通信結(jié)點(diǎn)就是任何與移動(dòng)結(jié)點(diǎn)相通信的結(jié)點(diǎn)，它可以是靜止的，也可以是移動(dòng)的。移動(dòng)結(jié)點(diǎn)能夠通知通信結(jié)點(diǎn)自己的當(dāng)前位置，這個(gè)動(dòng)作通過(guò)通信綁定過(guò)程來(lái)完成。

作為這個(gè)過(guò)程的一部分，為了對(duì)綁定的建立進(jìn)行授權(quán)，需要對(duì)返回路徑可達(dá)進(jìn)行測(cè)試。當(dāng)向任一個(gè)IPv6目的地發(fā)送數(shù)據(jù)包時(shí)，結(jié)點(diǎn)必須在自己的綁定緩存中檢查是否存在目的地地址的記錄。如果存在有目的地地址的記錄，這個(gè)結(jié)點(diǎn)就使用一種新的路由包頭來(lái)向這個(gè)綁定中的轉(zhuǎn)交地址發(fā)送數(shù)據(jù)包；否則，這個(gè)結(jié)點(diǎn)以通常的方式發(fā)送數(shù)據(jù)包，這個(gè)數(shù)據(jù)包將發(fā)送到歸屬代理，歸屬代理截獲這個(gè)數(shù)據(jù)包，然后通過(guò)隧道把這個(gè)數(shù)據(jù)包發(fā)送到移動(dòng)結(jié)點(diǎn)。本文對(duì)此過(guò)程進(jìn)行了詳盡闡述。

一、移動(dòng)通信結(jié)點(diǎn)的概念描述

每個(gè)IPv6結(jié)點(diǎn)為其他結(jié)點(diǎn)維護(hù)一個(gè)用于綁定的綁定緩存；每個(gè)IPv6結(jié)點(diǎn)都應(yīng)該為它的每一個(gè)IPv6地址維護(hù)一個(gè)獨(dú)立的綁定緩存；每個(gè)“綁定緩存”條目應(yīng)包含以下幾個(gè)域。

1.移動(dòng)結(jié)點(diǎn)的歸屬地址：該域是在綁定緩存中搜索一個(gè)發(fā)送數(shù)據(jù)包目的地址的主鍵；如果數(shù)據(jù)包的目的地址與綁定緩存條目中的歸屬地址相匹配，則該條目應(yīng)該被用于路由這個(gè)數(shù)據(jù)包。

2.移動(dòng)結(jié)點(diǎn)的轉(zhuǎn)交地址：在綁定緩存條目中，移動(dòng)結(jié)點(diǎn)的轉(zhuǎn)交地址與歸屬地址域相關(guān)聯(lián)；如果一個(gè)被結(jié)點(diǎn)路由的數(shù)據(jù)包的目的地址與該條目中的歸屬地址相匹配，則該數(shù)據(jù)包應(yīng)該被路由到這個(gè)轉(zhuǎn)交地址。

3.生存時(shí)間：生存時(shí)間域的值表示一個(gè)綁定緩存條目的剩余生存時(shí)間；生存時(shí)間域的值由生成或最后修改綁定緩存條目的綁定更新的生存時(shí)間域初始化，一旦一個(gè)條目的生存時(shí)間到期，則該條目必須從綁定緩存中刪除。

4.標(biāo)志域：表示該綁定緩存條目是否是歸屬注冊(cè)條目。

5.從移動(dòng)結(jié)點(diǎn)歸屬地址接收到的綁定更新中序號(hào)域的最大值：序號(hào)域長(zhǎng)度為16位。

6.綁定緩存條目近來(lái)的使用信息：在綁定緩存中需要使用這些信息來(lái)實(shí)現(xiàn)綁定替換策略，并且?guī)椭鷽Q定當(dāng)一個(gè)條目的生存時(shí)間接近終止時(shí)是否應(yīng)該發(fā)送一個(gè)綁定更新請(qǐng)求。

沒(méi)有標(biāo)記為歸屬注冊(cè)的綁定緩存條目可以在任何時(shí)候依據(jù)可行的本地緩存替換政策被替換，但它不應(yīng)該因?yàn)椴槐匾�的原因而被刪除。在任何一個(gè)結(jié)點(diǎn)的綁定緩存中，最多為每一個(gè)移動(dòng)結(jié)點(diǎn)的歸屬地址維護(hù)一個(gè)緩存。一個(gè)結(jié)點(diǎn)的綁定緩存的內(nèi)容不能根據(jù)接收到數(shù)據(jù)包的歸屬地址選項(xiàng)而改變；當(dāng)一個(gè)結(jié)點(diǎn)重新啟動(dòng)時(shí)，該結(jié)點(diǎn)所有的綁定緩存條目的內(nèi)容都必須被清除。

