– 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)
IP
• 移动IPv6
– 全局可路由转交地址（CoA）
• <家乡地址、转交地址>的绑定注册 • 到家乡代理 • 到通信对端(移动IPv6)
家乡代理拦截到移动节点地址的分组
移动IP基本原理
端发送分组 • 到移动节点的分组通过 家乡代理转发
家乡代理
三角路由问题
外地代理
此外，还存在入口过滤问题: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 解决方案：反向隧道
移动节点
反向隧道
• 使用外地代理转交地址
通信对端
外地代理处 IP-in-IP封装 IP头标 IP头标 IP数据 家乡代理处 IP-in-IP解封装
AP4
ADDR2具有子网1的 移动节点 网络号或者网络前缀
子网1
子网2
移动IP的术语
• 移动节点：指可以将接入因特网的位置从一条链 •
• • •
路切换到另一条链路上，而仍然保持所有正在进 行的通信，并且只使用它的家乡地址的节点 家乡链路：与节点的IP地址具有相同网络前缀的 链路 外地链路：家乡链路以外的链路 家乡地址：“永久”分配给移动节点的地址 转交地址：移动节点连接在外地链路上时相关的 IP地址 • 外地代理转交地址 • 配置转交地址
移动节点
使 用 配 置 转 交 地 址
• 绑定注册
通信对端
家乡代理
外地代理
注册过程与外 地代理无关
移动节点
使 用 配 置 转 交 地 址
• 接收/发送分组
通信对端
代理ARP和 免费ARP
家乡代理
外地代理
家乡代理处 IP-in-IP封装 IP头标
IP头标 IP数据 移动节点处 IP-in-IP解封装 IP头标 IP数据
子网1
子网2
移动节点 ADDR2具有子网1的 网络号或者网络前缀
通信对端始终能够找到移动节点
不中断已经建立的通信
移动节点需要一个在移动过程中保 持不变的标识 IP地址的改变对于通信对端的上层 （IP层以上）应用来说是透明的
家乡地址
切换链路
移 动 和 切 换
节点的移动将导致切换，切换包括链路层切换和IP层（网络层）切换
永久的IP地址
移 动 IP 需 解 决 的 问 题
接入路由器1 通信对端
接入路由器2
子网1
ADDR1
子网2
移动节点 ADDR1具有子网1的 网络号或者网络前缀
移动节点由接入路由器1连接的子网1 移动到接入路由器2连接的子网2
移 动 IP 需 解 决 的 问 题
接入路由器1
通信对端
接入路由器2
ADDR2
使 用 外 地 代 理 转 交 地 址
• 移动检测
通信对端
家乡代理
外地代理
移动节点
使 用 外 地 代 理 转 交 地 址
• 移动检测
通信对端
家乡代理
外地代理
移动节点
使 用 外 地 代 理 转 交 地 址
• 转交地址配置
通信对端
家乡代理
外地代理
使用外地代理 转交地址
移动节点
使 用 外 地 代 理 转 交 地 址
移动节点 源：家乡代理地址 目的：配置转交地址
三角路由问题
• 通过家乡地址来唯一标
通信对端
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, 使得移动对于通信对端 以及IP层以上的应用是 透明的,但是同时也带来 了三角路由问题 • 移动节点直接向通信对
AP为无线接入点，链路层设备 接入路由器：网络层设备
接入路由器1
接入路由器2
AP1
ADDR1
AP2
AP3
AP4
移动节点
ADDR1具有子网1的 网络号或者网络前缀
子网1
子网2
移 动 和 切 换
在同一个网络中的不同AP之间的切换时链路层切换，链路 层切换不改变IP地址，执行的是链路层操作
AP为无线接入点，链路层设备 接入路由器：网络层设备
知道移动节点家乡地址如何将IP分组 发送到移动节点的转交地址？ IP分组先发送到家乡代理，由 家乡代理发送给移动节点！
移动IP的工作机制（1）
1. 移动代理（家乡代理和外地代理）周期 性的发送移动代理广播，向移动节点提 供自己的服务配置信息和当前状态，同 时，移动代理接收移动节点发送的代理 请求并回应代理广播。 2. 移动节点接收处理代理广播，判断当前 所在的位置。
IP头标 IP数据
源：外地代理地址 目的：家乡代理地址
家乡代理 反向IP-in-IP隧道
外地代理
