网络技术与便携式可移动终端(主要包括笔记本电脑、PDA和WAP手机等)的发展,使在IP网络中实现对主机移动性的支持变得十分重要。这种重要性推动了业界对可移动终端无线接入的研究,也就是移动IP技术的研究。移动IP技术使得移动网络的用户可以和桌面网络用户一样方便地联机入网,共享资源和服务。

移动IP不是移动通信技术和互联网技术的简单叠加,也不是无线话音和无线数据的简单叠加,而是移动通信和基于IP的互联网技术的深层融合,是现有移动通信方式的一场深刻变革。为适应快速增长的数据业务需求,人们需要一个以包交换为基础的无线网络,这种新型网络结构正是未来移动IP的结构:基于IP协议,无线话音和无线数据综合在一个技术平台上传输,真正实现了话音业务和数据业务的融合,并为多种多样、丰富多彩的移动增值业务开展铺设了阳光大道。可以说,移动IP技术,将使未来的移动世界更美好。

移动IP技术的原理

IP地址的作用,一是标示主机或终端的位置,二是为数据从网络源节点到目的节点的传送寻找路由。对于移动主机,设想它来到了异地节点,而给它的分组仍然继续送到其原来路由器,则该主机将无法再获取电子邮件等;而根据它的新位置赋予该主机一个新的IP地址也不太可取,因为这意味着要将这个变化通知大量的人、程序和数据库。为了支持移动主机功能,Internet工程任务组(IETF)成立了一个工作小组来寻找解决方案,并确定了下列主要目标:每个移动主机必须能在任何地方使用其归属地IP地址;不允许对固定主机的软件进行修改;不允许对路由器的软件和表进行修改;大部分给移动主机的分组不能绕道传送;当移动主机在归属地时不能增加开销。移动IP技术正是这样的解决方案。

移动IP协议为移动节点指定了两个地址:一个是归属地址(Home Address),用来标示移动节点,并作为移动节点发送数据报的源地址;另一个是关照地址(Careof Address),送给移动节点的数据报由这个地址来转交。与移动节点归属地址网络部分匹配的子网被称为移动节点的归属网络(Home Networks),而其余子网称为移动节点的外地网络(Foreign Networks)。每种网络中都有一个代理,分别叫归属代理(Home Agent)和外地代理(Foreign Agent)。

移动IP的工作过程是这样的:首先,归属代理和外地代理周期性地在网络上发布代理公告AAM(Agent Advertisement Message),以声明自己所处位置。移动节点通过对收到的代理公告进行分析,确定自己是在归属网络还是在外地网络上。如果移动节点仍在归属网络中,则无须启动移动功能;若移动节点从外地网络返回,则必须向归属代理发出撤销登记请求。如果移动节点处在外地网络上,则从AAM中或用动态节点配置协议(Dynamic Host ConfiguratiOn Protocol)获得一个转交地址。然后,移动节点向归属代理登记注册自己的转交地址。归属代理及其它相关路由器截下发往已登记节点归属地址的数据包,归属代理对数据包进行隧道封装,然后通过IP通道发往节点的转交地址。使用外地代理转交地址时,外地代理收到数据包后解除其隧道封装,从中取出原始数据包发给移动节点。若使用驻留本地的转交地址,则由移动节点自行解除隧道封装。移动节点由一个子网切换到另一子网时,只要重新登记转交地址,发往节点归属地址的数据包仍可到达移动节点,数据传输不会中断。移动节点送出的数据包按一般的IP寻址方式发送,不必通过归属代理。

此外,为了处理不说再见就离开的移动主机,要求移动节点定期地向支持它的外地代理注册;如果外地代理在一定时间后没有收到移动节点的注册信息,则认为该移动节点已移出子网,从而删除该表项。