移动互联网技术

移动互联网技术

Standard: IETF 相关工作组 Mobility for IPv4(mip4)

IP Mobility Support for IPv4 (RFC3344) Mobility for IPv6 (mip6)

Mobility Support in IPv6 (RFC 3775) Using IPsec to Protect Mobile IPv6 Signaling between Mobile Nodes and Ho

me Agents (RFC 3776) Using IPsec between Mobile and Correspondent IPv6 Nodes (draft-ietf-mip

6-cn-ipsec-01.txt ) MIPv6 Signaling and Handoff Optimization (mipshop)

Fast Handovers for Mobile IPv6 (RFC 4068) Hierarchical Mobile IPv6 mobility management (HMIPv6) (RFC 4140) Mobile IPv6 Fast Handovers for 802.11 Networks (draft-ietf-mipshop-80211f

h-04.txt) Mobile Nodes and Multiple Interfaces in IPv6 (monami6) Network Mobility (nemo)

Network Mobility Support Goals and Requirements (draft-ietf-nemo-requirements-05.txt)

Network Mobility (NEMO) Basic Support Protocol (RFC 3963)

Papers

JSAC: IEEE Journal on Selected Areas in Communications MOBILE ROUTERS AND NETWORK MOBIIT

Y http://www.jsac.ucsd.edu/TOC/2006/Sept06.html

IEEE http://ieeexplore.ieee.org

ACM http://portal.acm.org

内容

引言移动 IP(MIP: Mobile IP) 的基本原理

移动 IPv4(MIPv4) 的原理移动 IPv6(MIPv6) 的原理

MIP 的安全性 MIPv4 的安全性 MIPv6 的安全性

MIPv6 信令和切换优化网络移动 (Network Mobility)

内容





为什么在 IP 层引入移动性

各种底层无线网络之间的漫游 IP Over Everything

数据、语音、视频等多种业务的融合 Everything Over IP

IP/MIP

WMANIEEE 802.16/a/e

IEEE 802.20...

WLANIEEE

802.11/a/b/g...

WPANIEEE 802.15

(蓝牙)...

2GGSM

CDMA...

2.5GGPRS

CDMA1X...

3GWCDMA

CDMA2000TD-SCDMA

...

数据语音视频等多媒体业务

移动 IP 需要解决的问题

接入路由器 1

通信对端

移动节点

接入路由器2

ADDR1

ADDR1 D

ATA

移动 IP 需要解决的问题

接入路由器 1

通信对端

移动节点

接入路由器2

ADDR2

ADDR1 D

ATA

IP 地址的改变对于通信对端和上层（ IP 层以上）是透明的

移动节点需要一个在移动过程中保持不变的标识

不中断已经建立的连接

通信对端始终能够找到移动节点

家乡地址

内容




MIPv6 信令和切换优化网络移动

术语家乡地址 (HoA: Home Address) ：移动节点的

标识，手动配置或者由家乡网络分配，通常不变转交地址 (CoA: Care-of Address) ：移动节点位

置的标识，由移动到的外地网络分配，随位置变化

家乡代理 (Home Agent) ：保存移动节点的家乡地址和转交地址之间的映射关系 ( 绑定 )

通信对端 (Correspond Node) ：和移动节点进行通信的网络节点，它可能是静止的节点，也可能是移动节点

知道移动节点家乡地址如何将数据包路由到移动节点的转交地址？

数据包先路由到家乡代理，由家乡代理发送给移动节点！

HoA 与 CoA 的对应关系称为绑定 (Binding)<HoA, CoA>

基本过程移动检测

移动节点检测到自己移动到了外地网络代理公告（ MIPv4 ） / 路由器公告（ MIPv6 ）

转交地址配置 MIPv4

外地代理转交地址（即外地代理地址） (Foreign Agent CoA) 配置转交地址 (Co-located CoA)

