移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)間消息傳遞過程探究

【摘 要】隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷發(fā)展及網(wǎng)張應(yīng)用的多樣化，單個(gè)移動(dòng)主機(jī)連接到Internet上的應(yīng)用已不能滿足人們的使用需求，因此IP移動(dòng)性的研究已不再局限于主機(jī)移動(dòng)性，而是向網(wǎng)絡(luò)移動(dòng)性擴(kuò)展和深化，因此出現(xiàn)了移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的概念。本文對(duì)網(wǎng)絡(luò)移動(dòng)性進(jìn)行了研究，給出了移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的基本概念和研究進(jìn)展，分析了移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)涉及的主要問題，對(duì)移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行了分類，主要探究了移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的消息傳遞過程。

【關(guān)鍵詞】移動(dòng)網(wǎng)絡(luò) 消息 傳遞 網(wǎng)絡(luò)模型

隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷發(fā)展，移動(dòng)IP技術(shù)不僅僅局限于主機(jī)移動(dòng)性，而是指網(wǎng)絡(luò)移動(dòng)性。人們不再滿足于使用固定終端或單個(gè)移動(dòng)終端連接到Internet上，而是希望網(wǎng)絡(luò)以一種不可見的模式，相對(duì)穩(wěn)定和可靠地跟隨人們移動(dòng)到任何地方，獲取所需要的任何信息。移動(dòng)的主體可以是部分在飛機(jī)、輪船、火車和汽車等設(shè)備上的網(wǎng)絡(luò)，也可以是行動(dòng)中的人體，支持移動(dòng)計(jì)算的網(wǎng)絡(luò)時(shí)代的到來，人們之間可以在任何時(shí)間、任何地點(diǎn)、以任何方式進(jìn)行方便地交流與溝通。

一、網(wǎng)絡(luò)移動(dòng)性

移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)包括兩方面的含義：一是網(wǎng)絡(luò)移動(dòng)性；二是指移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)。移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)由一個(gè)或多個(gè)移動(dòng)路由器以及一定數(shù)目的移動(dòng)終端設(shè)備組成。

二、網(wǎng)絡(luò)移動(dòng)性的主要問題

網(wǎng)絡(luò)移動(dòng)性的基本要求為當(dāng)移動(dòng)路由器改變連接點(diǎn)時(shí)，移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)中的所有節(jié)點(diǎn)都可以在不改變IP地址的情況下連接到Internet；并且在移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的所有節(jié)點(diǎn)IP地址不變的情況下繼續(xù)保持所有節(jié)點(diǎn)之間的通信。要想實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)移動(dòng)性的基本要求，必須考慮以下問題：

（一）IP層：移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)無論采用什么樣的接入網(wǎng)，都能夠保持所有上層應(yīng)用的透明性，因些與接入網(wǎng)無關(guān)。

（二）移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)與IP地址和路由機(jī)制均兼容：和移動(dòng)IP協(xié)議有些類似，移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)必須支持現(xiàn)有的IP地址結(jié)構(gòu)和前綴分配方式，并且支持現(xiàn)有的路由機(jī)制。

（三）支持嵌套移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)：當(dāng)一個(gè)移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)移動(dòng)到另一個(gè)移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)時(shí)，會(huì)構(gòu)成嵌套移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)。

（四）從路由優(yōu)化和多宿問題等方面入手，移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)中需要采用新的技術(shù)。

（五）安全性問題，移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)為無線通信的安全性帶來了新的挑戰(zhàn)。

三、移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的主要場(chǎng)合

（一）步行、火車、飛機(jī)等簡(jiǎn)單的移動(dòng)場(chǎng)景中，用戶通過無線局域網(wǎng)接入到由火車或飛機(jī)這些交通工具所提供的無線局域網(wǎng)絡(luò)中，然后由交通工具上的移動(dòng)路由器將這些無線局域網(wǎng)連接到廣域網(wǎng)絡(luò)中。

（二）汽車上的故障檢測(cè)與部件的更新，汽車上的動(dòng)力、剎車、導(dǎo)航、娛樂等系統(tǒng)通過車內(nèi)部的移動(dòng)路由器經(jīng)公眾蜂窩網(wǎng)連接到汽車制作商的IP網(wǎng)上，汽車制造商通過車上的移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)可以實(shí)現(xiàn)這些操作。

（三）汽車上接入國(guó)際互聯(lián)網(wǎng)，車上的乘客可以通過移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)來享受Internet所提供的多媒體服務(wù)。

四、移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的基本組成

（一）簡(jiǎn)單網(wǎng)絡(luò)。一個(gè)移動(dòng)路由器和一臺(tái)主機(jī)可以構(gòu)成最簡(jiǎn)單的網(wǎng)絡(luò)。

