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1、 毕 业 论 文（设 计）论文（设计）题目：移动IPv6低延迟切换技术分析姓 名 赵庆红 学 号 11122034013 院 系 物理与电子工程系 专 业 电子信息工程技术 年 级 2011级 指导教师 李在林 2014年4月25日目 录摘 要1关键词 ：1ABSTRACT2Key words:2前 言3第1章 IPv6概述41.1相关术语41.2协议工作原理5第2章 移动IPv6存在的缺点62.1 移动IPv6的不足62.2 移动IPv6的缺点6第3章 切换延迟分析73.1移动IPv6工作原理73.2 FMIPv6 切换延迟分析83.3 HMIPv6 切换延迟分析83.4 FHMIPv6 切
2、换延迟分析93.5低延迟切换方案9第4章 移动IPv6与移动IPv4的比较11第5章 总结13参考文献14致 谢15摘 要在移动IP 技术中，移动IP 切换是关键。所以，怎样提高移动IP 技术的切换性能成为移动IP 研究领域的热点。目前对切换的研究工作主要包括：对切换时延的研究、对用户行为的研究、对切换决策的研究等。本文介绍了IPv6的工作原理、专业术语，分析了其存在的不足，最后对切换延迟进行分析。关键词 ： IPv6;切换技术;工作原理ABSTRACTIn mobile IP technology, mobile IP switch is the key. So, how to improv
3、e the switching performance of mobile IP technology for mobile IP hotspots in the field of study. At present the study of switching work mainly includes: the study of switching delay, the study of user behavior, the study of decision making, etc. This paper introduces the working principle of IPv6,
4、professional terms, analyzes its existence insufficiency, and finally comparing with IPv4 technology.Key words: switch ;IPv6 ;technology works前 言当前信息技术的快速发展,互联网和移动通信是通信领域的两大发展趋势。然而,由于当前网络主要是固定的访问方式来访问互联网,每个主机分配一个唯一的IP地址或动态IP地址。互联网是基于网络前缀路由、IP数据包路由到第一个IP地址前缀对应的段,然后转发到目标节点。当移动主机不同网络之间移动,原来的IP地址,它再也不能称
5、其物理网络地址,发送到移动主机包无法正确转发到目标节点,所以移动主机不能正常访问互联网web服务。和人们的生活是相关的,经常需要随时随地接入互联网,因此传统的固定IP协议已经不能完全满足人们的需求。人们都渴望实现在传统IP网络移动性支持,这些潜在的巨大需求,互联网带来了新的机遇,移动IP原始IP协议的基础上,为了解决这些问题,提出解决方案。 主要设计目标是移动节点在移动IP改变网络接入点时,不能改变IP地址,并保持沟通,在移动的过程中,上层协议的透明度。为此,国际标准化组织互联网工程任务组IETF(Internet Engineering Task Force)开发基于IP协议IPv4和IPv
6、6两个不同版本的移动IP协议。 1996年10月,IETF移动IPv4协议的相关标准,提出了IPv4的短缺的原因,如缺乏IP地址,安全是不好的在IPv4网络基于移动IPv4应用困难。IPv6采用丰富的地址空间,更高的安全性和服务质量和良好的流动性支持,使得IPv6已广泛应用于移动通信领域1。第1章 IPv6概述1.1相关术语 移动IPv6中定义了一些术语,其中的一些与移动IPv4是有区别的。 移动节点:是指移动Pl从一个链接移动另一个连接点,仍能 通过其家乡地址被访问的节点。 通信对端:是指所有的节点和移动通信,通信对端可以固定或移动。 家乡代理:指的是移动节点链接路由器的故乡,允许移动节点的
7、转移注册当前地址,当移动节点离开家,移动节点捕获它链接的目的地址是家庭地址,通过隧道转发到移动节点地址注册。 移动节点、家乡代理和通信对端是移动IPv6中最重要的三类功能实体。这种分类只是概念上的,它们只是存在于IPv6节点上的功能实体,并非对IPv6节点的分类定义。比如,移动节点同时可能是其他节点的通信对端,家乡代理也可能是移动节点的通信对端等。 家乡地址:IP地址分配给移动节点。它属于移动节点的主链接,IP路由机制的标准将家庭地址的数据包发送到移动节点的链接。 转交地址:指的是移动节点接入外部链接得到地址。IP地址的子网前缀是外地子网前缀。移动节点传输可以同时获得多个地址的注册代理人的家乡