外地代理 转交地址 移动节点
反 向 隧 道
• 使用配置转交地址
通信对端
IP数据 IP头标 移动节点处 IP-in-IP封装 IP头标 IP数据 IP头标 家乡代理处 IP-in-IP解封装
家乡代理
外地代理
源：家乡代理地址 目的：外地代理地址
移动节点
使 用 配 置 转 交 地 址
• 移动检测
通信对端
家乡代理
外地代理
移动节点
使 用 配 置 转 交 地 址
• 移动检测
通信对端
家乡代理
外地代理
移动节点
使 用 配 置 转 交 地 址
• 转交地址配置
通信对端
家乡代理
外地代理
通过DHCP等方式获 取配置转交地址
移动节点A IP地址：IPA MAC地址：MACA
3.2. 移动IPv4基本概念
• 移动IPv4：在IPv4网络中，对节点在不
同IPv4子网之间的移动进行管理，这些 管理操作主要涉及到IP层的参数配置 • 外地代理转交地址 • 移动节点使用外地代理的地址作为转交地址 • 配置转交地址 • 移动节点在每个外地网络都配置唯一的全局
• 绑定注册
通信对端
家乡代理 ③注册应答 ②注册请求
外地代理
处理注册请 求和应答
移动节点
使 用 外 地 代 理 转 交 地 址
• 接收/发送分组
通信对端
知道移动节点 的家乡地址
代理ARP和 免费ARP
家乡代理 分组 隧道
外地代理
家乡代理处 IP-in-IP封装 IP头标
IP头标 IP数据 外地代理处 IP-in-IP解封装 IP头标 IP数据
家乡代理
接入路由器
移动节点
原 理
• 移动检测和地址自动配置
通信对端
家乡地址：HoA 转交地址：CoA
家乡代理
接入路由器
无状态地址自动配 置生成CoA
移动节点
原 理
• 到家乡代理绑定注册
通信对端
家乡地址：HoA 转交地址：CoA
绑定缓存 HoA<->CoA
家乡代理
接入路由器
绑定注册过程不需 要接入路由器参与
移动节点
原 理
• 和通信对端通信过程：不支持任何移动IPv6功能
通信对端
这种通信模式也称 为双向隧道模式
代理邻 机发现
知道家 乡地址
家乡地址：HoA 转交地址：CoA
家乡代理
IP头标 IP数据 移动节点处 IPv6-in-IPv6封装 IP头标 IP头标 IP数据 家乡代理处 IPv6-in-IPv6解封装
接入路由器1
接入路由器2
AP1
AP2
ADDR1
AP3
AP4
移动节点
子网1
子网2
移 动 和 切 换
不同网络中的不同AP之间的切换时首先进行链路层切换， 再进行网络层切换，网络层切换需要改变IP地址
AP为无线接入点，链路层设备 接入路由器：网络层设备
接入路由器1
接入路由器2
AP1
AP2
AP3
ADDR2
移 动 IP 的 基 本 过 程
• 家乡代理的分组拦截技术
• 到移动节点的家乡地址的分组来自家乡网络以外的链路，并且家
乡代理为家乡网络的路由器 • 直接由家乡代理拦截 • 到移动节点的家乡地址的分组来自家乡网络或者家乡代理不是家 乡网络的路由器 • 移动IPv4：代理ARP和免费ARP
家乡网络
①ARP请求 (请求解析地址为IPA) 家乡代理R MAC地址：MACR 移动节点A IP地址：IPA MAC地址：MACA
• 注册功能：
• 移动节点通过注册可以得到外地链路上外地代理的
路由服务；可以把它的转交地址通知本地代理； • 注册有一定的生存时间，移动节点通过注册可以使 一个要过期的注册重新生效； • 在先前不知道本地代理的情况下，移动节点可以通 过注册动态地得到本地代理的地址； • 移动节点可以同时注册多个转交地址，此时本地代 理将把发往移动节点本地地址的数据包通过隧道发 往移动节点的每个转交地址。
• 注册的种类
• 用外地代理转交地址注册在一条外地链路上 • 用配置转交地址注册在一条外地链路上 • 在回到家乡链路后进行注销
移动IP基本原理
移 • 移动IP基本过程包括以下步骤 动 • 移动检测 的 基 本 过 程
• 移动节点检测到自己移动到了外地网络 • 代理公告（移动IPv4）/路由器公告（移动IPv6） • 转交地址配置 • 移动IPv4
源：配置转交地址 目的：家乡代理地址
配置转 交地址 移动节点
3.4 移动IPv6基本概念
• 移动IPv6：在IPv6网络中，对节点在不
同IPv6子网之间的移动进行管理，这些 管理操作主要涉及到IP层的参数配置
3.5 移动IPv6基本工作过程