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關(guān)于移動IPv6技術(shù)的研究與探索
陸軍航空兵學(xué)院 信息技術(shù)教研室 徐剛 魏琴 2014/4/1 10:24:01
摘要: IPv6技術(shù)支持的128位大地址空間不但能徹底解決移動IPv4地址枯竭的問題，而且比目前的移動IPv4有著更大的優(yōu)越性和更為完善的設(shè)計(jì)理念，它的出現(xiàn)使移動通信有了更加廣闊的發(fā)展空間，但該技術(shù)目前仍處于理論研究和實(shí)踐探索階段，原因是移動IPv6技術(shù)還有很多實(shí)際問題有待解決。
關(guān)鍵詞: 移動IPv6 移動IPv4 移動通信
Technical Research of Mobile Based on Mobile IPv6
XuGang WeiQin
(Army Aviation Institute Infirmation Technology ,Beijing 101123, China)
Abstract: IPv6 would allow a lot of byte addresses．IPv6 not only solves the problem of the imminent address space exhaustion，it holds built—in advantages and perfect design theory also．IPv6 would allow a lot of addresses for mobile communications．But there are a lot of practical problems to be solved．
Key words: mobile IPv6 mobile IPv4 mobile communications
引言
近年來，以internet為代表的信息網(wǎng)絡(luò)給人們的生活帶來了巨大的變化。通過Internet上網(wǎng)己經(jīng)成為人們生活中不可缺少的一部分，而且現(xiàn)在人們還要求在移動中獲得Internet服務(wù)。為此Internet I程任務(wù)組IETF (Internet Engineering Task Force)下屬的移動IP工作組在1992年制定了移動IP的最初標(biāo)準(zhǔn)草案。在過去的多年中，隨著人們對移動IP標(biāo)準(zhǔn)草案的不斷補(bǔ)充和完善，使得無線局域網(wǎng)技術(shù)已經(jīng)比較成熟，當(dāng)移動主機(jī)在一個接入路由器區(qū)域內(nèi)移動時對數(shù)據(jù)分組的接收幾乎沒有影響。
1 IETF組建的工作組提出的移動主機(jī)解決方案必須達(dá)到的目標(biāo)
1)每個移動主機(jī)必須能在任何地方使用其原地IP地址；2)固定主機(jī)的軟件不得修改；3)路由器的軟件不得修改；4)發(fā)給移動主機(jī)的大部分包不得繞道傳送；5)當(dāng)移動主機(jī)位于原地時，開銷不得增加。[1]
2 IETF提出的IPv6的目標(biāo)
1)即使地址空間分配數(shù)率不高，也能支持幾百億臺主機(jī)；2)減小路由表的長度；3)簡化協(xié)議，使路由器處理包更迅速；4)提供比當(dāng)前IP更好的安全性(身份驗(yàn)證和保密)；5)更加關(guān)注服務(wù)類型，特別是實(shí)時數(shù)據(jù)；6)通過指定允許范圍幫助實(shí)現(xiàn)組播；7)允許主機(jī)不改變其地址實(shí)現(xiàn)漫游；8)協(xié)議未來有發(fā)展余地；9)允許新舊協(xié)議共存若干年。
3 IPv6主要優(yōu)點(diǎn)
1)16字節(jié)(128位)的地址能為地球表面每平米提供7×10 地址；2)對報頭進(jìn)行了簡化。它只有7個字段，而IPv4則有13個。這一改變使路由器可以更快地處理包，從而提高了吞吐量；3)第3個主要改進(jìn)是對選項(xiàng)的更好支持。最重要的改變在報頭，以前必須的字段，現(xiàn)在只是選項(xiàng)。而且，選項(xiàng)表示的方法也不同。這樣，路由器就可以簡單地略過那些非指本身的選項(xiàng)。這一特性加速了包的處理過程；4)IPv6表現(xiàn)很大進(jìn)步的第4個方面是安全性。身份驗(yàn)證和保密是IPv6的關(guān)鍵特性；5)最后，對服務(wù)類型比以前給予了更多注意。IPv4只有8位字段的服務(wù)類型，但多媒體通信預(yù)期未來會有增長，位數(shù)應(yīng)大為增加；6)IPv6和IPv4不兼容，但與其他所有互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議兼容，包括TCP(傳輸控制協(xié)議)、UDP(用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議)、ICMP(網(wǎng)間控制報文協(xié)議)、IGMP( 聯(lián)網(wǎng)組管理協(xié)議)、OSPF(開放最短路徑優(yōu)先協(xié)議)、BGP(邊界網(wǎng)關(guān)協(xié)議)和DNS(域名系統(tǒng))。有時需要做小量修改(大多用于處理更長的地址)。[4]
4 IPv6基礎(chǔ)報頭
IPv6基礎(chǔ)報頭如圖1所示。
圖1：IPv6基礎(chǔ)報頭
從IPv4到IPv6的過渡期可能會持續(xù)10年，路由器可通過檢查此字段以確定包的類別。進(jìn)行此項(xiàng)測試在關(guān)鍵路徑上會浪費(fèi)幾個指令，所以有許多手段很可能嘗試?yán)脭?shù)據(jù)鏈路報頭某些字段把IPv4包和IPv6包區(qū)別開來，以避免浪費(fèi)指令。這樣，包就可以直接傳送給正確的網(wǎng)絡(luò)層處理程序。不過，讓數(shù)據(jù)（未完，下一頁）
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