（二）復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)。復(fù)雜的移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)中包括許多IP子網(wǎng)，移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部的路由器將這些IP子網(wǎng)連接在一起。整個(gè)移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)中包括一個(gè)或多個(gè)移動(dòng)路由器，移動(dòng)路由器與IP骨干網(wǎng)相連接，移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)和IP骨干網(wǎng)之間設(shè)有有多個(gè)接口。復(fù)雜的移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)中，網(wǎng)絡(luò)的布局形式分為是有線的形式和無線的形式，無論有線還是無線形式的移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)，它們的結(jié)構(gòu)都是相對(duì)穩(wěn)定的。

五、移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的消息傳遞

為了實(shí)現(xiàn)移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的移動(dòng)性管理，移動(dòng)路由器要能夠接收前綴授權(quán)，可以為移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的鏈路分配前綴?？梢允褂肈HCPv6PD協(xié)議實(shí)現(xiàn)前綴授權(quán)。要使移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)支持DHCPv6PD，家鄉(xiāng)代理應(yīng)該具有授權(quán)路由器或DHCPv6中繼代理的功能，移動(dòng)路由器應(yīng)該具有請(qǐng)求路由器的功能。下面詳細(xì)介紹DHCP消息傳遞：

（一）移動(dòng)路由器發(fā)起DHCPv6消息交換?？梢酝ㄟ^在移動(dòng)路由器與家鄉(xiāng)代理間的隧道交換DHCPv6消息來實(shí)現(xiàn)移動(dòng)路由器的前綴授權(quán)。如果移動(dòng)路由器沒有任何激活的授權(quán)前綴，移動(dòng)路由器使用DHCPv6請(qǐng)求消息發(fā)起DHCPv6消息交換。如果移動(dòng)路由器已經(jīng)有一個(gè)或多個(gè)激活的授權(quán)前綴，移動(dòng)路由器則使用DHCPv6重綁定消息發(fā)起DHCPv6消息交換。

（二）使用移動(dòng)路由器與家鄉(xiāng)代理間的隧道傳遞DHCPv6消息。DHCPv6規(guī)范中規(guī)定DHCPv6消息要使用鏈路本地單播地址和組播地址傳遞，但是，在通常情況下，發(fā)往移動(dòng)節(jié)點(diǎn)鏈路本地地址的分組是不能通過隧道發(fā)送給移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的。在家鄉(xiāng)代理和移動(dòng)路由器間的DHCPv6消息交換僅與家鄉(xiāng)代理和移動(dòng)路由器有關(guān)，可以在家鄉(xiāng)代理和移動(dòng)路由器間通過隧道發(fā)送。即使移動(dòng)路由器與家鄉(xiāng)代理間的隧道是一個(gè)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)連接，移動(dòng)路由器也應(yīng)該支持隧道上的DHCPv6組播消息發(fā)送。

（三）使用DHCPv6中繼代理發(fā)送DHCPv6消息。DHCPv6中繼代理功能可作為一種在移動(dòng)路由器與家鄉(xiāng)代理間的隧道上發(fā)送DHCPv6組播消息的替代方案。這時(shí)，中繼代理功能與DHCPv6客戶端功能共存于移動(dòng)路由器中。移動(dòng)路由器中的DHCPv6客戶端將所有發(fā)送的DHCPv6消息遞交給與其共存于移動(dòng)路由器中。具體過程如下：

1.中繼代理配置。移動(dòng)路由器的中繼代理功能允許移動(dòng)路由器通過單播把DHCPv6消息傳遞到DHCPv6服務(wù)器。中繼代理的地址必須配置成DHCPv6服務(wù)器或者其他向DHCPv6服務(wù)器轉(zhuǎn)發(fā)消息的中繼代理的地址。

2.DHCPv6消息發(fā)送。當(dāng)移動(dòng)路由器的DHCPv6客戶端發(fā)送一條消息時(shí)，它首先將消息遞交給移動(dòng)路由器的DHCPv6中繼代理。中繼代理根據(jù)RFC3315中的中繼——發(fā)送消息封裝來自客戶端的消息，并把封裝的DHCPv6消息發(fā)送到家鄉(xiāng)代理。中繼代理需要設(shè)置中繼——發(fā)送消息中的如下參數(shù)：消息類型 RELAY—FORW；跳數(shù)1；鏈路地址移動(dòng)路由器連接家鄉(xiāng)代理與移動(dòng)路由器間隧道的接口上的非本地鏈路地址；對(duì)等地址移動(dòng)路由器連接家鄉(xiāng)代理與移動(dòng)路由器間隧道的接口上的非本地鏈路地址；選項(xiàng)必須包括一個(gè)“中繼消息選項(xiàng)”

3.接收到DHCPv6消息的處理。在這個(gè)過程中，來自DHCPv6服務(wù)器的消息將返回到DHCPv6中繼代理，DHCPv6客戶端的消息被封裝在中繼—應(yīng)答消息中的中繼消息選項(xiàng)中。中繼代理從中繼消息選項(xiàng)中提取發(fā)送給客戶端的消息，并將其發(fā)送至移動(dòng)路由器中的DHCPv6客戶端。

作者簡(jiǎn)介：韓冰，女，（1976--），遼寧營(yíng)口人，學(xué)歷：本科，專業(yè)：計(jì)算機(jī)及其應(yīng)用。