關(guān)于移動互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的現(xiàn)狀與發(fā)展的探討

摘 要：近年來，隨著信息時代的不斷發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)得到了飛速的發(fā)展。尤其是一些新型網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的出現(xiàn)，為人們獲取信息及內(nèi)容提供了多形式、多渠道、多樣化的形式。關(guān)注移動互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，了解去現(xiàn)狀，探討其發(fā)展方向，無疑對網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展有著重要的指導作用。本文將對移動互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)研究在國內(nèi)外的發(fā)展現(xiàn)狀展開分析，并對移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)研究熱點，以后的研究方向和目標等進行重點探討，并對有望取得突破進展的相關(guān)研究領(lǐng)域給予相應(yīng)指導，以供參考。

關(guān)鍵詞：移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)；現(xiàn)狀；發(fā)展

中圖分類號：TN929.5

在這個信息產(chǎn)業(yè)高度發(fā)展的時代，單個移動終端或固定終端連接到互聯(lián)網(wǎng)上獲取信息的方式已經(jīng)不能滿足人們的需要，對于運動子網(wǎng)絡(luò)的研究越來越深入，比如，航天飛行器、航行輪船、移動火車、移動汽車等運動物體上的移動終端與網(wǎng)絡(luò)，主要就是利用互聯(lián)網(wǎng)上的運動，以一種相對穩(wěn)定的方式得到信息，所以，對移動網(wǎng)絡(luò)、無線路由、移動IP等方面的研究已經(jīng)成為了時代發(fā)展的必然趨勢。隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的不斷發(fā)展，IPv4已經(jīng)逐漸被IPv6所代替，在此形勢下，研究IPv6移動網(wǎng)絡(luò)、移動技術(shù)、路由器成為了目前的主要任務(wù)。

1 移動互聯(lián)網(wǎng)研究現(xiàn)狀

在早期移動互聯(lián)網(wǎng)理論和技術(shù)的研究中，以下幾個方面為其主要研究內(nèi)容：一九九一年美國哥倫比亞大學的John loanrIidis等人提出了Columbia Mobile IP概念，主要就是選取了IP in IP隧道封包與虛擬移動子網(wǎng)的方法，此后他又對Columbia Mobile IP的相關(guān)設(shè)計方法和思想進行了進一步完善。隨后Sony公司的以FumioTerqoka為代表提出移動節(jié)點協(xié)議，級將IP虛擬化。后來，IBM的Y.Rekhter和C.Perkins通過IP協(xié)議的松散源路徑也進行了移動節(jié)點協(xié)議的設(shè)計，直到一九九四年，C.Perkins和A.Myles對以上三種移動節(jié)點協(xié)議的結(jié)合，形成了新的協(xié)議，即MIP，并且目前Mobile IP中RFC3344協(xié)議是由IETF發(fā)展而來。一九九六年相繼公布了IPv4主機移動的支持協(xié)議規(guī)范，是對移動IP前期的一些研究成果的初步總結(jié)，為后面的研究奠定了重要的基礎(chǔ)。于二零零三年，RFC2002被新規(guī)范RFC3344所代替。

除此之外，對于IP移動路由的研究也越來越深入，IETF還專門設(shè)計了切換優(yōu)化工作組和移動IPv6信令、網(wǎng)絡(luò)規(guī)模移動工作組、IPv6移動工作組以及IPv4移動工作組四個工作組對相關(guān)的理論研究與協(xié)議標準化工作進行專門負責。鑒于IPv6即將成為IP網(wǎng)絡(luò)的未來趨勢，如何在IPv6中合理運用IPv4的研究成果，已經(jīng)成為了改進協(xié)議設(shè)計的重要研究內(nèi)容。

