互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)考試移動(dòng)性管理概述

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　　7.1 移動(dòng)性管理概述
移動(dòng)性管理是在移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的標(biāo)識(shí)（節(jié)點(diǎn)名稱）和其地址（節(jié)點(diǎn)相對(duì)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的位置）之間提供映射的一種技術(shù)。移動(dòng)性管理主要有兩個(gè)方面：一是位S管理，其目的是跟蹤及定位移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的最新位置；二是切換管理，其R的是維持網(wǎng)絡(luò)與移動(dòng)節(jié)點(diǎn)之間連接的連續(xù)性，使用戶在移動(dòng)及不斷變換網(wǎng)絡(luò)接入點(diǎn)的過程中保持通信的連續(xù)性和通倌質(zhì)愛。
一般來說，位置管理處理用戶數(shù)據(jù)庫的查詢和存儲(chǔ)以及尋呼信號(hào)的傳送，協(xié)議獨(dú)立性大：而切換管理則依賴于路由協(xié)議、鏈路類型等，與具體網(wǎng)絡(luò)的協(xié)議相關(guān)。
位置符理的目標(biāo)是跟蹤移動(dòng)節(jié)點(diǎn)，將其當(dāng)前位罝信息存儲(chǔ)在網(wǎng)絡(luò)的特定位罝（如位置數(shù)據(jù)庫）中。
位罝管理主要研究兩個(gè)基本過程。
位置更新或注冊(cè)：當(dāng)移動(dòng)節(jié)點(diǎn)從一個(gè)網(wǎng)絡(luò)位置移動(dòng)到另一個(gè)網(wǎng)絡(luò)時(shí)，移動(dòng)節(jié)點(diǎn)要根據(jù)自己的新位置改變其在位置數(shù)據(jù)庫中的相關(guān)信息。該過程使系統(tǒng)及其他節(jié)點(diǎn)可以知道移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的最新位置，位置査找或?qū)ず簦浩淠康氖遣檎乙苿?dòng)節(jié)點(diǎn)，在箝要和某個(gè)移動(dòng)節(jié)點(diǎn)聯(lián)系時(shí)，網(wǎng)絡(luò)就要對(duì)移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的位置發(fā)起一次杏詢過程。
切換管理就是在移動(dòng)節(jié)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的過程中，通過控制接入點(diǎn)的改變來保持通信的連續(xù)性。切換管理大致可以分為切換觸發(fā)、路由審建和分組轉(zhuǎn)發(fā)3步，目前切換管理主要研究方向包括快速切換、平滑切換及無縫切換，目的是提高切換的性能和速度。切換管理涉及鏈路層、網(wǎng)絡(luò)層、傳輸層乃至應(yīng)用層上的切換，對(duì)每個(gè)層次上的切換竹理都有人關(guān)注，目前多層協(xié)作的聯(lián)合優(yōu)化問題也是關(guān)注的熱點(diǎn)問題之一。
為了提高切換管理的效率，MIPv4和MIPv6都提出了相關(guān)的擴(kuò)展技術(shù)并進(jìn)行了一些探索和研究一下面就分別對(duì)它們作簡要的介紹。
移動(dòng)IPv4的擴(kuò)展包括快速移動(dòng)IPv4和分層移動(dòng)IPv4,以及蜂窩IP和HAWAII等?？焖僖苿?dòng)IPv4和分層移動(dòng)IPv4的介紹見7.2節(jié)。這里對(duì)蜂窩IP和HAWAII作一個(gè)簡單介紹。
移動(dòng)IPv4主要針對(duì)宏觀移動(dòng)性（MacroMobility)問題，當(dāng)MN從一個(gè)IP子網(wǎng)移動(dòng)到另一個(gè)IP子網(wǎng)時(shí)，它需要將新的轉(zhuǎn)交地址向HA進(jìn)行注冊(cè)，而當(dāng)MN遠(yuǎn)離其HA時(shí)，這會(huì)導(dǎo)致較長的時(shí)延。為此，研究人員將微觀移動(dòng)性（MicroMobility)引入移動(dòng)IPv4,使其能夠支持有限區(qū)域（如在同一個(gè)管理域內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)）內(nèi)的快速切換。其基本思路為：如果移動(dòng)只發(fā)生在本地網(wǎng)絡(luò)范圍內(nèi)，則HA和CN將不知道節(jié)點(diǎn)的移動(dòng)，同時(shí)也沒有必要向HA發(fā)送綁定更新消息。這樣，一方面協(xié)議交換數(shù)量大大減少，另一方面切換時(shí)間也大大縮短。其中具有代表性的技術(shù)有蜂窩IP(CellularIP).HAWAII等。
在蜂窩IP技術(shù)中，采用的路由方法不是基于前綴的路由，而是特定主機(jī)路由的方案，即網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)是按每個(gè)個(gè)體終端的全I(xiàn)P地址進(jìn)行路由和分組轉(zhuǎn)發(fā)的。在將分組轉(zhuǎn)發(fā)到每個(gè)個(gè)體終端時(shí)，蜂窩網(wǎng)絡(luò)維持了一個(gè)特定主機(jī)下行鏈路路徑，而不是像常規(guī)IP路由協(xié)議中對(duì)每個(gè)IP地址前綴維持一個(gè)路徑。這樣，當(dāng)MN在蜂窩IP網(wǎng)內(nèi)移動(dòng)時(shí)無需改變其IP地址，減少了切換時(shí)延。