MIPv6 全局可路由转交地址

< 家乡地址、转交地址 > 的绑定注册到家乡代理（ MIPv4/MIPv6 ）到通信对端（ MIPv6 ）

MIPv4 原理 : 使用外地代理转交地址

移动检测

家乡代理

通信对端

移动节点

外地代理


家乡代理

通信对端

移动节点

外地代理

①代

理公

告

移动检测

使用外地代理转交地址


绑定注册

家乡代理

通信对端

移动节点

外地代理

② 注册请求

②注

册请

求③

注册

应答

③ 注册应答


接收 / 发送分组

家乡代理

通信对端

移动节点

外地代理代理 ARP和免费 AR

P隧道

IP 数据 IP 头标

IP 数据 IP 头标

IP 头标

家乡代理处 IP-in-IP 封装

外地代理处 IP-in-IP 解封装

源：家乡代理地址目的：外地代理地址

分组

分组分

组

分组


家乡代理

通信对端

移动节点

外地代理

三角路由问题

三角路由问题

MIPv4 原理 : 使用配置转交地址

移动检测

家乡代理

通信对端

移动节点

外地代理


家乡代理

通信对端

移动节点

外地代理

①代

理公

告

移动检测

通过 DHCP 等方式获取配置转交地址


绑定注册

家乡代理

通信对端

移动节点

外地代理

② 注册请求③ 注册应答


接收 / 发送分组

家乡代理

通信对端

移动节点

外地代理代理 ARP和免费 AR

P

隧道IP 数据 IP 头标

IP 数据 IP 头标

IP 头标

家乡代理处 IP-in-IP 封装

移动节点处 IP-in-IP 解封装

源：家乡代理地址目的：配置转交地址

分组

分组

分组


家乡代理

通信对端

移动节点

外地代理

三角路由问题

三角路由问题

MIPv4 原理 : 反向隧道

通过家乡地址来唯一标识移动节点，使得通信对端不需要知道移动节点的位置信息

移动节点和通信对端的通信始终使用家乡地址，通过家乡代理转发到移动节点的分组 , 使得移动对于通信对端以及 IP 层以上的应用是透明的

存在入口过滤问题 : 当移动到外地时，防火墙可能过滤源地址为移动节点家乡地址的分组

通过反向隧道解决入口过滤问题

反向隧道：使用外地代理转交地址

家乡代理

移动节点

外地代理

外地代理转交地址

通信对端

反向 IP-in-IP 隧道

IP 数据 IP 头标

IP 数据 IP 头标

IP 头标

外地代理处 IP-in-IP 封装

家乡代理处 IP-in-IP 解封装

源：外地代理地址目的：家乡代理地址

分组

分组

分组

反向隧道：配置转交地址

家乡代理

移动节点

外地代理

通信对端

反向 IP-in-IP 隧道

IP 数据 IP 头标

IP 数据 IP 头标

IP 头标

移动节点处 IP-in-IP 封装

家乡代理处 IP-in-IP 解封装

源：配置转交地址目的：家乡代理地址

配置转交地址

分组

分组

MIPv6 原理

移动检测和地址自动配置

家乡代理

通信对端

移动节点

接入路由器

家乡地址： HoA转交地址： CoA

MIPv6 原理

移动检测和地址自动配置

家乡代理

通信对端

移动节点

接入路由器


①路

由器

公告

无状态地址自动配置生成 CoA

MIPv6 原理

到家乡代理绑定注册

家乡代理

通信对端

移动节点

接入路由器


绑定更新 (Binding Update)

绑定应答 (Binding Ack)