2 面臨問題

2.1 新型移動互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)需要更為先進的理論與協(xié)議的支撐。數(shù)據(jù)通信是傳統(tǒng)互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的最初設(shè)計，其網(wǎng)絡(luò)理論與協(xié)議均符合互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的需求，并且網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)比較固定。隨著移動互聯(lián)網(wǎng)對路由理論與協(xié)議適應(yīng)性、服務(wù)質(zhì)量、可靠性、變化性等方面要求的提高，其需要負責的業(yè)務(wù)如語音、視頻、數(shù)據(jù)也越發(fā)廣泛。最長前綴匹配原則的路由IP包是傳統(tǒng)的路由協(xié)議的基礎(chǔ)，若運動主體的位置改變，IP包將會出現(xiàn)錯誤投遞，將位置移動之后，如果源地址不應(yīng)用目前網(wǎng)絡(luò)拓撲允許的地址，在過濾作用的干擾下，運動主體發(fā)送的IP包將無法在網(wǎng)絡(luò)中進行傳輸。即使解決了源地址的過濾干擾，但是因為網(wǎng)絡(luò)IP地址與端口號的通信識別，也可能會出現(xiàn)通信阻斷的情況。在此條件下，傳統(tǒng)的路由協(xié)議與理論更不能勝任。

2.2 移動互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)自身特點需要研究全新的路由協(xié)議與理論。作為一種比較新穎的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與理論，移動互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的接入方式、鏈路形式、通信與應(yīng)用模式、拓撲結(jié)構(gòu)等方面在固定網(wǎng)絡(luò)中存在著一定的差異。移動互聯(lián)網(wǎng)的拓撲結(jié)構(gòu)比較不穩(wěn)，并且承載的無線鏈路也比較多。某段網(wǎng)絡(luò)前綴意義上任意一個子網(wǎng)或者在一段時間內(nèi)受到物理范圍的制約，逐漸形成相對穩(wěn)定的運動主體。所以，需要根據(jù)移動互聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用特點與網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)天那就新的協(xié)議與理論，而不能一味的照抄照搬現(xiàn)有的理論與研究成果。

2.3 移動互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議與理論需要對運動網(wǎng)絡(luò)動態(tài)連接的支持。IETF給出了IP協(xié)議RFC3344，此設(shè)計是在IPv4網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上得出的，主要是為了實現(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)的移動性。為了有效防范IPv4移動網(wǎng)絡(luò)在路由效率、地址、安全性等方面出現(xiàn)一些不足，在IPv6協(xié)議的基礎(chǔ)上，設(shè)計了一個移動IPv6，除此之外，提出了一些標準與草案。在這兩部分中均采用了代理技術(shù)和隧道技術(shù)，是有效解決終端運動的典型方案，無法達到整個網(wǎng)絡(luò)動態(tài)的要求。通過移動IP的運用，在各運動子網(wǎng)中設(shè)立了相應(yīng)的主機路由，如果忽視了運動主體的集合，必然造成一定的資源損失，在一些通信安全和電子兼容要求較為嚴格的場所是不允許這樣做的。因為移動IP的拓撲結(jié)構(gòu)相對穩(wěn)定，只要對傳統(tǒng)互聯(lián)網(wǎng)進行拓展，不會影響現(xiàn)有的RIP、BGP等協(xié)議。但是，移動互聯(lián)網(wǎng)的本質(zhì)就是網(wǎng)絡(luò)的動態(tài)變化。子網(wǎng)動態(tài)與終端集合的變化一直到網(wǎng)絡(luò)連接，變革上述路由協(xié)議與理論成為必然。

2.4 移動互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議與理論的研究依靠互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展。在設(shè)計互聯(lián)網(wǎng)的時候，用于在運動子網(wǎng)或主機集合與互聯(lián)網(wǎng)之間的分組路由機制與理論、連接運動子網(wǎng)與主機集合到互聯(lián)網(wǎng)的無線技術(shù)以及應(yīng)用運動子網(wǎng)或主機集合的有線和無線傳輸技術(shù)為一般需要考慮的幾個基本因素。實際上，第一要素具有較大的研究空間，并且有相關(guān)的技術(shù)基礎(chǔ)支撐，第二要素可以通過IEEE802.16x、新一代蜂窩移動無線傳輸技術(shù)等無線廣域網(wǎng)絡(luò)解決，以藍牙為代表的無線局域網(wǎng)以及IEEE802.11x系列的無線傳播技術(shù)能夠解決第三要素。

