移动IP技术

• 能上网是来自于路由器分配的IP，移动IP使得移动主机在个网络之间漫游时，仍能保持其原来的IP地址不变
• 移动 IP 技术还为因特网中的非移动主机提供了相应机制，使得它们能够将 IP 数据报正确发送到移动主机

归属网络

归属地址

归属代理

外地网络

外地代理

转交地址

移动IP技术的基本工作原理

代理发现与注册

移动IP技术的基本工作原理 ——代理发现与注册
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• 移动主机A通过自己的代理发现协议，与外地代理建立联系，并从外地代理获得一个属于该外地网络的转交地址（例如175.1.1.1/16），同时向外地代理注册自己的永久地址和归属代理地址
• 外地代理将移动主机A的永久地址记录在自己的注册表中，并向移动主机的归属代理注册该移动主机的转交地址（也可由移动主机直接进行注册）
• 归属代理会将移动主机A的转交地址记录下来，此后归属代理会代替移动主机接收所有发送给该移动主机的IP数据报，并利用IP隧道技术将这些数据报转发给外地网络中的移动主机
• 当移动主机不在归属网络时，归属代理会以自己的MAC地址应答所有对该移动主机的ARP请求，即归属代理采用ARP代理技术。为了使归属网络中其他各主机和路由器能够尽快更新各自的ARP高速缓存，归属代理还会主动发送ARP广播，并声称自己是该移动主机。这样，所有发送给该移动主机的IP数据报都会发送给归属代理

固定主机向移动主机发送IP数据报

移动IP技术的基本工作原理 ——固定主机向移动主机发送IP数据报
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• 00:06:15
  
• 当外地代理和移动主机不是同一台设备时， 固定主机 B 转交地址实际上是外地代理的地址而不是移动主机的地址
• 转交地址既不会作为移动主机发送 IP 数据报的源地址，也不会作为移动主机所接收的 IP 数据报的目的地址
• 转交地址仅仅是归属代理到外地代理的 IP 隧道的出口地址
• 所有使用同一外地代理的移动主机都可以共享同一个转交地址
• 当外地代理从 IP 隧道中收到并解封出原 IP 固定主机 B 数据报时，会在自己的代理注册表中查找移动主机的永久地址所对应的 MAC 地址，并将该数据报封装到目的地址为该 MAC 地址的帧中发送给移动主机
• 这与 IP 数据报的正常转发流程是不同的，否则会造成该数据报又被发回移动主机的归属网络

移动主机向固定主机发送IP数据报

移动IP技术的基本工作原理 ——移动主机向固定主机发送IP数据报
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• IP 数据报被移动主机 A 按照正常的发送流程发送出去即可。
• 由于 IP 路由器并不关心 IP 数据报的源地址，因此该 IP 数据报被直接路由到固定主机 B，而无须再通过归属代理进行转发
• 为此，移动主机可以将外地代理作为自己的默认路由器，也可以通过代理发现协议从外地代理获取外地网络中其他路由器的地址，并将其设置为自己的默认路由器

同址转交地址方式

移动IP技术的基本工作原理 ——同址转交地址方式
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• 外地代理除了可以配置在外地网络中的某个路由器上，可以以直接运行在移动主机上。
• 移动主机需要运行额外的外地代理软件。
• 外地网络也需要提供相应机制，使移动主机能够自动获取一个外地网络中的地址作为自己的 IP 地址和外地代理的地址，被称为同址转交地址（Co-Located Care-of Address）

三角形路由问题

移动IP技术的基本工作原理 ——三角形路由问题
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即使在固定主机与移动主机之间存在一条更有效的路径，发往移动性主机的IP数据报也要先发送给归属代理，造成IP数据报转发的低效

三角形路由问题的解决方法

解决三角形路由问题的一种方法：

• 给固定主机配置一个通信代理，固定主机发送给移动主机的IP数据报，都要通过该通信代理转发
• 通信代理先从归属代理获取移动主机的转交地址，之后所有发送给移动主机的IP数据报，都利用转交地址直接通过IP隧道发送给移动主机的外地代理，而无须再通过移动主机的归属代理进行转发
• 这种方法以增加复杂性为代价，并要求固定主机也要配置通信代理，也就是对固定主机不再透明