绑定缓存 HoA<->CoA

MIPv6 原理

和通信对端通信过程：不支持任何移动 IPv6 功能

家乡代理

通信对端

移动节点

IPv6-in-IPv6 隧道

IP 数据 IP 头标

IP 数据 IP 头标

IP 头标

家乡代理处IPv6-in-IPv6 封装

移动节点处 IPv6-in-IPv6 解封装

源：家乡代理地址目的： CoA

IP 数据 IP 头标

IP 数据 IP 头标

IP 头标

移动节点处IPv6-in-IPv6 封装

家乡代理处 IPv6-in-IPv6 解封装

源： CoA目的：家乡代理地址


分组

分组

分组

分组

MIPv6 原理

和通信对端通信过程：支持移动 IPv6 功能

家乡代理

通信对端

移动节点

绑定缓存 HoA<->CoA 家乡地址： HoA

转交地址： CoA

IPv6-in-IPv6 隧道

分组

绑定

更新

绑定更新列表通信对端 IPv6 地

址

MIPv6 原理

和通信对端通信过程：支持移动 IPv6 功能

家乡代理

通信对端

移动节点


IPv6-in-IPv6 隧道

分组分

组

绑定更新列表通信对端 IPv6 地

址

绑定缓存 HoA<->CoA

对 IP 以上层屏蔽移动性：原理

在双向隧道模式中，移动节点和通信对端的通信始终使用家乡地址

在路由优化模式中，通过家乡地址选项 (HAO ，由信宿选项头标携带 ) 和类型 2 寻路头标 (T2R) 来实现

家乡地址选项

类型 2 寻路头标

路由优化模式：移动节点发送分组

TCP/UDP

IPv6移动 IPv6

TCP/UDP

IPv6移动 IPv6

移动节点通信对端

HoA CNA

HAO CoA CNA HAO CoA CNA

HoA CNA

添加 HAO 选项头标，包含移动节点的转交地址，交换 HAO 选项头标中的地址和数据包的源地址

交换 HAO 选项头标中的地址和数据

包的源地址

HoA ：家乡地址CNA ：通信对端的地址CoA ：转交地址HAO ：家乡地址选项，信宿选项头标T2R ：类型 2 寻路头标

HoA源地址目的地址

目的地址源地址扩展头标目的地址源地址扩展头标

源地址目的地址

路由优化模式：通信对端发送分组

TCP/UDP

IPv6移动 IPv6

TCP/UDP

IPv6移动 IPv6

移动节点通信对端

HoA ：家乡地址CNA ：通信对端的地址CoA ：转交地址HAO ：家乡地址选项，信宿选项头标T2R ：类型 2 寻路头标

家乡地址

T2R CNA CoA

CNA HoA

添加 T2R 选项头标，包含移动节点的转交地址，交换 T2R 选项标中的地址和数据包的目的地址

T2R CNA CoA

交换 T2R 选项头标中的地址和数据

包的目的地址

CNA HoA源地址目的地址

目的地址源地址扩展头标目的地址源地址扩展头标

源地址目的地址

MIPv4 和 MIPv6 比较 IPv4 地址空间有限，移动节点通常使用外地代理转交地址

存在外地代理三角路由问题家乡地址为源地址，存在入口过滤问题需要使用 IP-in-IP 隧道，开销大 …

IPv6 拥有巨大的地址空间，移动节点通常使用全局可路由转交地址不需要外地代理路由优化成为协议的基本部分转交地址作为源地址，不存在入口过滤问题通过家乡地址选项（信宿选项头标）和类型 2 寻路头标来实现转交地

