移动IP技术详解

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1、下载第1章 绪论想象一下，你正要休个长假或要出差一年，由于要离开家很长一段时间，所以必须作出些安排，以确保你的邮件能随时送到你手中，而你可能每两个星期就会换个地址。在这种情况下，又如何保证邮件能送到你那里呢？一种方法是寄明信片给每一位可能给你写信的人，包括公用事业公司、信用卡公司、朋友和亲戚，通知他们地址变更情况，还要特别小心，千万不能告诉那些可能寄送垃圾邮件的人。这种方法存在许多问题。首先，每次换地方就要寄一遍明信片。其次，必须给每一位能想到的、可能给你写信的人寄上明信片，否则等回家时，就可能发现有人在几个月前给你家寄了一份非常紧急的通知。第三，在这种方式中，没有任何办法来防止恶作剧者以你的

2、名义发出这种明信片，从而使得你的信件被送到他们手中，或是送到你的商业对手的手中，或是任何你所不希望的地方。更好的方法是在你家所在的邮局留下一个转发通知，这样，所有寄来的信件都将被转发到你当前的新地址。这种方法的好处在于，将新地址只告诉邮局，而无需通知每一位可能给你写信的人。邮局可以提供一些安全措施，保证用户的真实身份，确保不是别人假冒你，并且还可以通过认证，确保你确实有改动转发地址的权限。诚然，如果一些邮件按你先前的地址进行了转发，可当它们在半路上时，你却又换了新地址，那么，这些邮件就可能会暂时丢失。解决这个问题的方法是：在你离开之前，通知邮局将信件再转发到你的新地址上。当然，也可以通知给你写

3、信的人，如果在一定的时间内没有收到回信，就请再给你重发一次。这里，如果将“信件”改为“因特网数据包” ，将“转发”改为“隧道技术” ，将“邮局”改为“具有移动I P功能的路由器” ，那么前面所讨论的情况就和移动 I P一样了。下面我们将用整本书来进一步作详尽的描述。1.1 推动移动通信发展的力量过去几年中，笔记本电脑的数目迅速增加，因特网也有了迅猛发展。笔记本电脑在体积、重量和性能方面都在不断改进，同时，因特网也正在以惊人的速度发展着。现在，人们越来越依赖于网络计算。大多数企业都建立了先进的网络，连接各个雇员和他们的计算机、工作站。有时，我们工作中的重要信息只能通过网络得到，这些信息可能在企业

4、的专用网Intranet 上，也可能在因特网上。因特网是一个公用网络，连接着全世界的各个公司、大学、非盈利性组织、个人和政府机关。此外，越来越多的人成为了移动办公的一分子，包括远程计算人员、移动售货人员以及其他一些经常需要跑来跑去的人，这些人急切地希望能从企业网的计算机中或是因特网上得第一部分导论到所需的数据。不断增加的移动办公人群、对网络计算越来越强的依赖和移动计算技术的发展，这三方面一起推动着将移动的计算机与其他计算机相连的需求，包括与固定的和移动的计算机连接。人们为两台或多台计算机之间交换信息定义了一套复杂的规则，这就是网络协议。问题是，在大多数网络协议制定的时代，几乎所有的计算机都不需

5、要经常移动，所以许多通信协议都应付不了快速移动中的计算机通信。本书介绍了移动I P（Mobile IP） ，一个为移动的计算机传送信息的解决方案，它是一个由因特网工程组制定的因特网 协议标准。移动 I P与移动计算机通信时所采用的物理媒介无关，它允许移动计算机在不中断通信和不重新启动应用程序的情况下改变地理位置。在本书的第一部分中，我们将定义所有有关的术语和概念。1.2 阅读本书所需要的知识阅读本书需要有关计算机技术的基础知识，稍懂计算机连网的计算机专家会发现他们有足够的知识来理解本书的绝大多数内容，具备一些二进制代数方面的知识也会很有帮助，这是计算机认识和计算数字的基本方法。本书还为那些在计

6、算机连网、计算机通信和计算机安全方面知识有限的读者准备了一些教学内容。本书并不需要读者了解因特网协议的细节，也不需要了解对付安全威胁的加密方法。但是，那些具备这方面知识的读者也会发现本书内容详尽，具有一定的深度和广度。1.3 本书面向的读者作者尽力研究了有关移动 I P的标准文件，并用通俗的文字将它描述出来，因此，那些只想了解移动 I P以及用它能解决哪些问题的读者会发现很容易在本书中找到他们想要的信息，而且非常易懂。另外，那些想对移动 I P有详细了解的读者也会在本书中发现他们想要的信息。这里，我们列出两类读者： 对于任何一个想在网络中采用移动 I P技术的读者，都可以在本书中找到详细的实现

7、方法，包括具体应用和安全措施。这些读者一方面包括网络管理人员、网络维护人员、公司的安全人员，另一方面包括有线和无线业务提供商中的网络设计人员。 那些想通过硬件或软件实现移动I P的人也可以得益于本书，这些人包括主机软件、协议、路由器、网络接入设备的销售公司，特别是那些本地和广域无线通信设备、接入点、骨干设备制造商中的工程师和管理人员。这部分读者会喜欢本书对标准文件中一些错误之处、遗漏之处和令人疑惑的地方所作的解释，他们还会发现本书对移动 I P的来龙去脉和应用所做的描述是必不可少的。1.4 本书的目的本书的主要目的是从技术本身到应用和安全措施详细地描述移动 I P。要读透标准文件是很困难的，在

