隨著Internet技術的迅猛發展，為滿足不斷增長的用戶需求，TCP/IP正從IPv4向下一代互連網協議IPv6逐步演進，作為網絡層協議的移動IP將在IPv6中為網絡節點提供更加完善的移動性支持。

目前，IETF(InternetEngineeringTaskForce)移動工作組將把制定移動IPv6標準作為移動IP工作組議程的主要研究課題，并取得了一系列的進展。

1  移動IPv6的基本工作機制

移動IPv6是在繼承移動IPv4諸多優點的基礎上，利用族中增加的許多新特點而進行設計的。在移動Ipv6路由機制中沿用了許多移動IIPv4的基本概念，如繼續采用移動主機、家鄉代理、家鄉地址、轉交地址、家鄉鏈路和外地鏈路，但不再采用外地代理的概念。移動IPv6的路由技術在高層功能上基本與移動IPV4相似，都具有代理發現、注冊、隧道技術和數據包選路等主要功能。移動IPv6基本工作流程如下：

當移動主機連任家鄉鏈路上時，采用通常的IP尋址機制對發往移動主機的數據包或由移動主機發出的數據包進行選路。

(2)移動主機采用IPv6版的路由器發現(RouterDiscovery)機制來判斷移動主機當前的位置和移動主機是否發生鏈路切換。

(3)當移動主機移動到外地鏈路時，通過采用移動IPv6定義的地址自動配置方法獲得外地鏈路的轉交地址。

(4)移動主機將最新轉交地址通知家鄉代理和相關的通信節點。

(5)知道轉交地址的通信節點直接將數據包發往移動主機，不知道轉交地址的其發送數據包的機制與移動IPV4路由機制相同，即將數據包先路由到家鄉代理，再經隧道轉發至移動主機。

(6)當位于外地鏈路的移動主機發送數據包時，移動主機通過ICMPv6路由器發現機制獲得一臺默認路由器，通過該路由器轉發數據包至目的主機。

2  移動IPv6的關鍵路由技術

1.移動IPv6代理發現

移動IPv6利用IPv6鄰節點搜索功能中ICMPv6路由器發現機制，來完成以下主要功能：

*判定移動主機當前的位置，是位于家鄉鏈路還是外地鏈路；

*判定移動主機是否存在鏈路切換；

*移動主機移動至外地網絡時獲得轉交地址。

在該路由器發現機制中定義了兩條報文：路由器請求和路由器廣播。在路由器廣播報文中包括IPv6報頭、ICMPv6路由器廣播(固定部分)和前綴信息可選項三大部分，從可選項的網絡前綴域可以判斷移動主機當前位置和進行移動檢測。移動主機檢查接收到的廣播消息中的網絡前綴，如果與移動主機家鄉地址前綴相同，則移動主機連接在家鄉網絡，此時應通知家鄉代理已返回家鄉鏈路；如果沒有一個網絡前綴與移動主機的家鄉網絡相同，則移動主機就一定連在外地鏈路上，此時移動主機從最近接收的廣播消息中的剛絡前綴與先前收到的對比，來決定移動主機位置是否移動。

2.獲得轉交地址

由于移動IPv6中沒有外地代理的既念，所以移動主機只能采用配置轉交地址。移動主機可以通過兩種方法獲得轉交地址：被動地址自動配置和主動地址自動配置。通過ICMPv6路由器廣播報文中定義的M比特的取值來選擇采用哪種方法：

*M=0時，采用被動地址自動配置，通過v6和PPP的IPv6配置協議由服務器向移動主機提供轉交地址；

*M=1時，采用主動地址自動配置，從ICMPv6路由器廣播報文中得到外地鏈路的網絡前綴，再加上移動主機與外地鏈路的接口標記(48bit的物理地址或MAC地址)相連，形成自己的轉交地址。

移動主機可以同時擁有一個或多個轉交地址，但僅有一個轉交地址被注冊為“主轉交地址”。

3.綁定管理

移動主機的家鄉地址和轉交地址之間的關聯稱作移動主機的一個綁定(Binding)。在移動IPv6綁定管理機制中定義了三種消息：“綁定更新”、“綁定認可”和“綁定請求”，都放在目的地可選報頭(IPv6的一個擴展報頭)中。這三種消息用于移動主機和家鄉代理或通信節點之間進行通信，也能使通信節點及時了解和緩存與移動主機轉交地址之間的綁定。

當一個移動主機配置了一個新的轉交地址并決定要使用該地址作為它的主轉交地址時，移動主機通過發送給家鄉代理一個“綁定更新”消息來注冊這個新的綁定。移動主機周期性地重發“綁定更新”消息，直到家鄉代理發回應答消息。