址变化对 IP 层以上应用的透明，不需要使用 IPv6-in-IPv6 隧道 …

内容





MIPv4 的安全性注册请求和注册应答消息的认证移动安全关联

认证算法、算法模式、密钥或者公 / 私密钥对、重播保护形式缺省 HMAC-MD5 算法，生成 128 比特摘要

Mobile-Home 认证扩展必须移动节点和家乡代理之间存在安全关联

Mobile-Foreign 认证扩展可能移动节点和外地代理之间存在安全关联

Foreign-Home 认证扩展可能外地代理和家乡代理之间存在安全关联

MIPv6 的安全性

返回可路由（ RR ： Return Routability ）过程移动节点与通信对端之间的安全

基于 IPsec 的 MIPv6 安全移动节点和家乡代理之间安全移动节点和通信对端之间安全

返回可路由过程：概述

目标是使得通信对端可以在某种程度上确保移动节点所宣称的转交地址和家乡地址是合法的（可寻址）

产生移动节点和通信对端之间的认证密钥（绑定管理秘钥 Kbm ），并且通过绑定认证选项来保护移动节点和通信对端之间的绑定更新

不需要预先配置信息，易于大规模部署安全强度比 IPSec弱

返回可路由过程：原理通信对端

IPv6-in-IPv6 隧道

①HoTI Cookie

HoTI ：家乡测试发起消息CoTI ：转交测试发起消息HoT ：家乡测试消息CoT ：转交测试消息

③CoT Cookie Token

③HoT Cookie T

oken

①HoTI Cookie

②计算家乡密钥生成令牌

③HoT Cookie Token

②计算转交密钥生成令牌

④家乡密钥生成令牌和转交密钥生成令牌进行SHA1 得到绑定管理密

钥

移动节点家乡代理

①CoTI Cookie

返回可路由过程：存在的安全问题攻击者能够监听到移动节

点的数据包伪造邻居

家乡地址：攻击者的家乡地址

转交地址：邻居地址攻击者在家乡网络和通信

对端的路径上获得绑定管理密钥，伪造绑定更新等

家乡代理

移动节点

通信对端

HoTIHoT

CoTI

CoT

攻击者

家乡代理

移动节点

通信对端

HoTIHoT

CoTI

CoT

攻击者

基于 IPsec 的 MIPv6 安全 : IPSec回顾(1)

安全策略 (SP) 选择符 (selector)

源地址、目的地址、源端口、目的端口、协议 (TCP/UDP/ICMP) 、模式 ( 隧道 /传输 )

策略行为：丢弃、实施 IPSec 处理或者绕过安全关联 (SA)

索引目的地址、安全参数索引 (SPI) 、协议 (ESP/AH)

源地址、目的地址、协议 (TCP/UDP/ICMP) 、 IPSec 协议 (ESP/AH) 、模式 ( 隧道 /传输 ) 、认证和加密算法、密钥等


认证头标 (AH)传输模式

隧道模式

封装化安全净荷 (ESP)传输模式

隧道模式

原始 IP 头标逐跳、信宿寻路、分片 AH 头标信宿 TCP

UDP数据

认证

原始 IP 头标逐跳、信宿寻路、分片 ESP 头标信宿 TCP

UDP数据 ESP尾ESP 认证

加密认证

新 IP 头标扩展头标 AH 头标原始 IP 头标扩展头标 TCPUDP

数据

认证

新 IP 头标新扩展头标 ESP 头标原始 IP 头标原始扩展

头标TCPUDP

数据

认证

ESP尾 ESP 认证

加密


AH 头标格式

ESP 头标格式


外出处理根据数据包信息初始化 selector ，选择相应的一个或者

多个外出 SP ， SP 是有序的 SP 的地址始终为数据包最终的源和目的地址 (内部头标地

址 ) 根据每个 SP指定的 SA 或者 SA束执行 IPSec 处理， S

A 是无序的进入处理

根据数据包的目的地址 ( 外部头标地址 ) 、 IPSec 协议和SPI 找到相应的 SA ，然后执行 IPSec 处理

在进入 SPD 找到对应的 SP(内部头标地址 ) ，验证是否对数据包执行了指定的 IPSec 处理 (SA 或者 SA束 )

基于 IPsec 的 MIPv6 安全 : 移动节点和家乡代理之间安全移动节点和家乡代理之间的信令业务

绑定更新和绑定应答使用 IPSec ESP传输模式保护

返回可路由过程家乡测试发起（ HoTI ）和家乡测试（ HoT ）使用 IPSec ESP 隧道模式保护

前缀发现 ICMPv6 消息 IPSec ESP传输模式保护

基于 IPsec 的 MIPv6 安全 : 绑定更新和绑定应答 (1)绑定更新头标格式

移动节点在外地网络时

移动节点在家乡网络时

绑定应答头标格式移动节点在外地网络时

移动节点在家乡网络时

IPv6 头标源 = 转交地址

目的 = 家乡代理地址家乡地址选项( 家乡地址 )

传输模式ESP 头标

移动头标( 绑定更新 )

IPv6 头标源 = 家乡代理地址

目的 = 转交地址类型 2 寻路头标

( 家乡地址 )传输模式ESP 头标

移动头标( 绑定应答 )

