【正文】 指導老師： 完成年月： 2021年 5月 摘要 : 移動 IP 是一種簡單且可擴展的全球 IP 移動性的解決方案 ,但是 “ 三角路 ① ” 一直是移動 IP 中需要解決的一個關鍵問題 。 Abstract: Mobile IP is a simple and extensible global IP mobility solutions, but Triangular routing in mobile IP is a key problem to solve. This article first against the existing problems Triangular routing the optimization schemes are analyzed, and then the existing two optimization schemeLocation information storage solution, binding scheme analysis its inevitable elimination. Then put forward four new solutions. The routing optimization, mobile IPv4 IPv6 move backward routing, and don39。 本地代理 。 home agency。 移動 IP 是一種在全球因特網(wǎng)上提供移動功能的技術 ， 它提供了一種 IP 路由機制 , 使移動節(jié)點可以以一個永久的 IP地址連接到任何鏈路上 。 MN 處于其歸屬網(wǎng)絡時，移動 IP 運行機制與普通 IP 相同。此方向的分組路由途中如有入口過濾功能的路由器，則分組不能路由到 MN。 畢業(yè)院校： 中國人民解放軍 西安通信學院 第 I 頁 202118 目錄 . IP的工作過程及其存在的問題 ..................... 1 移動 IP 的工作過程 ........................................................................................... 1 標準移動 IP 路由及三角路由 ............................................................................... 1 ........................ 2 位置存儲方案 ..................................................................................................... 2 信息綁定方案 ..................................................................................................... 2 ..................................... 2 IPv4中的路由優(yōu)化（ ROMIPv4） ...................................................................... 3 反向路由（ Reverse Routing） .......................................................................... 4 MIPV6方案 ........................................................................................................... 5 一般方案 ................................................................................................. 5 分層移動 IPv6 ....................................................................................... 6 NEMO 和嵌 套 NEMO......................................................................... 10 .......................... 14 ................................................................................................ 14 .......................................................................... 16 新方案的優(yōu)勢 ........................................................................................ 16 ............................................. 17 畢業(yè)院校： 中國人民解放軍 西安通信學院 第 1 頁 202118 IP 的工作過程 及其存在的問題 移動 IP 的工作過程 移動主機在不同子網(wǎng)間漫游 ,其工作過程如下 : ①家鄉(xiāng)代理和外地代理不停地向網(wǎng)上發(fā)送代理廣播消息 ,以申明自己的存在。 ④當移動主機檢測到它移到外地網(wǎng) ,則獲得轉(zhuǎn)交地址 (CoA) 。 標準移動 IP 路由及三角路由 ,但是卻在路由上存在著問題。這種路由增大了傳輸延遲 ,對一些延遲敏感的業(yè)務如音頻、視頻業(yè)務等將造成極大的損害。因此 ,有必要對移動 IP 的路由機制進行優(yōu)化。 從中可以看出 ， 移動 IP 存在 “ 三角 路由 ” 問題 ， 即從 CN 到 MN 的數(shù)據(jù)包需要經(jīng)過 HA 的轉(zhuǎn)發(fā) ， 由此可以看出其經(jīng)過的路徑不是最佳路由 ， 顯然路由效率低下 。 