8、地址说为主转移到地址。 移动:指移动节点改变其到Internet连接点的行为。如果移动节点当前不在它的家乡链路上,则称为离开家乡。 家乡子网前缀:指对应于移动节点家乡地址的IP子网前缀。家乡链路:移动节点的家乡子网前缀对应链接。标准IP路由机制移动节点到目标地址是家庭地址的数据包转发到移动节点的链接。外地子网前缀:对于-个移动节点而言,指除了其家乡链路之外的任何IP子网前缀。 外地链路:对于一个移动节点而言,指除了其家乡链路之外的任何链路。 绑定:指的是移动节点之间的联系的家庭地址和转移。家代理通过链接发送到链接属于移动节点的数据包转发其当前位置,通信终端通过这个协会也可以知道当前的访问点的移
9、动节点,从而实现通信的路由优化。 绑定过程:由移动节点发起,通知通信对端或家乡代理关于本节点当前绑定的过程。 绑定授权:绑定过程需要授权,使得接收者相信发送者有权乡我新的绑定2。1.2协议工作原理 移动IPv6提供了移动节点在不同子网漫游通信能力。每个移动节点都有一个永久的家乡地址,无论节点移动到哪里，家乡地址是相同的。当移动节点位于本地网络,它根据传统的通信方式和通信节点。当移动节点的位置移动,需要改变访问路由器,切换到其他子网切换操作基于移动IPv6。标准的移动IPv6的转换和路由优化可以分为不支持模式和支持路由优化模型。 在不支持路由优化模式中,MN在家庭网络,进入另一个子网后,首先,根
10、据公告消息收到路由器网络前缀将新地址配置,取决于可用的地址地址检测后,锰会通过网络发送到国内代理绑定更新,通知代理把他们家地址和地址绑定关系,国内代理在收到更新消息从移动节点绑定,MN与 CN 进行通信的数据包都将通过 HA 进行中转。3 支持路由优化模式下与不支持路由优化模式的区别在于 HA 与 MN 的隧道建立完成后，MN 还将向 CN 发送绑定更新消息，CN 收到消息后，将在绑定缓存中也创建或更新与 MN 的绑定条目，这样以后的数据将不再经过 HA 的中转，可以由 CN（MN）直接发送给 MN（CN）4。第2章 移动IPv6存在的缺点2.1 移动IPv6的不足一个是三角形的路由问题。移动
11、IP协议经常遇到三角形路由问题,即通信节点发送数据包到移动节点,需要通过其所有权代理,移动节点根据标准IP路由规则直接将数据包发送到通信节点。三角形路由问题将导致一些潜在的危害,比如增加流量的引入路由延迟瓶颈属于该机构。如果通信节点知道移动节点地址,通信节点可以将数据包发送到移动节点通过直接隧道技术,不需要属于代理的帮助。现在的问题是在互联网上足够的通信节点一般不能接收和存储信息的移动节点地址,也不能执行任何隧道技术。改进的基本移动P协议将有助于解决这个问题7。另一个问题是，外区之间的平滑切换代理。由于移动主机频率可能很高,每个主机与移动通信节点可能来不及接收移动主机地址更新消息,在主机子网到
12、另一个子网时,可能为目的的移动节点网络中的主机。因此确保这些团体的安全是一个主要的子网之间的网络实现平滑漫游的问题。此外，移动节点连接到互联网链接通常是一个无线链接,链接与有线网络系统相比,其带宽明显低得多,误比特率要高得多；一些防火墙可以阻止IP隧道,因为他们检查每个包的源地址,和移动节点的数据包属于外的地址不同于LAN网络地址,导致防火墙阻止数据包:隧道和移动节点可能是电池供电,如何降低能耗是一个需要解决的问题5。2.2 移动IPv6的缺点 互联网用户数量的激增和新的应用需求,移动IPv4协议逐渐呈现较大的缺陷。在1990年代初,互联网刚刚开始迅速发展,人们开始研究下一代IP协议。在很多情
13、况下,IPv6协议被认为是现有IPv4协议最可能的替代者,许多著名通信公司正在积极推动IPv6的研发和产品化的工作。未来的网络协议必须支持移动性,允许主机在不同IP网络之间的无缝漫游。EITF MboeliIP工作小组对移动IPv4进行研究的同时,对移动IPv6投入大量的精力。P所有的IPv6节点必须实现移动IPv6定义的功能6。第3章 切换延迟分析3.1移动IPv6工作原理在基本移动IPv6协议中，移动节点在不同子网间切换时需要经过移动检测、新地址配置、重复地址检测、绑定注册过程，造成了很大的切换延时，其切换过程如下图1所示。图1 移动IPv6工作原理 移动节点在家乡网络获得的地址称为家乡地址，在外地网络获得的地址称为转交地址，移动节点在家乡网络中通过家乡地址通信，当移动节点漫游到其它网络或者在不同网络间切换的时候，移动节点检测到已经切换到新网络后，配置当前网络的转交