IPv6 头标源 = 家乡地址

目的 = 家乡代理地址传输模式ESP 头标

移动头标( 绑定更新 )


目的 = 家乡地址传输模式ESP 头标

移动头标( 绑定应答 )

基于 IPsec 的 MIPv6 安全 : 绑定更新和绑定应答 (2)

SP 和 SA 使用家乡地址家乡地址选项和类型 2 寻路头标包含家乡地址

家乡代理、移动节点上的 SP 和 SA条目源地址目的地址模式协议

SP1

移动节点外出家乡代理进入

家乡地址家乡代理地址 ESP传输模式移动头标

SP2

移动节点进入家乡代理外出

家乡代理地址家乡地址 ESP传输模式移动头标

SA1


家乡地址家乡代理地址 ESP传输模式移动头标

SA2


家乡代理地址家乡地址 ESP传输模式移动头标

基于 IPsec 的 MIPv6 安全 : 返回可路由过程 (1)

家乡测试发起 (HoTI) 消息格式移动节点经家乡代理到通信对端

家乡测试 (HoT) 消息格式通信对端经家乡代理到移动节点


目的 = 家乡代理地址隧道模式ESP 头标

移动头标(HoTI)

IPv6 头标源 = 家乡地址

目的 = 通信对端


目的 = 转交地址隧道模式ESP 头标

移动头标(HoT)

IPv6 头标源 = 通信对端

目的 = 家乡地址


SP 和 SA 使用不同的移动节点地址 SP ：家乡地址 SA ：转交地址

家乡代理、移动节点上的 SP 和 SA条目源地址目的地址模式协议

SP1


家乡地址任意 ESP 隧道模式移动头标

SP2


任意家乡地址 ESP 隧道模式移动头标

SA1


转交地址家乡代理地址 ESP 隧道模式移动头标

SA2


家乡代理地址转交地址 ESP 隧道模式移动头标


转交地址变化时家乡代理：收到绑定更新时，更新外出 SA 的目

的地址和进入 SA 的源地址为新的转交地址移动节点：收到绑定应答时，更新进入 SA 的目

的地址和外出 SA 的源地址为新的转交地址

基于 IPsec 的 MIPv6 安全 : 前缀发现(1)移动节点获取家乡子网的前缀的变化信息移动前缀请求消息格式

移动前缀公告


目的 = 家乡代理地址家乡地址选项( 家乡地址 )

传输模式ESP 头标

ICMPv6(前缀请求 )


目的 = 转交地址类型 2 寻路头标

( 家乡地址 )传输模式ESP 头标

ICMPv6(前缀公告 )

基于 IPsec 的 MIPv6 安全 : 前缀发现(2) 移动节点和家乡代理上的 SP 和 SA条目

源地址目的地址模式协议

SP1


家乡地址家乡代理地址 ESP传输模式 ICMPv6

SP2


家乡代理地址家乡地址 ESP传输模式 ICMPv6

SA1


家乡地址家乡代理地址 ESP传输模式 ICMPv6

SA2


家乡代理地址家乡地址 ESP传输模式 ICMPv6

内容





MIPv6 信令和切换优化概述

基本移动 IPv6切换延时太大，不能满足实时和 TCP延时敏感业务的需求

基本移动 IPv6 中的切换引入额外的信令开销移动节点和家乡代理及通信对端之间的绑定注册过程可能

需要穿越骨干网，从而增加骨干网的信令开销切换优化

移动 IPv6快速切换 (FMIPv6: Fast Handovers for Mobile IPv6)

IPv6微移动管理层次移动 IPv6 (HMIPv6 ： Hierarchical Mobile IPv6 m

obility management )

概述：移动节点切换过程

无线接入点 1 无线接入点 2

移动节点

接入路由器 1(切换前接入路由器 )

接入路由器 2(切换后接入路由

器 )

概述：移动节点切换过程

接入路由器 1(切换前接入路由器 )

接入路由器 2(切换后接入路由

器 )

