網絡層（六）
--移動IP與網絡層設備
一、移動IP
1、定義
最簡單的說，移動IP技術就是讓計算機在互聯網及局域網中不受任何限制的即時漫遊，也稱移動計算機技術。
專業一點的解釋，移動IP技術是移動節點(計算機/服務器/網段等)以固定的網絡IP地址，實現跨越不同網段的漫遊功能，並保證了基於網絡IP的網絡權限在漫遊過程中不發生任何改變。
移動IP的這一特性特別適用於無線通信網絡，因爲只有無線網絡中的通信設備能夠實現真正意義上的移動。很難想象在有線網絡中計算機怎樣才能在既不改變自身IP地址又不影響正在執行的網絡應用的情況下從一個網絡鏈路移動到另外一個網絡鏈路。可以說，無線網絡技術與移動IP技術是密切聯繫、相輔相成的。一方面，無線網絡爲移動IP的實現提供了適合的環境；另一方面，移動IP技術的應用能夠實現無線網絡中的漫遊功能。
2、關鍵技術
1）、移動節點（MobileNode）移動節點指的是處於移動中的計算機通信設備，該設備一般安裝有無線網卡或無線收發器，因此具備無線通信功能。關於無線網絡及無線網絡設備的有關內容不是本文討論的重點，在此不做專門介紹。
2）、本地代理(HomeAgent)本地代理指的是位於本地鏈路上的具有下述代理功能的路由器：
(1)能夠在本地鏈路上廣播發送代理廣告（AgentAdvertisement）,以便移動節點判別自己所處的位置；
(2)能夠響應移動節點的註冊請求（RegistrationRequest），將移動節點在外部鏈路上獲得的轉交地址（care-ofaddress）與移動節點本地IP地址的對應關係添加在一張映射表中；
(3)能夠響應移動節點的取消註冊請求（DeregistrationRequest），將移動節點在外部鏈路上獲得的轉交地址（care-ofaddress）與移動節點本地IP地址的對應關係從映射表中刪除；
(4)能夠中途截取目標地址爲移動節點本地IP地址的IP數據包，並通過隧道（tunnel）將它們轉發給位於外部鏈路上的移動節點。
3）、外部代理（ForeignAgent）外部代理是位於外部鏈路上的具有以下代理功能的路由器：
（1）能夠在外部鏈路上廣播發送代理廣告（AgentAdvertisement）,以便移動節點判別自己所處的位置；
（2）能夠協助移動節點將註冊請求/取消註冊請求發送給移動節點的本地代理；
（3）能夠爲移動節點提供可用的轉交地址；
（4）能夠將本地代理通過隧道發送給移動節點的IP數據包進行解包，然後再發送給移動節點。
4）、隧道（tunnel）隧道指的是當移動節點位於外部鏈路上時，本地代理將中途截取到的目標地址爲移動節點本地IP地址的IP數據包（以下稱爲源數據包）再進行網絡層的封裝，再次封裝後的IP數據包的目標IP地址爲移動節點的轉交地址、有效載荷（payload）爲截取到的源數據包。通過隧道發送給移動節點的IP數據包將由外部代理或移動節點進行解包，然後再由移動節點對解包後所得到的源數據包進行處理。
3、移動IP的基本通信流程
（1）本地代理和外地代理不停地向網上發送代理廣告消息，以聲明自己的存在。
（2）移動主機收到這些消息，確定自己是在本地網還是在外地網。
（3）如果移動主機發現自己仍在本地網，即收到的是本地代理髮來的消息，則不啓動移動功能。如果是從外地網絡重新返回的，則向本地代理髮出取消註冊的消息，聲明自己回到了本地網。
（4）當移動主機檢測到它移動到外地網時，則獲得接管地址（CoA）。
（5）然後移動主機向本地代理登記，表明自己已離開本地網，把所獲得的接管地址通知本地代理。
（6）登記完畢後，所有發給移動主機的數據包被本地代理截獲，經本地代理封裝後，通過隧道發到外地網絡的外地代理FA（第一種CoA地址）或移動主機自身（第二種CoA地址）。第一種情況下，外地代理再把數據包轉發給移動主機。此時，數據包在不同子網間傳送成功。
（7）移動主機發送數據到一般的IP主機時，按正常的IP尋址方法發送，不必通過本地代理。
二、網絡層設備
路由表與路由轉發
“轉發”(forwarding)就是路由器根據轉發表將用戶的IP數據報從合適的端口轉發出去。
“路由選擇”(routing)則是按照分佈式算法,根據從各相鄰路由器得到的關於網絡拓撲的變化情況,動態地改變所選擇的路由。