8、对标准文档的来龙去脉不太了解的情况下要读透它就更困难了，本书提供了移2使用第一部分 导论下载动I P的来龙去脉的情况。如上一节所说，本书还从实现者的角度出发，力图澄清移动I P标准文件中的明显错误、用词不当之处和令人疑惑的地方；还力图帮助那些想采用移动 I P技术的人了解其中的安全隐患，并解释了消除和减轻这些安全隐患的方法。本书的另一个目的是介绍因特网工程任务组中负责定义移动 I P的工作小组的情况，介绍标准制订工作的进展过程。本书详细地描述了移动 I P，并介绍了与它有关的技术。但本书尽力避免花太多的篇幅去讨论那些别的文献中已介绍过的技术。 那些想了解 C D P D和其它无线连接技术的细节

9、的读者可以考虑去阅读 D a y e 1 或 Ta Wa B a 9 7 。 若想了解计算机连网技术各层协议的细节，可以考虑阅读 C o m e 5 、 S t e v 9 4 或 Ta n e 9 6 。 若想了解各种加密和认证算法的数学基础，可以考虑阅读 K a P e S p 9 5 或 S c h n e i e r 9 5 。1.5 书中所用的标记本书中尽量避免使用缩写，例如，我们从不把移动 I P（Mobile IP）缩写成 M I P，也不把移动节点缩写成 M N s，或把外地代理缩写成 F a s。一个通贯全书的缩写就是 I P，它表示因特网协议（Internet Protoc

10、ol） 。书中其他缩写包括P P P、U D P和T C P，但为了帮助读者阅读，本书多处写出了它们的全称。1.6 IPv4还是IPv6目前，因特网几乎全由采用因特网协议版本 4的节点构成，包括主机和路由器。因特网协议版本 4也写成I P v 4。因特网的发展如此之快，因此迫切需要一个新版本的协议来解决I P v 4的缺陷，如对可寻址的最大节点数目的限制，这个新版本称为 I P v 6。目前它正在标准化的进程中。除了极个别的情况，本书讨论的是因特网协议的版本 4（I P v 4） 。因此在谈到I P v 4时，只是简写为I P。在讨论因特网协议版本 6的那些章节中，如第 1 2章 I P v

11、6的移动性 ，或在可能存在混淆的情况下，我们会清楚地标明采用的版本号，如 I P v 4或IPv6 。1.7 如何得到RFC文件或因特网草案本书经常参考R F C（Request For Comments）文件，R F C包括一些官方的因特网标准协议和其他许多有趣的东西，这些R F C文件可以通过多种途径得到。能连接到World Wide Web 上的读者，可以在We b浏览器上输入下面的地址得到R F C文件：f t p : / / d s . i n t e r n i c . n e t / r f c / r f c N N N N . t x t。这里的 N N N N表示想要的 R

12、 F C的文件号，例如， R F C 2 0 0 2 可以从以下地址检索到：f t p : / / d s . i n t e r n i c . n e t / r f c / r f c 2 0 0 2 . t x t。有一个文件特别有用，它 是 所 有 已 发 表 的 R F C 文 件 的 “ 索 引 ”， 这 个 文 件 可 以 从 以 下 地 址 得 到 ：f tp : / / d s . i n t e r n i c . n e t / r f c / r f c - i n d e x . t x t。类似地，因特网草案(这是因特网工程任务的各个工作小组产生的各种原始文档 )

13、可以从以第1章 绪论使用3下载下地址得到：f t p : / / d s . i n t e r n i c . n e t / i n t e r n e t - d r a f t s / d o c u m e n t - n a m e，其中，d o c u m e n t - n a m e是你想要的草案的文件名。例如， d r a f t - i e t f - m o b i l e i p - f i r e w a l l - t r a v - 0 0 . t x t 可以从以下地址检索到：ftp:/ 。另外，R F C文件和I n t e r n e t草案还可以通过 E

14、 - m a i l得到，只需简单地给下面地址发一个邮件就可以： m a i l s e r v d s . i n t e r n i c . n e t。邮件的主题栏为空，邮件内容包括“F I L Ef i l e n a m e” ，其中filename 是你想要的文件名字。例如，上面所说的两个文件可以用下面的邮件得到： To : m a i l s e r v d s . i n t e r n i c . n e tS u b j e c t :FILE /rfc/rfc2002.txtFILE /internet-drafts/draft-ietf-mbileip-firewall

15、-trav-00.txt因特网草案在被修订后的六个月内你还可以得到它。经过修订后，它要么成为 R F C文件，要么就被删除了。本书或其他书的参考文献中列出的因特网草案都应被看作是正在处理中的。列出这类参考文献只是为了让有兴趣也有条件的读者得到更多的信息，并不意味着它们会被发表为因特网标准。由于因特网草案常常产生又被删除，往往没有正式公布，本书参考的文献也可能会过期，因此可以访问一下有关本书的站点 h t t p : / / w w ，从那里你可以发现那些过期的草案。最后从 h t t p : / / w w w. i e t f . o rg/ 可以得到有关 因特网工作组的更多信息，移动 I

16、 P工作组的情况则在：h t t p : / / w w w. i e t f . o rg / h t m l . c h a r t e r s / m o b i l e i p - c h a r t e r.html ，那里有该工作组的R F C文件和因特网草案。1.8 本书其他部分的组织结构本书由以下四个部分组成：1) 第一部分是全书的导论。第1章表明了本书的目的、面对的读者群和阅读本书所需的背景知识。第2章为那些对计算机连网协议、因特网网上信息传送的方法不熟悉的人们提供了一个教程。在这一章中，我们详细地描述了 I P路由技术，因为移动 I P的最主要目的就是为了克服I P的缺点。最后，第3章解释了为什么需要像移动 I P这样的技术，为什么目前那些解决因特网中移动通信问题的方法都不令人满意。