Mobile IP的主要目的为可以使得主机使用一个固定的IP地址,和一个暂时地址来连接到网际网络。对于使用者而言,并不会感觉到暂时地址的存在,因此原先所作到一半的事情就不会被干扰而中断。以下我们将简单介绍Mobile IP的运作原理。
Mobile IP网络系统架构
Mobile IP网络架构与各子系统如下图所示,当中:
Mobile Host:
在网际网络上,一台主机如果常常改变其对网络的接点(point of attachment),称为Mobile Host。接点的改变可能发生在网络正在通信中的状态。但是通常假设接点的变化时间比通讯协议反应的时间来得慢。
Home Network:
对Mobile Host有管理权的网络,对网际网络上的其它主机而言,Mobile Host不论其目前的地址为何,"似乎"是接在此处。
Home Address:
和其它固定主机的地址一样,此地址是固定的,由Home Network的管理者提供给Mobile Host。当传送资料给Mobile Host时,只须知道此地址,不须知道Mobile Host目前的暂时地址。
Home Agent :
在Home Network上的某一台主机,能够使得Mobile Host对网络上的其它主机而言,是随时都可以存取的。
Foreign Network :
对任一Mobile Host而言,任一个除了Home Network之外,允许其接上的网络,就称为Foreign Network。
Care-of-Address:
一个表示当Mobile Host不在Home Network时,在网络上接点的IP地址。
Foreign Agent:
在Foreign Network上的主机,能使封包传送到Care-of-Address。
Register:
Mobile Host告知Home Agent其Care-of-Address。
基本工作原理
Mobile IP是由IETF所制定的RFC 2002, "IP Mobility Support" 作为标准。工作原理其实很简单,但是细节就很复杂了。Mobile IP只用了三个组件─Mobile Host,Home Agent 和Foreign Agent。Mobile IP的好处就是它只需要这三个组件,不须更动网络的其它部分,例如DNS。
当Mobile Host接上网络时,必须先判断其位置是在Home Network或是Foreign Network。Mobile Host可以经由”收听”局部的广播,来达成这件事,或是主动送出讯息给Agent。只要将现有的RFC 1256-Internet Control Message Protocol (ICMP) Router Discovery通讯协议作扩充,就可以达到这个目的。
如果Mobile Host收到由Home Agent的广播,表示它是在Home Network,那幺只要经由原本的IP 选择路径的方法,就可以了。但是如果是在Foreign Network,那幺它可以取得一个Care-of-Address(一个在Foreign Network上的IP address),然后向它的Home Agent注册(Register)。Care-of-Address的取得方法有两种,一种是由Foreign Agent指定,另一种则是透过DHCP通讯协议,动态取得一个IP地址,这种状况时Mobile Host就是自己的Foreign Agent。
接下来,当Mobile Host和它的Home Agent达成联系之后,考虑以下的动作:当有一台网际网络上的主机,要传送封包给Mobile Host时,所有传送到Mobile Host的封包,都会由它的Home Agent所收到。在收到后,Home Agent将此封包加上Foreign Agent的地址,然后传送到Foreign Agent。这个加上Foreign Agent的技术称为Encapsulate。Encapsulate有两种方法,分别为RFC 2003 (IP Encapsulation within IP) 和RFC 2004 (Minimal Encapsulation within IP)。这个传送的动作则称为Tunneling。
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