這里不考慮家鄉代理如何將送往移動節點的數據包通過隧道路由給移動節點。

三、結束語

綜上所述，移動IP提供了一種實現方法，以確保移動主機在移動過程中保持不間斷的通信。移動IP確保終端從子網移動到另一個子網，并且通信保持連續。移動IP技術中存在隧道技術?？梢酝ㄟ^將程序模塊添加到Linux內核來實現隧道技術。隨著電子商務的快速發展，人們對通信服務的要求也越來越高。新網絡協議IPv6的未來將會被應用得更加廣泛。

參考文獻：

[1]劉冠紅，葛中魁.無線接入網在IP網絡的時鐘同步方案研究[J].電子世界，2017（10）：16-17.

[2]吳增霞.淺談移動通信ip節點技術與移動通信工程嘗試[J].中國新通信，2017，19（10）：40.