3 發(fā)展趨勢

3.1 建立健全移動互聯(lián)網(wǎng)路由協(xié)議的算法和理論。對移動互聯(lián)網(wǎng)中的運動主體組成形式和運動行為方式復雜性展開研究，分析如何使路由協(xié)議達到網(wǎng)絡(luò)擴展需求，實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)路由技術(shù)和理論的改進，同時保證動態(tài)變化網(wǎng)絡(luò)無論在有基礎(chǔ)支撐網(wǎng)還是無基礎(chǔ)支撐網(wǎng)環(huán)境的條件下，建立健全移動互聯(lián)網(wǎng)路由協(xié)議的高效算法和理論。

對網(wǎng)絡(luò)運動主體動態(tài)的研究，不僅包含主機，還包括某個前綴限定子網(wǎng)絡(luò)或由眾多主機組成的集合，前提是這些主體位置相對比較穩(wěn)定。頻繁高速變化的拓撲關(guān)系將對網(wǎng)絡(luò)流量分布和路由策略實施產(chǎn)生一定的影響，并且還會出現(xiàn)服務(wù)器資源的大量損耗。運動主體組成形式和運動行為方式的復雜多變性也會對路由協(xié)議的處理能力提高更多的要求，不僅要對子網(wǎng)意義上的動態(tài)拓撲路由進行管理，還要對子網(wǎng)主機運動進行處理。因此，為了實現(xiàn)路由協(xié)議的有效設(shè)計，根據(jù)動態(tài)變化網(wǎng)絡(luò)的特點，對目前路由技術(shù)和協(xié)議中存在的不足展開歸納，同時對運動模型進行分析，在對運動主體結(jié)構(gòu)進行研究的基礎(chǔ)上，得到動態(tài)環(huán)境下路由協(xié)議和理論設(shè)計的要求。

3.2 建立移動互聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)的描述理論和方法。在網(wǎng)絡(luò)動態(tài)分布、大規(guī)模變化、拓撲頻率高的環(huán)境下，結(jié)合運動主體組成形式和運動行為方式的特點，對運動主體的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、運動模型、分配策略、地址管理等內(nèi)容進行研究，是保證移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)不斷發(fā)展的前提與基礎(chǔ)。

在建立移動互聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)的描述理論和方法時，一定要達到以下要求：首先，其理論和方法一定要保證網(wǎng)絡(luò)拓撲動態(tài)復雜高速變化的特點體現(xiàn)出來，使之能夠與運動主體拓撲復雜性相符合。其次，一定要充分考慮網(wǎng)絡(luò)動態(tài)變化特點，對網(wǎng)絡(luò)動態(tài)變化的路由協(xié)議具有針對性的啟發(fā)式。再次，在拓撲描述方式上新的理論應(yīng)對傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)前綴有一定的兼容性。此外，因為IPv6的地址資源非常豐富，具有一定的功能性、結(jié)構(gòu)性特點，可以對互聯(lián)網(wǎng)新協(xié)議版本下的管理理論和地址分配進行重點研究。

4 結(jié)束語

總而言之，在分析移動互聯(lián)網(wǎng)研究現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，對移動互聯(lián)網(wǎng)中存在的問題進行探討，并對其未來發(fā)展方向進行了闡述，相信在不斷的探討與實踐中。未來移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)將得到更好的發(fā)展。

參考文獻：

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作者簡介：李強，工學學士，工程師，研究方向：軟件開發(fā)、網(wǎng)絡(luò)及信息安全、IT治理。

作者單位：中國人民銀行蘇州市中心支行，江蘇蘇州 215000