蜂窩IP網(wǎng)絡(luò)由兩類網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)組成。
基站，是蜂窩IP網(wǎng)絡(luò)中的內(nèi)部節(jié)點(diǎn)，不直接與外部網(wǎng)絡(luò)連接，在蜂窩IP網(wǎng)絡(luò)內(nèi)轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包，與MN通信?；究梢允且粋€(gè)無線接入點(diǎn)（提供空中接口到MN),也可以是一個(gè)路由器（沒有任何空中接口每個(gè)基站的無線電覆蓋范圍稱為小區(qū)。
網(wǎng)關(guān)路由器，是將蜂窩IP網(wǎng)絡(luò)與外部IP網(wǎng)絡(luò)互連的路由器，同時(shí)作為蜂窩IP網(wǎng)絡(luò)通往Internet的網(wǎng)關(guān)和移動(dòng)IP的外地代理。蜂窩IP網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的每一個(gè)移動(dòng)節(jié)點(diǎn)使用網(wǎng)關(guān)路由器的IP地址作為其轉(zhuǎn)交地址。
在蜂窩IP網(wǎng)絡(luò)內(nèi)，節(jié)點(diǎn)使用蜂窩IP路由協(xié)議來確定從一個(gè)節(jié)點(diǎn)到另一個(gè)節(jié)點(diǎn)的路由，以及確定到每個(gè)移動(dòng)終端的特定主機(jī)下行鏈路路徑。但蜂窩IP不改變IP分組格式。路徑確定后，網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)使用常規(guī)IP轉(zhuǎn)發(fā)機(jī)制將IP分組按路線轉(zhuǎn)發(fā)。在本地網(wǎng)絡(luò)中使用蜂窩IP,支持頻繁移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的移動(dòng)性和切換：在外部網(wǎng)絡(luò)中使用移動(dòng)IP，構(gòu)成廣域范圍內(nèi)的移動(dòng)IP網(wǎng)絡(luò)。
HAWAII(HandofT-AwareWirelessAccessInternetInfrastructure)和蜂突IP在很多方面都很類似。它們都使用特定主機(jī)路由將分組傳遞到移動(dòng)終端，都通過減少M(fèi)N改變其IP地址的頻率來減少切換時(shí)延。每個(gè)站點(diǎn)都具有路由緩存，提供兩種切換機(jī)制，用尋呼機(jī)制支持被動(dòng)性連接。但HAWAII和蜂窩IP在路由和移動(dòng)性管理實(shí)現(xiàn)方法上有較大的不同。HAWAII工作于IP層之上，而不是代替IP。IIAWAII定義了內(nèi)部整合的資源預(yù)留協(xié)議來適應(yīng)用戶的移動(dòng)性。這樣，HAWAII就自然減少了由于路徑改變帶來的資源預(yù)定。
HAWAII是一個(gè)基于域的移動(dòng)性支持協(xié)議。HAWAII將天一個(gè)網(wǎng)絡(luò)分成幾個(gè)域。一個(gè)HAWAII域就一個(gè)管理實(shí)體控制下的網(wǎng)絡(luò)，在內(nèi)部使用HAWAII,它代表一個(gè)無線接入網(wǎng)，對(duì)外表現(xiàn)為一個(gè)子網(wǎng)。它由3類網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)組成。
基站：支持空中接
路由器：用于基站的互連。
域根路由器（DomainRootRouter,DRR)：用于一個(gè)HAWAII域和外部IP網(wǎng)絡(luò)（如Internet)的互連網(wǎng)，這里歸屈域是每個(gè)MN根據(jù)其網(wǎng)絡(luò)訪問標(biāo)識(shí)來分配的一個(gè)網(wǎng)絡(luò)域。而任何非歸屬域的網(wǎng)絡(luò)域被稱為外地域。
HAWAII網(wǎng)絡(luò)采用兩級(jí)移動(dòng)性管理構(gòu)架，即將移動(dòng)分為兩種：域間移動(dòng)和域內(nèi)移動(dòng)在MN進(jìn)入一個(gè)域時(shí)，為其分配一個(gè)轉(zhuǎn)交地址。為了保持節(jié)點(diǎn)在移動(dòng)中的端到端的連接性，為MN建立主機(jī)特定路由。為了實(shí)現(xiàn)HAWAII協(xié)議的功能，需要定義路由器和基站之間的消息，即HAWAII的路徑建立消息和路徑刷新消息。前者用于建立數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)的路徑，而后者是由基站向上游的路由器發(fā)送移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)
蜂窩IP和HAWAII的缺陷就是對(duì)因特網(wǎng)的全局路由提出了挑戰(zhàn)。
移動(dòng)IPv6也有擴(kuò)展技術(shù)，主要包括分級(jí)移動(dòng)IPv6(HMIPv6)、快速移動(dòng)IPv6(FMIPv6)和快速分級(jí)移動(dòng)IPv6(F-HMIPV6)等.詳細(xì)內(nèi)容將在7.3節(jié)敘述。

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