第十八张——移动IP
1. 移动计算（mobile computing）指的是允许计算机从一个位置移动到另一个位置的系统。移动性通常与无线技术相关，因为用无线技术来实现移动是很方便的。
2. 移动IP特性
为了实现IP移动性，IETF设计了一种技术。其正式名称是IP移动性支持（IP mobility support），而人们一般都称其为移动IP（mobile IP）。它的一般特征包括：
1）透明性：对应用和运输层协议以及变动涉及不到的路由器来说，移动性是透明的。
2）与IPv4的互操作性：使用移动IP的主机既可以与运行常规IPv4软件的台式主机互操作，也可以与其他
移动主机互操作，而且分配给移动主机的地址就是常规IP地址。
3）物理广泛性：解决方案允许在整个因特网范围内的移动。
4）安全性：移动IP提供了可用于确保所有报文都经过鉴别的安全设施（也就是说，防止其他计算机假冒移动主机）
5）宏观移动性：移动IP不是试图处理迅速且正在进行的网络变换，而是重点关注持续时间较长的移动
问题（例如，带着便携式计算机进行商业旅行的用户）。
3. 移动IP操作概述
移动性的最大挑战在于既要允许主机保留其地址，又不要求路由器掌握特定主机的路由信息。移动IP解决这个问题的方法是允许一台计算机同时拥有两个地址：
1）一个是应用程序使用的长期且固定的主地址（primary address），
2）另一个是临时的次地址（secondary address）。这个临时地址只在计算机访问特定位置时有效。
移动主机的主地址是主机在归属网（home network）上分配得到的。当它移动到外地网（foreign network）并获得一个次地址后，移动主机必须将这个次地址发往归属代理（home agent），通常这个代理是归属网中的一个路由器。这个代理同意截获发送给移动主机主地址的数据报，并使用IP-in-IP封装方式，把每个数据报以隧道方式传递到次地址。
(因此移动IP的基本原理是：本地网中的路由器作为代理截获数据)
如果移动主机再次变换地点，它会获得一个新的次地址，并将其新位置通知归属代理。当移动主机返回归属网后，它必须联系归属代理以便撤销登记（deregister），也就是说，让代理停止截获数据报。类似地，移动主机可以选择在任何时侯撤销登记（例如动身离开外地时）。
4. 移动编址
移动主机的主地址，或称归属地址（home address）就是常规的IP地址，它的分配和管理与常规IP地址相同。在主机访问某个外地网时就会获得一个次地址，又称为转交地址（care-of address），只有移动主机以及归属网或外地网中的代理上的IP软件才会使用这个地址。应用程序只使用主地址。
实际上有两种类型的转交地址。至于在某个外地网上可以使用哪种类型的转交地址，则由网络管理员决定。这两种类型的区别在于地址的获取方式以及负责转发的实体不同。
1）第一种称为同址转交地址（co-located care-of address），它要求移动主机自己来处理所有转发和隧道动作。从本质上看就是一台移动主机获取一个当地的地址（如通过 DHCP 协议），然后处理联络归属代理进行注册登记以及如何接受发送到临时地址上的数据报等细节。
2）第二种称为外地代理转交地址（foreign agent care-of address），它要求在远程网络上有一台活动的称为外地代理（foreign agent）的参与者。当移动主机到达外地网后，主机必须首先找到具有代理身份的机器，然后与该代理通信，以获得一个转交地址。令人惊讶的是，外地代理并不需要为每台移动主机分配一个唯一的地址。事实上，该代理可以把自己的IP地址分配给所有到访的移动主机。
5. 外地代理的发现
外地代理发现（foreign agent discovery）过程使用的是ICMP路由器发现（ICMP router advertisement）机制，也就是每个路由器定期发送一个ICMP路由器通知（ICMP router advertisement）
报文，同时也允许主机发送ICMP路由器恳求（ICMP router solicitation）报文，以索求通知报文。
如果某个路由器具有外地代理的身份，那么它会在通知报文的尾部附加一个移动代理扩展（mobile
agent extension）。移动扩展信息并没有使用独立的 ICMP报文类型。
6. 代理登记
移动主机必须首先进行登记，才能够在外地接收数据报。登记（registration）过程允许主机：
· 在外地网的一台代理上进行登记
· 直接在它的归属代理上进行登记，以请求转发
· 重建过期的登记
· 在返回归属网后撤销登记
如果移动主机获得的是同址转交地址，则由移动主机直接登记，即移动主机通过这个转交地址直接与其归属代理通信。如果移动主机得到的是来自外地代理的转交地址，则移动主机应允许外地代理作为自己的全权代表完成登记。
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