无线论坛 - 随时随地无线 - 移动IP系统技术白皮书（1）

概述

由于计算机通信的需要，所有基于IP的设备都必须设置IP地址，否则，这些设备之间的通信将无法进行。随着用户移动需求的增加，原先TCP/IP的局限性就突现出来，那就是一个子网内的移动终端进行了跨网段的漫游之后，到了另外的子网中将无法使用原先在家网中固定的IP地址进行通信。

众所周知，新需求的出现必然将推动新技术的发展，移动IP技术就是随着用户对移动的需求而发展起来的。移动IP技术将使移动对于用户来讲完全透明，用户可以使用固定的IP地址在不同的网段之间漫游，而不会造成任何的不便，网络将由此进入一个全新的移动时代。

移动IP

什么是移动IP？

移动IP是IETF(Internet Engineering Task Force)制定的扩展IP网络移动性的系列标准，该标准是使连接到任何网络上的移动终端使用一个固定的IP地址并能够持续接收IP包的技术。RFC2002 IP Mobility Support是移动IP的主要标准，其中详细描述了移动IP的构架和工作机制。

为什么使用移动IP？

同样是解决终端移动通信的问题，但是与无线局域网（WLAN）和动态主机配置协议（Dynamic Host Configuration Protocol）相比，移动IP具有独到的优势。

无线局域网（WLAN）主要提供局域网内部较小范围移动通信服务，它受到无线接入点（AP）覆盖范围的限制，一般局限于一幢大楼内或一定范围的小区。如果无线局域网（WLAN）内部被划分为几个不同的网段，靠无线局域网（WLAN）技术本身是不能实现跨越网段不间断的移动通信。

动态主机配置协议（DHCP）可以提供更大范围内的移动通信。如果用户移动到一个新的网段，它将通过当地的动态主机配置协议（DHCP）服务器获得一个分配的IP地址，然后使用这个IP地址进行通信。但是TCP通信是靠IP地址建立连接的，IP地址的改变就会使一切基于TCP的通信中断。

在移动IP系统中，移动终端始终使用固定的IP地址进行通信，这样在移动过程中可保证已经建立的TCP连接不会中断。由于使用固定IP地址，使得移动IP实现网络位置的移动对用户使用来讲是透明的，同时由于移动IP和网络介质无关，因此可以实现异质网络间的无缝漫游，使用移动IP技术可以突破无线局域网（WLAN）的地域范围限制，并且克服了跨网段时使用动态主机配置协议（DHCP）方式所造成的通信中断等问题。

移动IP协议的原理

移动IP协议工作原理大致如下图：

1.移动终端在家网时，仍按传统的TCP/IP方式进行通信，不需要使用移动IP协议。

2.移动终端漫游到一个外地网络时，仍然使用固定的IP地址进行通信。为了能够收到通信对端发给它的IP数据包，移动终端需要向家代理注册当前的位置地址，这个位置地址就是转交地址。移动IP可以通过两种方式获得转交地址——外代理的地址和动态配置一个地址。

3.家代理接受来自转交地址的注册后，会构建一条通向转交地址的隧道，将截获的发给移动终端的IP数据包通过隧道送到外网转交地址处。

4.在转交地址处解除隧道封装，恢复出原始的IP数据包，最后送到移动终端，这样移动终端在外网就能够收到这些发送给它的IP数据包。

5.移动终端在外网通过外网的路由器或者外代理向通信对端发送IP数据包。

6.当移动终端来到另一个外网时，只需要向家代理更新注册的转交地址，就可以继续通信。

7.当移动终端回到家网时，移动终端向家代理注销转交地址，这时移动终端又将使用传统的TCP/IP方式进行通信。

天畅（FreeNET Builder）移动IP

天畅（FreeNET Builder）移动IP系统是西安西电捷通无线网络通信有限公司自主开发的移动IP系统，整个系统由移动IP服务器和天畅（FreeNET Builder）移动IP客户端软件两部分组成。

网络拓扑优化

天畅（FreeNET Builder）移动IP服务器集成了RFC2002中定义的家代理和外代理两者的功能。天畅（FreeNET Builder）移动IP服务器具有自动判断注册的移动终端是本网的移动终端还是来访的移动终端的机制，根据判断的结果进行相应的处理。一个网段中只需要一台天畅（FreeNET Builder）移动IP服务器就可以既支持本网的移动终端又支持来访的移动终端，而不需要分别设置一台家代理和一台外代理。