二、接收來(lái)自移動(dòng)結(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)包

通信結(jié)點(diǎn)需要對(duì)移動(dòng)結(jié)點(diǎn)發(fā)出的帶有歸屬地址目的地選項(xiàng)或移動(dòng)頭的數(shù)據(jù)包進(jìn)行特殊的處理：

1.處理移動(dòng)頭(MH)消息

所有的IPv6通信結(jié)點(diǎn)在處理移動(dòng)頭(MH)消息時(shí)都必須遵守下面的規(guī)則：

*如果收到一個(gè)類型未知的MH消息，那么通信結(jié)點(diǎn)應(yīng)向數(shù)據(jù)包的源地址發(fā)送一個(gè)綁定錯(cuò)誤消息，狀態(tài)域的值設(shè)為2；通信結(jié)點(diǎn)必須丟棄這一數(shù)據(jù)包。

*如果下一個(gè)頭域的值不是NO_NXTHDR(59)，那么該數(shù)據(jù)包應(yīng)被悄悄丟棄。

后續(xù)的檢查依賴于特定的移動(dòng)頭消息，有兩種類型的移動(dòng)頭消息。返回路徑可達(dá)過(guò)程被用于驗(yàn)證移動(dòng)結(jié)點(diǎn)的歸屬地址和轉(zhuǎn)交地址的存活性，這種存活性的探測(cè)有助于保證綁定更新的安全；另一種移動(dòng)頭消息直接用于管理綁定。

2.接收帶有歸屬地址目的地選項(xiàng)的數(shù)據(jù)包

如果通信結(jié)點(diǎn)有移動(dòng)結(jié)點(diǎn)歸屬地址的綁定緩存條目，那么移動(dòng)結(jié)點(diǎn)發(fā)送的數(shù)據(jù)包中可能會(huì)包含一個(gè)歸屬地址選項(xiàng)。當(dāng)通信結(jié)點(diǎn)接收到一個(gè)包含歸屬地址選項(xiàng)的數(shù)據(jù)包時(shí)，它必須要處理這個(gè)選項(xiàng)，把這個(gè)選項(xiàng)中的歸屬地址域拷貝到IPv6的包頭中，替換掉源地址的初始值。處理完數(shù)據(jù)包所攜帶的選項(xiàng)之后，對(duì)數(shù)據(jù)包的后續(xù)處理步驟不必知道原來(lái)的源地址是轉(zhuǎn)交地址還是歸屬地址。對(duì)于一個(gè)包含了綁定更新消息和歸屬地址選項(xiàng)的數(shù)據(jù)包來(lái)說(shuō)，如果綁定更新成功地創(chuàng)建或更新了綁定緩存條目，那么就可以認(rèn)為該數(shù)據(jù)包通過(guò)了上面的檢查。

如果一個(gè)數(shù)據(jù)包經(jīng)過(guò)上面的測(cè)試被丟棄。那么通信結(jié)點(diǎn)應(yīng)向包含歸屬地址選項(xiàng)的數(shù)據(jù)包的源地址發(fā)送一人綁定錯(cuò)誤消息。該消息中的狀態(tài)域的值應(yīng)被設(shè)為1。這些消息的發(fā)送速率應(yīng)受到限制。

一般來(lái)說(shuō)，不需要對(duì)歸屬地址選項(xiàng)進(jìn)行額外的認(rèn)證，但是如果數(shù)據(jù)包的IPv6包頭被認(rèn)證所覆蓋，那么這種認(rèn)證也必須要覆蓋歸屬地址選項(xiàng)，這種覆蓋是通過(guò)歸屬地址選項(xiàng)中的選項(xiàng)類型編碼的定義來(lái)自動(dòng)實(shí)現(xiàn)的，這一編碼指明了在數(shù)據(jù)包到達(dá)最終目的地之前這項(xiàng)數(shù)據(jù)不能被修改，因此該選項(xiàng)也就包含了在認(rèn)證計(jì)算的范圍之內(nèi)。由于對(duì)IPv6包頭的認(rèn)證會(huì)覆蓋歸屬地址選項(xiàng)，因此歸屬地址選項(xiàng)的出現(xiàn)不會(huì)降低IPv6包頭中源地址域的安全性。當(dāng)試圖驗(yàn)證包含歸屬地址選項(xiàng)的數(shù)據(jù)包中的認(rèn)證數(shù)據(jù)時(shí)，接受結(jié)點(diǎn)在計(jì)算時(shí)必須要假定歸屬地址選項(xiàng)中的地址是轉(zhuǎn)交地址，而IPv6包頭中的源地址是歸屬地址。

