IPv6协议标准下移动性方针(1)

文章中我们对IPv6协议标准下的移动问题进行了分析，通过对IPv4协议的比较，我们发现它能更有效，更为、全面地解决移动问题。

当人们不再为固有通信线路所牵绊的时候，就注定了移动通信将一统天下。那么互联网对生活的浸染，也似乎意味着什么。这些我们将在今后的日子中能慢慢的体味到。现在，我们主要感受一下IPv6协议标准下的移动通信的方针，可以给我们带来什么。

什么是移动IPv6？

移动IPv6协议标准为用户提供可移动的IP数据服务，让用户可以在世界各地都使用同样的IPv6地址，非常适合未来无线上网。

现在的互联网协议IPv4，原本不提供任何移动性支持。针对这一情况，IETF于1996年制订了支持移动互联网设备的协议，称为移动IP，其协议有两种版本：基于IPv4的移动IPv4和基于IPv6的移动IPv6。

移动IP的主要目标是：不管是连接在本地链路还是移动到外地网络，移动节点总是通过本地地址寻址。移动IP在网络层加入了新的特性，在改变网络连接点时，运行在节点上的应用程序不用修改或配置仍然可用。这些特性使得移动节点总是通过本地地址通信。这种机制对于IP层以上的协议层是完全透明的。移动节点所在的本地链路称为移动节点的家乡链路，移动节点的本地地址称为家乡地址。

移动IPv6操作包括家乡代理注册、三角路由、路由优化、绑定管理、移动检测和家乡代理发现。IPv6协议标准的工作机制如下图所示。图中有3条链路和3个系统。链路A上有一个路由器提供家乡代理服务，这个链路是移动节点的家乡链路。移动节点从链路A移动到链路B。链路C上有一个通信节点，可以是移动的或者静止的。

当移动节点连接到外地链路时，除了家乡地址外，它还可以通过一个或多个转交地址进行通信。转交地址是移动节点在外地链路时的IP地址。移动节点的家乡地址和转交地址之间的关联称为绑定。移动节点的转交地址可以自动配置。

移动IPv6的实现离不开家乡链路上的家乡代理。当移动节点离开本地时，要向家乡链路上的一个路由器注册自己的一个转交地址，要求这个路由器作为自己的家乡代理。家乡代理需要用代理邻居发现来截获家乡链路上发往移动节点家乡地址的数据包，然后通过隧道将截获的数据包发往移动节点的主转交地址。为了通过隧道发送截获的数据包，家乡代理要把数据包进行IPv6封装，外部的IPv6报头地址设为移动节点的主转交地址。

当移动节点离开本地时，家乡链路的一些节点可能重新配置，导致执行家乡代理功能的路由器被其他路由器所代替。在这种情况下，移动节点可能不知道自己家乡代理的IP地址。移动IPv6提供了一种动态家乡代理地址发现机制，移动节点可以动态发现家乡链路上家乡代理的IP地址，离开本地时，它在这个家乡代理上注册转交地址。

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移动IPv6还定义了一个附加的IPv6协议标准目的选项——家乡地址选项。作为发送方的移动节点通过在发送的数据包中携带家乡地址选项可以把家乡地址告诉作为接收方的通信节点，而转交地址对于移动IPv6以上层（如传输层）是透明的。

在IPv6中，移动节点能把自己的转交地址告诉每个通信节点，使通信节点和移动节点之间进行直接路由，避免了三角路由问题。由于未来互联网上会有大量的无线移动节点，因此，在路由效率上的大规模改善可能对互联网的可扩展性产生本质的影响。

移动IPv6具有诱人的应用前景，它为新一代无线用户提供了移动支持，但在移动越区切换、QoS、安全等方面仍不能满足实际应用的需要。目前，许多研究机构（包括移动通信的著名厂商诺基亚、爱立信等）都在研究这些关键技术。

为什么IPv6协议标准能够比IPv4更好地解决移动问题？

移动IPv6与移动IPv4相比优势明显，主要是其设计吸收了移动IPv4的发展经验，并且抓住了设计新版本IP协议（IPv6）的大好时机，结合了IPv6的很多新特性。IPv6的出现是移动计算的一个重要里程碑，IPv6的下列主要特性对于未来的移动无线网络的发展至关重要：足够多的IP地址、安全数据报头的实现、目的选项提高了路由效率、地址自动配置、避免入口过滤、错误恢复没有软状态“瓶颈”。

移动IPv6协议的优点在移动终端数量持续上涨的今天尤其突出。IPv6将是实现移动互联网上许多新型而精彩的服务的关键。尽管IPv4中也存在移动协议，但二者之间存在本质的区别：移动IPv4协议不适用于数量庞大的移动终端。目前全世界的移动终端数就超过7亿个，而且移动电话终端的潮流才刚刚开始，包含诸如门、防盗自动警铃等设备的下一轮终端浪潮已经显露出来。

移动IP需要为每个设备提供一个全球唯一的IP地址，不久的将来，当每个人都要携带一个或多个移动终端时，IPv4将没有足够的地址空间为在公共互联网上运行的每个移动终端分配一个全球唯一的IP地址，而IPv6却可以实现这一点。除了IPv6的其他优点外，单这一项功能就可以实现个人之间的直接通信。从另一个角度说，移动IPv6能够通过简单的扩展，满足大规模移动用户的需求。这样，它就能在全球范围内解决有关网络和访问技术之间的移动性问题。另外，IPv4协议中对移动性的支持不是强制的，而移动IPv6是IPv6协议中不可或缺的部分，所有IPv6协议标准的实现都必须支持移动性。