无线接入点 1 无线接入点 2

移动节点

链路层切换：无线接入点 1 到无线接入点 2

IP 层切换：接入路由器 1所在子网到接入路由器 2所在子网

概述： IP 层切换过程

移动检测和路由器公告的间隔有关

转交地址配置地址重复检测

典型值为 1 到 2秒绑定注册

移动节点到家乡代理的延时移动节点到通信对端的延时

概述： IP 层切换延时分析

链路层切换完成

路由器公告地址重复检测

绑定更新

绑定应答

绑定更新

移动检测

转交地址配置

绑定注册

0到十几秒

1到 2秒

几百毫秒到几秒

移动节点接入路由器家乡代理通信对端

IP 层切换延时太大会影响实时应用和吞吐量敏感应用

移动 IPv6快速切换要减少这个延时，具体来说就是：移动节点一检测到新的子网链路就能够发送数据包新的接入路由器一检测到移动节点接入就能够发送到移动节点的数据包

移动 IPv6快速切换定义了实现以上目标所需要的：IP 协议消息

独立于特定的链路层协议消息交互过程

不影响标准的移动 IPv6操作

移动 IPv6快速切换：快速切换相关消息(1)

新的邻机发现消息代理路由器公告请求 (RtSolPr)

移动节点发送给接入路由器，请求代理路由器公告代理路由器公告 (PrRtAdv)

接入路由器发送给移动节点，提供邻近接入路由器的链路层地址、 IP 地址和子网前缀信息

实现功能辅助移动检测过程

无线接入点到其所连接的接入路由器的子网信息映射预先生成新的转交地址

移动 IPv6快速切换：快速切换相关消息(2) 接入路由器之间的消息

切换发起 (HI) 通常是 PAR 发往 NAR ，发起移动节点快速切换过程应该包含移动节点的切换前转交地址，可能包含移动

节点希望使用的新的转交地址切换应答 (HAck)

NAR 对切换发起消息的应答可能包含移动节点在 NAR 上应该使用的新转交地址

功能确认给出的新的转交地址是否可接受传送和切换相关的网络常驻上下文，例如接入控制、

QoS 和头标压缩等

PAR ：切换前接入路由器NAR ：切换后接入路由器

移动 IPv6快速切换：快速切换相关消息(3) 新的移动头标消息

快速绑定更新 (FBU) 移动节点发送到 PAR ，功能类似于绑定更新，建立切换前转交地址

和切换后转交地址的绑定 ( 隧道 )• 移动节点通过隧道转发源地址为切换前转交地址的分组到 PAR• PAR 通过隧道转发目的地址为切换前转交地址的分组到移动节点

包含移动节点切换前转交地址和切换后的转交地址信息快速绑定应答 (FBA)

PAR 对快速绑定更新的应答快速邻机公告 (FNA)

移动节点发送快速邻机公告给 NAR ，宣告自己到达功能

移动节点一切换到新的链路就可以接收分组


移动 IPv6快速切换：快速切换类型切换发起的实体

移动节点发起的切换移动节点发送代理路由器公告请求 (RtSolPr) 给当前接入路

由器网络发起的切换

PAR 发送未经请求的代理路由器公告 (PrRtAdv)

发送快速绑定更新 (FBU) 的链路预测型 (predictive)快速切换

在切换前链路上发送 FBU并且接收到 FBack 反应型 (reactive)快速切换

在切换后链路上发送 FBU


移动 IPv6快速切换：快速切换类型切换发起的实体

移动节点发起的切换移动节点发送代理路由器公告请求 (RtSolPr) 给当前接入路

由器网络发起的切换

PAR 发送未经请求的代理路由器公告 (PrRtAdv)

发送快速绑定更新 (FBU) 的链路预测型 (predictive)快速切换

在切换前链路上发送 FBU并且接收到 FBack 反应型 (reactive)快速切换

在切换后链路上发送 FBU


移动 IPv6快速切换：预测型快速切换

连接

移动节点 PAR NAR

将要进行链路层切换指示代理路由器公告请求

代理路由器公告

快速绑定切换发起

切换应答

快速绑定应答

链路层连接建立指示快速邻机公告

转发数据包

发送数据包

断开

生成新的转交地址

PAR：切换前接入路由器

NAR：切换后接入路由器

移动 IPv6快速切换：反应型快速切换

连接

移动节点 PAR NAR

将要进行链路层切换指示代理路由器公告请求

代理路由器公告

快速邻机公告 [快速绑定更新 ]