三、確定所選路由是否可達(dá)

在確定所選路由是否可達(dá)時(shí)，主要包括以下動(dòng)作。

1.接收歸屬地址測(cè)試初始消息

當(dāng)收到歸屬地址測(cè)試初始消息時(shí)，通信結(jié)點(diǎn)應(yīng)進(jìn)行如下的檢驗(yàn)：

*該消息的MH類型域的值為1；

*數(shù)據(jù)包一定不能包含歸屬地址目的地選項(xiàng)。

在準(zhǔn)備發(fā)送一個(gè)相應(yīng)的歸屬地址測(cè)試消息之前，通信結(jié)點(diǎn)應(yīng)檢查它是否已經(jīng)有了返回路徑可達(dá)過(guò)程所需的要素。對(duì)于返回路徑可達(dá)過(guò)程而言，通信結(jié)點(diǎn)必須有一個(gè)密鑰Kcn和一個(gè)臨時(shí)隨機(jī)數(shù)N1。如果通信結(jié)點(diǎn)還沒(méi)有這兩個(gè)要素，那它就必須先生成Kcn和N1，然后才能繼續(xù)進(jìn)行返回路徑可達(dá)過(guò)程。

2.接收轉(zhuǎn)交地址測(cè)試初始消息

當(dāng)收到轉(zhuǎn)交地址測(cè)試初始消息時(shí)，通信結(jié)點(diǎn)應(yīng)進(jìn)行如下的檢驗(yàn)：

*該消息的MH類型域的值為2；

*數(shù)據(jù)包一定不能包含歸屬地址目的地選項(xiàng)。

在準(zhǔn)備發(fā)送一個(gè)相應(yīng)的轉(zhuǎn)交地址測(cè)試消息之前。通信結(jié)點(diǎn)應(yīng)檢查它是否已經(jīng)有了返回路徑可達(dá)過(guò)程所需的要素。對(duì)于返回路徑可達(dá)過(guò)程而言。通信結(jié)點(diǎn)必須有一個(gè)密鑰Kcn和一個(gè)臨時(shí)隨機(jī)數(shù)N1。如果通信結(jié)點(diǎn)還沒(méi)有這兩個(gè)要素，那它就必須先生成Kcn和N1，然后才能繼續(xù)進(jìn)行返回路徑可達(dá)過(guò)程。

3.發(fā)送歸屬地址測(cè)試消息

如果通信結(jié)點(diǎn)沒(méi)有創(chuàng)建一個(gè)轉(zhuǎn)交Cookie和與之相關(guān)的歸屬臨時(shí)隨機(jī)數(shù)，那它必須先創(chuàng)建它們。然后才能創(chuàng)建一個(gè)歸屬地址測(cè)試消息并把它發(fā)送到移動(dòng)結(jié)點(diǎn)最新的歸屬地址。

四、目的地地址在緩存中的綁定

通信結(jié)點(diǎn)處理的綁定緩存消息包括綁定更新、綁定更新請(qǐng)求、綁定確認(rèn)等。

1.接收綁定更新

一個(gè)結(jié)點(diǎn)在接受綁定更新消息之前必須要按照以下步驟對(duì)綁定更新進(jìn)行有效性檢驗(yàn)；

*該數(shù)據(jù)包中必須包含一個(gè)歸屬地址選項(xiàng)。

*如果先前已經(jīng)接收到同一歸屬地址的綁定更新，那么本次接收的綁定更新消息中序列號(hào)域的值必須大于先前收到的綁定更新中序列號(hào)域的值。序列號(hào)必須要對(duì)65536取模后才能進(jìn)行比較。如果接收到的綁定更新中的序列號(hào)在先前接收的綁定更新中的序列號(hào)的范圍內(nèi)，那么就認(rèn)為該序列號(hào)小于或等于最近接收的序列號(hào)，對(duì)于超出32767的值也是如此。

如果移動(dòng)結(jié)點(diǎn)發(fā)送的綁定更新中的序列號(hào)小于或等于最近一個(gè)成功的綁定更新中的序列號(hào)，那么接收結(jié)點(diǎn)必須要回送一個(gè)狀態(tài)編碼為141的綁定確認(rèn)，并在綁定確認(rèn)中的序列號(hào)域填入最近接受的綁定更新的序列號(hào)。

