試論移動(dòng)通信中的移動(dòng)IP節(jié)點(diǎn)技術(shù)分析

秦子軒

摘要：移動(dòng)IP為移動(dòng)主機(jī)在移動(dòng)過(guò)程中保持原來(lái)通信不間斷提供了實(shí)現(xiàn)方法，隧道技術(shù)是移動(dòng)IP的關(guān)鍵技術(shù)之一。本文主要從移動(dòng)IP的原理以及移動(dòng)IP節(jié)點(diǎn)在移動(dòng)過(guò)程中通信的實(shí)現(xiàn)等方面進(jìn)行了闡述。

關(guān)鍵詞：移動(dòng)通信；IP節(jié)點(diǎn)技術(shù)；網(wǎng)絡(luò)

移動(dòng)IP作為一種網(wǎng)絡(luò)漫游網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議，其主要是針對(duì)移動(dòng)節(jié)點(diǎn)問(wèn)題。其可以讓計(jì)算機(jī)在互聯(lián)網(wǎng)上無(wú)限制的進(jìn)行漫游，它是移動(dòng)節(jié)點(diǎn)固定化的網(wǎng)絡(luò)IPa為了實(shí)現(xiàn)每個(gè)網(wǎng)段下的漫游，它還確保在漫游期間網(wǎng)絡(luò)IP權(quán)限不會(huì)發(fā)生變化。

一、移動(dòng)IP原理分析

在移動(dòng)IP中，信號(hào)必須要在正常的信道中進(jìn)行傳輸，因此要找到信號(hào)傳輸?shù)娜肟冢藭r(shí)隧道作為傳輸介質(zhì)非常關(guān)鍵，可以通過(guò)隧道來(lái)尋找到出入口并且將其協(xié)調(diào)好。只有當(dāng)入口和出口協(xié)調(diào)良好時(shí)，隧道才能暢通無(wú)阻。數(shù)據(jù)包在隧道的出入口之間經(jīng)常會(huì)發(fā)生一些問(wèn)題，有時(shí)不能將數(shù)據(jù)包傳送到隧道出口，還有可能數(shù)據(jù)會(huì)直接回傳至隧道的入口，當(dāng)這種情況發(fā)生時(shí)，密封一個(gè)IP頭便可以解決上述問(wèn)題。生存時(shí)域（TTL）值是為每個(gè)新報(bào)頭所設(shè)計(jì)的，這樣可以避免數(shù)據(jù)包遭受丟失，數(shù)據(jù)包會(huì)繼續(xù)增長(zhǎng)。在解包中，有許多方法可以恢復(fù)原始IP數(shù)據(jù)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(dòng)IP中，移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的注冊(cè)信息需要在外地代理的情況下將其保存下來(lái)。通過(guò)這種方式，可以促使數(shù)據(jù)報(bào)路由給一定節(jié)點(diǎn)并能夠?qū)崿F(xiàn)其解封裝。如此以來(lái)便可以實(shí)現(xiàn)點(diǎn)到點(diǎn)的數(shù)據(jù)傳輸?shù)娜^(guò)程。

二、移動(dòng)IP節(jié)點(diǎn)在移動(dòng)過(guò)程中通信的實(shí)現(xiàn)

（一）移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的主要工作模式

移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的基本工作模式主要有以下的五個(gè)方面：

代理搜索：代理搜索作為移動(dòng)節(jié)點(diǎn)維持正常通信的早期首要工作。通過(guò)代理搜索，移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的位置可以被確定。

注冊(cè)：一個(gè)移動(dòng)節(jié)點(diǎn)確定他們?cè)谠撟侄沃械逆溄樱h(huán)帶回家發(fā)理一個(gè)UDP包，通知其當(dāng)前的IP地址，即非本地傳輸鏈接的地址，直到回復(fù)消息收到代理服務(wù)器。

注冊(cè)：移動(dòng)節(jié)點(diǎn)確定自己在外地鏈路的時(shí)候，循環(huán)給家鄉(xiāng)代理發(fā)送一個(gè)UDP包，通知它自己當(dāng)前的IP地址，即外地鏈路取得的轉(zhuǎn)交地址，直到收到代理服務(wù)器的應(yīng)答消息。

接收數(shù)據(jù)包：移動(dòng)節(jié)點(diǎn)在其歸屬鏈路上接收數(shù)據(jù)包的機(jī)制與固定節(jié)點(diǎn)完全相同。

發(fā)送數(shù)據(jù)包：如果移動(dòng)節(jié)點(diǎn)確定它在其家鄉(xiāng)主鏈路上，則它需要像固定節(jié)點(diǎn)一樣，使用TCP/EP協(xié)議，無(wú)需額外處理數(shù)據(jù)包，直接進(jìn)行發(fā)送。否則，移動(dòng)節(jié)點(diǎn)將發(fā)現(xiàn)要發(fā)送的數(shù)據(jù)包的源地址是當(dāng)前鏈路的轉(zhuǎn)發(fā)地址，因此它在發(fā)送之前將發(fā)送數(shù)據(jù)包源地址更改為其歸屬地址，再進(jìn)行發(fā)送。