但是實現(xiàn)該方案需要兩個前提 ：（ 1） CN 必須具有查找 LM 的功能 ， 而這就必須對 CN 的通信軟件協(xié)議進行針對性的改進 ；（ 2） 如果 LM 不在本地網(wǎng)絡 ，那么這就要求 CN 必須首先對 LM 的當前位置進行查詢 ， 顯然這使得該方案的問題更為突出 ，實現(xiàn)起來更加困難 。 CN 可以通過收到的信息對 MN 的綁定信息進行保存 ， 從而獲得 MN 的 CoA。在 ROMIPv4中， CH含有 MN的綁定緩存，即根據(jù)綁定緩存 圖 311 通信節(jié)點 (CH) 歸屬地 (HA) 外地代理（ FA） 因特網(wǎng) 移動節(jié)點 (MN) MIPV4與 ROMIPV4路由示意圖 D分組的目的地址， S分組的源地址， d封裝報文的目的地址， s封裝報文的源地址， CH通信節(jié)點， HA歸屬代理， FA外地代理， CoA轉(zhuǎn)交地址 知曉 MN 在網(wǎng)絡拓撲中實際的位置（ CoA）， CH 封裝其發(fā)往 MH 的分組。圖 1 為 MIPv4 示意圖。當 MH 漫游到外地網(wǎng)絡時，向 CH 發(fā)送注冊消息（含有 MH 的歸屬地址和轉(zhuǎn)換地址信息），此消息到達 CH 所屬的子網(wǎng)時，被此子網(wǎng)的路由器截獲，更新其路由表，刪除注冊消息。圖 2 是反向路由中路由器對分組進行地址交換處 理的示意圖。 MIPV6方案 一般方案 IPV6 協(xié)議本身就支持移動 IP 路由優(yōu)化 [7]。[1]目的選項頭部 此頭部包含僅被分組的最終目的端和路由頭部列出的中間目的端所檢查的選項。含路 由頭部的分組必須經(jīng)由列表中的中間目的地到達最終目的地。在從 CH 到 MH 方向上分組發(fā)送的時候，第一個分組可能會出現(xiàn)三角路由。在 MH 到 CH方向上，發(fā)送的分組在傳輸層上以 MH的歸屬地址作為分組的源地址，在網(wǎng)絡層，將 MH 的轉(zhuǎn)交地址作為分組的源地址，在分組中增加歸屬地址選項攜帶其歸屬地址信息。 MIPV6 中的路由優(yōu)化充分利用了 IPV6 的擴展頭部，而且用于移動性管理的消息可以 畢業(yè)院校： 中國人民解放軍 西安通信學院 第 6 頁 202118 在分組的擴展頭部中捎帶（在通信節(jié)點之間由分組發(fā)送的情況下），不需要占用額外的網(wǎng)絡資源。所以，分組在途中并不需要路由器的特殊處理。 IETF提出了分層移動 IPv6 （ Hierarchical Mobile IPv6，簡稱 HMIPv6），把鄰近的 IPv6網(wǎng)絡劃分為不同的 域，每一個域由一個或多個移動錨點（ Mobility Anchor Point，MAP） 來管理， 當 MN頻繁切換時， 使綁定更新（ Binding Update， BU）處理局部化，可減少網(wǎng)絡開銷。 也就是說， 我們所設計的 HPROM主要讓 HA發(fā)送 “ ICMP Mobile Node Handoff Message”給 CN，讓 CN提前 知道 MN已不在其 Home Network里， 如果 CN要傳送數(shù) 據(jù)給 MN，可以直接傳送給 MN 所在地新的 CoA。 如果 MN只是在域內(nèi)改 變了地址，只要向 MAP注冊新的地址，而 RCoA 不需 要改變，這樣 MN的移動對 HA和 CN來說是透明的。盡管存 在更短的路由，但所有的報文都要路由到 MAP，導致 傳輸時間更長。 隨著無線網(wǎng)絡設備使用的 大幅增加， 這也意味著同一 Home Network 下將會有 相當多的 MNs 存在， 而這些 MNs 又必須依賴著同一 HA 來協(xié)助這些 MN達到 Mobility，對于 HA來說負擔相 當重。 圖 3322 類型 長度 距離 優(yōu)先級 R I T P V 保留 有效生存 期 MAP 的全局地址 圖 MAP格式 對該 MAP格式進行擴展， 在 MAP的全局地址上 增加 MAP在網(wǎng)絡的前綴信息，修改后的格式見圖 3323。 但是隨著無線網(wǎng)絡 使用規(guī)模的擴大， 未來無線網(wǎng)絡環(huán)境中將會有大量 的移動設備同時存在于同一個 Home Network 內(nèi)。在圖4中可以將 HPROM處 理工作分成 HA、 CN 以及 MN部分來看。 而在 CN處理部分，當收到從 HA送來的 Mobile Node Handoff Message 后 ， CN 會 送 Confirm Mobile Node Handoff Message 給 MN 所在的 CoA， 以確認 MN 已移到 Foreign Network了。為 了 比 較 HA 在 HPROM 與 Mobile IPv6 Route Optimization上性能的差別， 設計了如圖 5所示的網(wǎng) 絡 拓 撲 結 構 ， 其中的網(wǎng)絡節(jié)點均依照 NS 2Hierarchal IP Address格式給予命名。 ④ 當 t=850時，模擬結束。 由 于 在 HPROM 中 HA 會 先 送 出 Mobile Node Handoff Message 給 CN， 則 CN 不 必 等 到 MN 發(fā) 出 Binding Update 即可知道 MN 已經(jīng)移到其他網(wǎng)絡 ， CN 也可以 提早停止借助 HA的 tunneling傳送報文， 因此 HA 在 HPROM 上所得到的結果遠遠優(yōu)于 Mobile IPv6 Route Optimization。 （ 5） 結 語 我們提出 HPROM 模型以改善原 Mobile IPv6 路 由優(yōu)化中 HA 所需要傳送大量資料而造成的問題透 過。 NEMO 基本支持協(xié)議見 圖 1 。 綁定它的轉(zhuǎn)交地址 和 MNP 并重新建立雙向隧道。 一 些 NEMO 移動網(wǎng)絡 的 M R 也可以附著在上層的移動網(wǎng)絡上，并且本身也可 以為其它移動網(wǎng)絡提供附著點 。 在 MNN和目標節(jié)點 CN(Correspondent Node)之間傳送的數(shù)據(jù) 包將會通 過 MR 2 和 HA 2 之