如果移動(dòng)結(jié)點(diǎn)發(fā)送的歸屬或轉(zhuǎn)交臨時(shí)隨機(jī)數(shù)索引值不再被通信結(jié)點(diǎn)認(rèn)可，那么接收結(jié)點(diǎn)必須要回送一個(gè)狀態(tài)編碼分別為144或145的綁定確認(rèn)。

所有由于其他原因(除了序列號(hào)或臨時(shí)隨機(jī)數(shù)索引值較小)而不滿足這些檢驗(yàn)的綁定更新必須被忽略，并且攜帶這些綁定更新的數(shù)據(jù)包必須被丟棄。

2.請(qǐng)求緩存一個(gè)綁定

本文描述了請(qǐng)求結(jié)點(diǎn)緩存一個(gè)移動(dòng)結(jié)點(diǎn)的綁定的有效綁定更新的處理過(guò)程，在這個(gè)綁定更新中歸屬注冊(cè)位(H)沒(méi)有被設(shè)置。在這種情況下，接收結(jié)點(diǎn)應(yīng)當(dāng)在它的綁定緩存中為這個(gè)移動(dòng)結(jié)點(diǎn)生成一個(gè)新的緩存條目，如果已有這樣的條目，那就應(yīng)當(dāng)更新現(xiàn)有的這一移動(dòng)結(jié)點(diǎn)的綁定緩存條目。該綁定緩存條目的生存時(shí)間來(lái)自于綁定更新中的生存時(shí)間域，緩存這個(gè)綁定的結(jié)點(diǎn)可能會(huì)減少這個(gè)生存時(shí)間；該綁定緩存條目的生存時(shí)間必須不能夠大于在綁定更新中規(guī)定的時(shí)間值，當(dāng)綁定更新條目的生存時(shí)間過(guò)期時(shí)，這個(gè)綁定條目必須被刪除。

從移動(dòng)結(jié)點(diǎn)接收到的綁定更新中的序列號(hào)的值存儲(chǔ)在通信結(jié)點(diǎn)中該移動(dòng)結(jié)點(diǎn)的綁定緩存條目中；如果通信結(jié)點(diǎn)中沒(méi)有該移動(dòng)結(jié)點(diǎn)的綁定緩存條目，那么通信結(jié)點(diǎn)必須接受從移動(dòng)結(jié)點(diǎn)接收到的綁定更新中的任何序列號(hào)的值。

3.請(qǐng)求刪除一個(gè)綁定

本文描述了請(qǐng)求結(jié)點(diǎn)從綁定緩存中刪除一個(gè)移動(dòng)結(jié)點(diǎn)的綁定的有效綁定更新處理過(guò)程，在這個(gè)綁定更新中，歸屬注冊(cè)位(H)沒(méi)有被設(shè)置。在這種情況下，接收結(jié)點(diǎn)必須在綁定緩存中刪除與這個(gè)移動(dòng)結(jié)點(diǎn)有關(guān)的任何條目。在收到這樣的綁定更新時(shí)，通信結(jié)點(diǎn)不能為移動(dòng)結(jié)點(diǎn)生成綁定緩存條目。

如果綁定緩存條目是通過(guò)使用返回路徑可達(dá)過(guò)程創(chuàng)建和，那么通信結(jié)點(diǎn)必須確保對(duì)于特定歸屬和轉(zhuǎn)交地址的臨時(shí)隨機(jī)數(shù)不能再被使用。如果這兩個(gè)臨時(shí)隨機(jī)數(shù)仍然是有效的，那么通信結(jié)點(diǎn)必須記住臨時(shí)隨機(jī)數(shù)索引、地址與序列號(hào)之間的特定聯(lián)系。直到某一個(gè)臨時(shí)隨機(jī)數(shù)失效為止。

4.發(fā)送綁定確認(rèn)