通信節點可以主動發送一個“綁定請求”消息到移動主機，要求移動主機向它發送“綁定更新”消息，以得到移動主機的當前轉交地址和緩存最新綁定。以后通信節點就可以利用移動主機的主轉交地址直接向移動主機發送數據包，而不必經過家鄉代理轉發。

4.動態家鄉代理地址發現

當移動主機向家鄉代理注冊“主轉交地址”時，它可能不知道家鄉鏈路上能夠具有家鄉代理功能的路由器的地址。或者當移動主機離開家鄉鏈路之后，原來的家鄉代理出現故障或路由器出現重新配置。為此，移動主機向家鄉網絡發送“ICMP家鄉代理地址發現請求”消息，該數據包IP報頭的源地址字段中使用移動主機的轉交地址。在家鄉鏈路上接收到請求消息的家鄉代理將返回“家鄉代理地址發現應答”消息，在消息中給出自己的IP地址，另外也給出了家鄉鏈路上其他家鄉代理IP地址的列表。

移動主機在接收到“ICMP家鄉代理地址發現應答”消息之后，就向發送此消息的家鄉代理源地址發送“綁定更新”以進行注冊；另外，由于移動主機能夠從應答消息中得到家鄉鏈路上其他家鄉代理的地址，所以移動主機將按著家鄉代理的列表順序來發送“綁定更新”消息。

如果家鄉鏈路上的某個家鄉代理上有一個合法的注冊，那么移動主機在進行新的注冊時，必須首先對這個家鄉代理進行注冊更新。如果這個注冊過程失敗或被拒絕，那么移動主機就要向家鄉鏈路上其他的家鄉代理進行注冊。如果移動主機不知道家鄉鏈路上其他家鄉代理的地址，那么它將執行“動態家鄉代理地址發現”機制。

5.數據包選路

通信節點向移動主機發送數據包。當通信節點中緩存移動主機轉交地址的綁定時，就可以利用IPv6選路報頭中目的可選項直接將數據包發往移動主機。此時采用的是從源節點到移動主機的一條優化路徑。

當通信節點不知道移動主機的轉交地址時，路由數據包的方法與移動IPv4相同，即家鄉代理截獲數據包，然后通過隧道技術發送到移動主機。

(2)移動主機向通信節點發送數據包。所有的IPv6路由器都具有ICMPv6路由器發現功能。當移動主機位于外地鏈路時，可以從路由器廣播消息中任選一臺作為默認路由器，配置相應的路由表，所發出的數據包均通過該路由器選路。

網絡中許多路由器都具有入口過濾規則的限制：不允許源地址不正確的數據包通過。當移動主機在外地發送數據包時，通常它將使用當前的轉交地址作為數據包報頭中的源地址，按照傳統規則這些數據包將會被丟棄。而在移動IPv6定義了一個附加的IPv6目的地選項即“家鄉地址”選項，使采用轉交地址作為IPv6報頭的源地址的數據包將正常通過。

3  移動IPv6對IPv6通信節點和路由器的要求

作為IPv6協議棧的一部分，移動IPv6路由技術的實現對IPv6的通信節點和路由器提出了一些特殊的要求：

1.對IPv6通信節點的要求

每個IPv6節點在任何時刻都可能成為一個移動主機的通信節點；每個IPv6節點必須能夠處理包含在IPv6數據包中目的地可選項即“家鄉地址”選項；每個IPv6節點應能處理接收到的“綁定更新”選項，并能返回“綁定應答”選項；每個IPv6節點應能進行綁定管理。

2.對IPv6路由器的要求

每個IPv6路由器都支持鄰節點搜索功能，支持ICMPv6路由器發現機制；每個IPv6路由器應能夠以更快的速率發送“路由器廣播消息”；在移動主機的家鄉鏈路上至少應該有一個路由器作為它的家鄉代理。

4  結束語

本文深入討論了移動IPv6的基本工作機制和關鍵路由技術。由此可見，移動IPv6的實現在汲取了移動IPv4的設計經驗和諸多優點的基礎上，利用了IPv6協議族中許多的新思想、新特征，發展成為IPv6協議不可分割的一部分，從而為Internet提供了更加完善的移動性支持。移動IPv6路由技術的提出也為全IP網絡建設提供新的思路和途徑，在IMT-2000標準中已明確規定，第三代移動通信系統必須支持移動IPv6分組業務。這將促使IP技術和無線通信技術在深層次上的融合，即在統一IP通信網絡平臺上傳輸話音、數據、視頻、圖像、消息等綜合業務，真正實現話音和數據在業務上的融合，創造難以估量的產業機會和商業前景。

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