移動IP協(xié)議的研究與實現(xiàn)

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1、／t065739摘要學(xué)科專業(yè)：控制理論與控制工程論文題目：移動IP協(xié)議的研究與實現(xiàn)碩士生：周曉燕導(dǎo)師：周立峰教授f近幾年，互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展非常迅速，人們對移動接入互聯(lián)網(wǎng)的需求越來越強烈，、，77-移動互聯(lián)網(wǎng)已初具規(guī)模J移動互聯(lián)網(wǎng)的物理網(wǎng)絡(luò)主要采用GSM或CDMA移動通信網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建。而實現(xiàn)移動互聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵是在為提供移動性支持在上層協(xié)議方面所作的工作。移動互聯(lián)網(wǎng)的實現(xiàn)需要整個TCP／IP協(xié)議棧的配合，本課題研究和實現(xiàn)的移動IP協(xié)議正是IP協(xié)議對移動互聯(lián)網(wǎng)提供的核心支持：處理主機移動的問題。本論文首先分析了移動IPv4與移動IPv6協(xié)議——設(shè)

2、計目標、功能實體與工作機制。然后著重闡述了移動IPv4的實現(xiàn)細節(jié)，并給出了自行設(shè)計和實現(xiàn)的移動IPv4的家鄉(xiāng)代理和移動節(jié)點模塊。＼／／關(guān)鍵詞：移動互聯(lián)網(wǎng)、＼IPv4＼IPv6＼，移動IPAbstractMajor：AutomaticControlTheoryandEngineeringSubject：StudyandImplementationofMobileIPMaster：ZhouXiaoyanAdvisor：Prof．ZhouLifengWiththeswirldevelopmentofIntemet，thereisahi

3、ghdemandofaccessingIntemetwhenpeoplearewanderingallaroundtheworld．ConsequentlyMobileIntemetiscomingintobeing，relayingonexistingCDMAorGSMphysicnetworks．Howeverthekeyissuesarestilladdressedbyupperlayerssolutionstomobility．MobileIPdesignedandimplementedinthisprojectCans

4、upplythecoremobilityiniPlayer．Inthisdissertationtheauthorfirstlyanalysesconceptsandfunction·basedconstituentsofMobileIPv4andMobileIPv6，thenemphaticallydescribesMobileIPv4mo血les．Keywords：MobileInternet

5、IPv4

6、IPv6fMobileIP第一章概述1．1提出移動lP的背景1995年以來移動通信和互聯(lián)網(wǎng)成為當(dāng)今世界發(fā)展最快、市場潛力最

7、大、前景最誘人的兩大業(yè)務(wù)。迄今，全球移動用戶已近4億，互聯(lián)網(wǎng)用戶已逾2億。據(jù)預(yù)測，到2002年，兩者的全球用戶數(shù)都有可能超過5億；并且人們在移動中對數(shù)據(jù)的需要量將超過對話音的需要量。TCP／IP對移動性的支持也因此成為移動中數(shù)據(jù)(甚至語音)通信的關(guān)鍵技術(shù)。但在現(xiàn)行TCP／IP中并沒有提供主機的移動性。網(wǎng)絡(luò)的路由方式基于IP地址的網(wǎng)絡(luò)號前綴(IP地址=網(wǎng)絡(luò)號+主機號，共32位)，它要求連接在同一網(wǎng)段的所有節(jié)點公用同一個網(wǎng)絡(luò)號前綴，每個通信進程由IP地址和TCP端口號唯一識別，因此節(jié)點的IP地址就唯～確定了它的接入位置，可見其現(xiàn)有工

8、作方式不能支持IP的移動。如果一個移動節(jié)點(計算機)在不改變其IP地址的情況下連接到一個別的網(wǎng)絡(luò)上，那么現(xiàn)行的路由協(xié)議將不能把數(shù)據(jù)正確傳遞給它。在這種情況下，這臺移動主機要么重新設(shè)置它的IP地址來表明它新的接入點，要么向網(wǎng)上廣播特定于它的路由信息。但是，這兩種方法有時都是不能接受的：改變移動主機的IP地址必然會中斷已經(jīng)建立的傳輸層或更高層的連接(如FTP和TELNET會話)，而第二種方法會使路由表迅速增大，更不可取。總而言之，在現(xiàn)行的互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議下，如果移動主機在保持其IP地址不變的情況下接入其他網(wǎng)絡(luò)，就不能正確路由；但若改變其I

9、P地址，就會失去已經(jīng)建立連接。這個問題的根源在于在互聯(lián)網(wǎng)結(jié)構(gòu)中，IP地址起著雙重的作用：從傳輸層和應(yīng)用層的角度來看，IP地址是一個通信端點的標識；在網(wǎng)絡(luò)層，IP地址是數(shù)據(jù)路由的依據(jù)。所以，要使節(jié)點在移動時保持其高層會話，其IP地址必須保持不變。為了解決這個問題，曾經(jīng)提出了幾種解決方案。第一個支持主機移動的協(xié)議是由哥倫比亞大學(xué)的John設(shè)計的Mobile}IP，其主要思想是使用虛擬移動子網(wǎng)和IPIP封裝。與此同時，Sony公司的FumiOTerqoka設(shè)計了另～種移動協(xié)議，虛擬IP(VIP)，它使用了特殊的路由器來記憶移動節(jié)點的位

10、置，并定義了新的IP頭選項來傳遞數(shù)據(jù)。不久，IBM的C．Perking和y．Reckter也提出了一種支持移動的協(xié)議，它利用丁現(xiàn)何的IP協(xié)議中的可選功能——松散源選徑(Loc)seSourceRouting)來支持主機的移動。1994年，A．MyIes和C．Pe