简介
一、需求
对接入点：在移动的过程中会改变接入点。
- 手机使用的蜂窝网络中，移动会改变基站。
- 在WLAN中，一个用户在移动的过程中会改变AP（连接点）
对应用：希望应用不会再移动性上被打扰
- 基站改变，但通话质量不变（蜂窝）
- AP改变继续应用（WLAN)
二、移动解决方案
1.蜂窝
GSM 有自己的 注册、切换、移动管理过程
2.移动网络
移动IP，基于主机和移动用户
三、Mobile IP
工作在网络层，为了解决用户的移动性，支持无缝切换。
不考虑如何切换物理接入点
通过使用Mobile IP，TCP/IP应用不会意识到用户在移动，只有IP协议和底层会知道。
1.目标
- 支持漫游、切换
- 和现有协议和谐相处
- 独立于物理层和数据链路层
2.RFC
概念和术语
Mobile Node(MN) :移动节点，电脑手机等
Home Network(HN)：家乡网络（最早申请IP地址的网络）
Foreign Network(FN)：外地网络
Home agent(HA)：家乡代理，和最早注册的网络在同一链路上的路由器。作用是维护主机在本地网络的属性。当MN移动到别的网络会向HA报道。职责是将数据包转发给移动节点。
Foreign agent(FA)：和当前主机所处的外部网络在同一链路的路由器。
- 为移动节点分配COA
- 和移动节点的家乡网络进行通信
- 默认路由器
Correspondent Node(CN)：通信端点，和移动主机进行通信。
Home Address：家乡地址，通过这个地址，不管主机在哪个网络都是可达的（不会收回）。
Care-of-address：转交地址，别的网络分配给主机的地址。
Home link：家乡链路
Foreign link：外部链路
移动IP功能
一、移动IP的主要想法
到达新的连接点要有新的IP地址。Home address是不变的，COA是动态的。
二、COA的类型
- Foreign agent care-of-address
和foreign agent在一起，移动节点可以直接使用（coa和FA在同一网段） - Collocated care-of-address
没有 foreign agent，移动节点和FA用同一个地址。
三、通信过程
- MN向家乡网络报告自己的位置，通过FA再到HA。
- CN发送报文会先发送到家乡网络，因为它不知道MN现在的位置。再由HA、FA转发。
- MN发送的消息，通过FA直接转发到CN所在的网络。
四、移动IP功能
- 发现代理：当移动节点移动到新的网络时，首先要找到外部代理（用ICMP消息）。
- HA和FA每隔一定时间广播通告信息，允许移动节点能够发现，移动节点通过通告信息可以判断是HA还是FA。
- 移动节点也可以主动发送ICMP消息。
- 注册：向家乡代理注册
- 隧道：当报文发给移动节点，但是不在家乡网络。家乡代理收到报文，通过隧道发送给MN。
五、一个数据包从通信节点到移动节点
IP-C: IP Address of Correspondent Host
IP-M: IP Adress of Mobile Host (家乡地址)
IP-H: IP Address of Home Agent (care-of-address of mobile)
IP-F: IP Address of Foreign Agent.
reply信息，不经过HA，所以不需要隧道。
六、代理发现
移动IP代理通告消息：
Flags:
R: Registration requires (with the foreign agent) 注册时需要
B: Foreign agent is busy 外部代理忙
H: The agent is home agent. 当前代理是家乡代理
F: The agent is foreign agent 当前代理是外部代理
M: Minimum encapsulation 最小封装
G: GRE encapsulation GRE封装
V: Van Jacobson Header Compression 压缩方式
七、注册
1.为什么要注册？
- 获取care-of-address
- 从外部代理获取
- 从DHCP服务器获取
- 让家乡代理知道当前所处的转交地址。
2.什么时候注册？
当移动节点发现自己移动到一个新的位置的时候。
3.注册消息使用什么协议？
UDP 434端口
4.注册过程包含两种消息
- 注册请求消息
- 注册回应消息
5.注册更新绑定
- home address
- the care-of address
- Registration lifetime（生命周期）
6.注册请求消息
Type: 1 -Registration Request.（1表示注册请求）
Lifetime: Number of seconds registration is valid.
Home address: The home IP address of the mobile
Home agent: The IP address of the home agent.
Care-of-address: The current IP address of the mobile node
Identification: Used for replay protection. （防止重放）
Extensions: Security extensions can be added to protect from malicious people. （其他安全参数）
标志位：
S: Simultaneous binding. （注册的同时绑定）
B: Broadcast – Home agent will tunnel broadcast datagrams to the mobile
D: Mobile node is using a collocated care-of-address - that means there is no foreign agent and mobile node will de-capsulate the packets itself. （意味着没有FA）
M: Mobile node requests the home agent to encapsulate the packets using Minimal Encapsulation（最小封装）
G: Mobile node requests the home agent to encapsulate the packets using GRE Encapsulation（GRE封装）
7.注册回应消息
Type: 3 – Registration Reply（3是注册回应）
Code: Indicates the result of registration 注册结果
- 0 registration accepted
- 66 insufficient resources at foreign agent
- 70 poorly formed request
- 130 insufficient resources at home agent
- 131 mobile node failed authentication
Lifetime: The granted life time by home agent for registration
Home address: The home IP address of the mobile
Home agent: The IP address of the home agent.
Identification: Used for replay protection.
Extensions: Security extensions can be added to protect from malicious people.