IPv6的移动性

当主机连接到链路或网络时,它会获取IP地址,并且使用该链路上的该IP地址进行所有通信。 一旦相同的主机改变其物理位置,即移动到另一个区域/子网/网络/链路,其IP地址相应地改变,并且在主机上使用旧的IP地址发生的所有通信都关闭。

IPv6移动性为主机在不丢失任何通信/连接及其IP地址的情况下漫游不同链路提供了一种机制,这对于现代移动通信至关重要。这项技术涉及多个关键实体和操作,以确保平滑的移动性体验:

  • 移动节点(MN):需要IPv6移动性的设备,例如移动电话或笔记本电脑。
  • 主链路:配置有主子网前缀的链路,用于移动IPv6设备获取其归属地址。这个地址通常是移动设备的永久地址。
  • 家庭地址:这是移动节点从主链路获取的地址,也是其永久地址,用于与同一链路上的其他设备通信。
  • 归属代理(HA):归属代理是一个路由器,用于充当移动节点的注册商。它连接到归属链路并维护有关所有移动节点、其归属地址和当前IP地址的信息。
  • 外部链接:这是任何不是移动节点的主链路的链接。
  • 转交地址:当移动节点连接到外部链接时,它会获得一个新的IPv6转交地址。归属代理维护了有关归属地址和转交地址的信息。
  • 通讯节点:这是任何打算与移动节点进行通信的启用IPv6的设备。

移动操作

当移动节点保持在其主链路中时,所有通信都在其归属地址上进行,如下所示:

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当移动节点离开其主链路并连接到某个外部链路时,IPv6的移动性功能发挥作用。 在连接到外部链接之后,移动节点从外部链接获取IPv6地址。 这个地址称为转交地址。 移动节点使用新的转交地址向其归属代理发送绑定请求。 归属代理将移动节点的归属地址与转交地址绑定,在它们之间建立隧道。

每当通信节点试图建立与移动节点(在其归属地址上)的连接时,归属代理拦截该分组并且通过已经建立的隧道转发到移动节点的转交地址。

  1. 主链路通信:当移动节点保持在其主链路上时,所有通信都通过其归属地址进行,不需要特殊处理。
  2. 移动到外部链接:当移动节点离开其主链路并连接到外部链接时,它会获取一个新的IPv6转交地址。移动节点将使用该新地址向其归属代理发送绑定请求,将其归属地址与转交地址绑定,并建立隧道,以确保与归属代理之间的通信。
  3. 通信处理:每当通信节点试图与移动节点建立连接时,归属代理会拦截分组并通过已建立的隧道将其转发到移动节点的转交地址。这样,通信可以继续,而不会中断。

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路由优化:

在默认情况下,当通信节点通过向移动节点的归属地址发送分组来发起通信时,这些分组将由归属代理隧道传送到移动节点。然而,在路由优化模式下,移动节点接收到分组后将不会将应答发送回归属代理,而是直接将分组发送到通信节点,使用归属地址作为源地址。这可以提高通信效率,但是是可选的。

IPv6移动性使得移动设备能够在切换网络或链路时保持连接,这对于现代移动通信至关重要。这项技术涉及多个关键实体和操作,以确保平滑的移动性体验,而不会中断通信。

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