當(dāng)任何結(jié)點(diǎn)接收到一個(gè)包含綁定更新消息的數(shù)據(jù)包，并且這個(gè)消息中的確認(rèn)位(A)被設(shè)置時(shí)，它必須回送一個(gè)綁定確認(rèn)消息以確認(rèn)收到了綁定更新。如果這個(gè)結(jié)點(diǎn)接受了綁定更新，并為移動(dòng)結(jié)點(diǎn)生成或者修改了一個(gè)綁定緩存條目，并且綁定更新中的確認(rèn)位被設(shè)置，那么綁定確認(rèn)的狀態(tài)域必須設(shè)置為小于128的值，如果該結(jié)點(diǎn)接受了綁定更新，但綁定更新中的確認(rèn)位沒(méi)有設(shè)置，那么該結(jié)點(diǎn)不應(yīng)發(fā)送綁定確認(rèn)；如果這個(gè)結(jié)點(diǎn)拒絕了這個(gè)綁定更新，沒(méi)有為移動(dòng)結(jié)點(diǎn)生成或者修改一個(gè)綁定緩存條目，那么即使綁定更新中的確認(rèn)位沒(méi)有被設(shè)置，接收結(jié)點(diǎn)也必須要發(fā)送綁定確認(rèn)，其中的狀態(tài)域要設(shè)置成大于或等于128的值。

包含的綁定確認(rèn)的返回?cái)?shù)據(jù)包必須滿足對(duì)綁定確認(rèn)的特別的認(rèn)證要求。此外，如果數(shù)據(jù)包被發(fā)往移動(dòng)結(jié)點(diǎn)除了歸屬地址以外的任何其他地址，那么必須使用路由頭(即使綁定被拒絕)。

數(shù)據(jù)包被發(fā)送到歸屬地址之前所經(jīng)過(guò)的中間IP地址應(yīng)由這些因素決定：只要帶有非零生存時(shí)間的綁定更新被接受，就要使用轉(zhuǎn)交地址業(yè)構(gòu)造路由頭，否則，如果包含綁定更新的數(shù)據(jù)包的源IP地址能被合法地包含在路由頭中，那么就將使用這個(gè)IP地址來(lái)構(gòu)造路由頭。注意，不能在用于綁定確認(rèn)的路由頭中使用組播地址、本地鏈路地址、環(huán)回地址、映射到IPv4的地址和未規(guī)定的地址，否則，如果綁定更新中的生存時(shí)間為0，但是源IP地址不能被用于路由頭中，那么綁定確認(rèn)必須被發(fā)往移動(dòng)結(jié)點(diǎn)的歸屬地址。當(dāng)綁定緩存條目的生存時(shí)間過(guò)期時(shí)，這些條目必須從綁定緩存中刪除。

5.發(fā)送綁定更新請(qǐng)求

如果一個(gè)被刪除掉的條目仍在被使用著向一個(gè)移動(dòng)結(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)包，那么發(fā)向移動(dòng)結(jié)點(diǎn)的下一個(gè)數(shù)據(jù)包將被按通常的方法路由到移動(dòng)結(jié)點(diǎn)的歸屬鏈路。雖然與移動(dòng)結(jié)點(diǎn)的通信沒(méi)有被打斷，但是在歸屬網(wǎng)絡(luò)通過(guò)隧道封裝向移動(dòng)結(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)包時(shí)會(huì)增加多余的開(kāi)銷和時(shí)延。

如果發(fā)送者知道這個(gè)綁定緩存條目仍然被使用，那么它可以向移動(dòng)結(jié)點(diǎn)發(fā)送一個(gè)綁定更新請(qǐng)求消息，以試圖避免由于刪除和重新生成綁定緩存條目而帶來(lái)的這種開(kāi)銷和時(shí)延。向移動(dòng)結(jié)點(diǎn)發(fā)送綁定更新請(qǐng)求消息的方式與發(fā)送一般數(shù)據(jù)包的方式相同。

通信結(jié)點(diǎn)可以在速率的限制范圍內(nèi)重傳綁定更新請(qǐng)求消息。當(dāng)通信結(jié)點(diǎn)收到歸屬地址測(cè)試初始消息時(shí)應(yīng)停止再發(fā)送綁定更新請(qǐng)求。因?yàn)檫@時(shí)移動(dòng)結(jié)點(diǎn)已經(jīng)做出了響應(yīng)并開(kāi)始了返回路徑可達(dá)過(guò)程。

結(jié)束語(yǔ)

隨著移動(dòng)通信技術(shù)的不斷發(fā)展，移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展方向是“全I(xiàn)P移動(dòng)網(wǎng)”。IPv6已經(jīng)被確定為構(gòu)筑下一代移動(dòng)網(wǎng)的基礎(chǔ)和3G必須遵循的標(biāo)準(zhǔn)，成為IP多媒體業(yè)務(wù)中不可或缺的技術(shù)。人們普遍認(rèn)為，IPv6(尤其是移動(dòng)IPv6)技術(shù)必將為整個(gè)通信行業(yè)的發(fā)展帶來(lái)明媚的春光。

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