快速绑定应答

链路层连接建立指示

转发数据包

发送数据包

断开

生成新的转交地址

PAR：切换前接入路由器

NAR：切换后接入路由器

快速绑定更新

快速切换延时分析

切换发生前生成转交地址，减少了移动 IPv6 切换过程中的地址自动配置延时

切换后 IP 层通过来自链路层连接建立信息（ Link Up 触发器）立即感知移动到了新的链路，减少了移动检测延时

切换后完成新的转交地址绑定注册之前仍然可以接收目的地址为切换前转交地址的分组，减少了绑定注册延时

IEEE 802.21

媒介无关切换（ MIH ： Media Independent Handover ）标准

目标：开发一个能够向上层提供链路层智能和其它相关网络相关信息的规范，以优化异构网络之间的切换

通过定义通用的 SAP （ Service Access Point ）和其它的原语来实现链路层的智能媒介无关事件服务提供了相应于链路特性和链路状态的动态变化

的事件。媒介无关命令服务使得 MIH 用户能够管理和控制本地链路与切换

和移动性相关的行为。媒介无关信息服务为 MIH 用户提供了做出有效切换决定的有用信

息。

层次移动 IPv6 ：概述

目标减少移动节点到家乡代理和通信对端的绑定注册延时

减少大量移动节点频繁切换所造成的骨干网上通信信令开销

兼容移动 IPv6 协议原理

子网划分成域例如一个 ISP 的所有子网组成一个域

域内移动只需更新域内某些移动管理相关节点上的路由或者地址绑定信息，也称为微移动

层次移动 IPv6 ：定义 (1)

移动锚定点 (MAP)域内类似于家乡代理功能的节点

转交地址区域转交地址 (Regional Care-of Address)

MAP前缀＋ IPv6 接口标识域内移动切换不变

链路转交地址 (On-link Care-of Address)子网前缀＋ IPv6 接口标识域内移动切换变化

层次移动 IPv6 ：定义 (2)

MAP 选项包含 MAP 的地址信息，通过路由器公告发送

绑定注册到家乡代理

< 家乡地址，区域转交地址 > 到 MAP

< 家乡地址，链路转交地址 >

层次移动 IPv6 ：域内切换过程< 家乡地址、区域转交地址 >< 家乡地址、区域转交地址 >

接入路由器 1 接入路由器 2

通信对端家乡代理

MAP

<区域转交地址、链路转交地址 1>

区域转交地址链路转交地址

1

数据区域转交地址

原始数据

链路转

交地址 1

原始数

据

链路

转

交地

址1




MAP


层次移动 IPv6 ：域内切换过程路

由器

公告

[MA

P选

项]

< 家乡地址、区域转交地址 >< 家乡地址、区域转交地址 >



MAP

路由器公告[MAP 选

项]





MAP


2





MAP


2

绑定

更新

绑定更新





MAP


2

绑定应答

绑定应答





MAP


2

数据区域转交地址

原始数

据

链路

转

交地

址2

原始数据链路转交地址

2


层次移动 IPv6 ：域内切换优化

向域内的通信对端注册绑定 < 家乡地址、链路转交地址 >

与移动 IPv6快速切换结合MN MAP NAR

断开

连接

转发数据包

发送数据包

RtSolPr

PrRtAdv

FBUHI

HACK

FBack FBack

FNA

PAR

层次移动 IPv6 ：域间切换

首先执行标准的移动 IPv6切换，然后执行层次移动 IPv6切换移动 IPv6切换，向通信对端和家乡代理注册绑

定 < 家乡地址、区域转交地址 > 层次移动 IPv6切换，向域内MAP 注册绑定 < 家

乡地址，链路转交地址 >

内容





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