（二）代理搜索

移動(dòng)節(jié)點(diǎn)主要使用代理搜索過(guò)程來(lái)完成三個(gè)功能，即確定當(dāng)前是否連接到歸屬鏈路或現(xiàn)場(chǎng)鏈路；檢查自己是否已切換鏈接。如果此時(shí)已經(jīng)處于外地鏈接上，則需要取得外地鏈路上的轉(zhuǎn)交地址。代理搜索由主要有兩個(gè)簡(jiǎn)單消息組成。第一個(gè)消息是代理廣播消息，歸屬代理用它來(lái)向移動(dòng)節(jié)點(diǎn)宜告它們的功能。一旦某個(gè)節(jié)點(diǎn)在一條鏈路上被配置成家鄉(xiāng)代理服務(wù)器時(shí)，則此時(shí)可以在此鏈路上進(jìn)行廣播或者是組播代理廣播消息，這使得移動(dòng)節(jié)點(diǎn)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(wù)器的IP地址，并確定代理功能是什么。第二個(gè)消息是代理請(qǐng)求消息，當(dāng)移動(dòng)節(jié)點(diǎn)沒(méi)有耐心等待下一個(gè)周期發(fā)送的代理廣播消息時(shí)，此時(shí)可以發(fā)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(fā)送代理廣播消息。有時(shí)，當(dāng)移動(dòng)節(jié)點(diǎn)快速切換鏈接并且代理發(fā)送廣播消息太慢時(shí)，此時(shí)代理請(qǐng)求消息則變得十分有用。由于密鑰管理起來(lái)十分的困難，因此，移動(dòng)IP不需要對(duì)這兩個(gè)消息進(jìn)行確認(rèn)。

（三）注冊(cè)、注銷(xiāo)機(jī)制

代理搜索后的移動(dòng)IP注冊(cè)流程。此時(shí)，移動(dòng)節(jié)點(diǎn)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(fā)現(xiàn)其網(wǎng)絡(luò)接入點(diǎn)從一個(gè)鏈路切換到另一個(gè)鏈路時(shí)，則表明要進(jìn)行注冊(cè)。另外，由于這些注冊(cè)也有一定的生存時(shí)間，所以在某些時(shí)候移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的位置其實(shí)并沒(méi)有真正的發(fā)生改變，并且在現(xiàn)有注冊(cè)到期時(shí)還需要重新注冊(cè)。移動(dòng)IP的注冊(cè)過(guò)程是：向歸屬代理通知其在外地鏈接中獲得的轉(zhuǎn)移地址；促使一個(gè)快要過(guò)期的注冊(cè)重新生效，如果在歸屬地鏈路上時(shí)，則需要重新進(jìn)行注銷(xiāo)操作。

（四）傳遞數(shù)據(jù)包的選路

基于移動(dòng)節(jié)點(diǎn)當(dāng)前位置進(jìn)行數(shù)據(jù)包選路的技術(shù)是移動(dòng)IP中最為重要的技術(shù)之一。因此我們必須考慮以下兩種情況：移動(dòng)節(jié)點(diǎn)分別鏈接歸屬地鏈路或者是外地鏈路時(shí)。在后一種情況下，還有兩種可能的情況：移動(dòng)節(jié)點(diǎn)使用的是代理轉(zhuǎn)發(fā)地址還是配置的轉(zhuǎn)發(fā)地址。由于IPv6已經(jīng)成為下一代互聯(lián)網(wǎng)的事實(shí)標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議，并且IPv6沒(méi)有地址空間問(wèn)題，因此IPv6下的移動(dòng)IP將不會(huì)設(shè)有外地代理。注冊(cè)完成后，無(wú)論在任何地方漫游互聯(lián)網(wǎng)，都會(huì)通過(guò)注冊(cè)機(jī)制通知它的家鄉(xiāng)代理它目前所取得的IP地址，使得家鄉(xiāng)代理能夠轉(zhuǎn)發(fā)那些試圖與它通信的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)給它發(fā)送的數(shù)據(jù)包，在這里，我們不關(guān)心移動(dòng)節(jié)點(diǎn)鏈接是如何在字段中獲取配置地址的，我們將假設(shè)移動(dòng)節(jié)點(diǎn)已經(jīng)以某種方式從配置上獲得從配置轉(zhuǎn)交地址，然后再將該地址通知到其家鄉(xiāng)代理商。這里不考慮家鄉(xiāng)代理如何將送往移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)包通過(guò)隧道路由給移動(dòng)節(jié)點(diǎn)。

三、結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，移動(dòng)IP提供了一種實(shí)現(xiàn)方法，以確保移動(dòng)主機(jī)在移動(dòng)過(guò)程中保持不間斷的通信。移動(dòng)IP確保終端從子網(wǎng)移動(dòng)到另一個(gè)子網(wǎng)，并且通信保持連續(xù)。移動(dòng)IP技術(shù)中存在隧道技術(shù)。可以通過(guò)將程序模塊添加到Linux內(nèi)核來(lái)實(shí)現(xiàn)隧道技術(shù)。隨著電子商務(wù)的快速發(fā)展，人們對(duì)通信服務(wù)的要求也越來(lái)越高。新網(wǎng)絡(luò)協(xié)議IPv6的未來(lái)將會(huì)被應(yīng)用得更加廣泛。

參考文獻(xiàn)：

[1]劉冠紅，葛中魁.無(wú)線(xiàn)接入網(wǎng)在IP網(wǎng)絡(luò)的時(shí)鐘同步方案研究[J].電子世界，2017（10）：16-17.

[2]吳增霞.淺談移動(dòng)通信ip節(jié)點(diǎn)技術(shù)與移動(dòng)通信工程嘗試[J].中國(guó)新通信，2017，19（10）：40.