移動(dòng)IP技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)移動(dòng)性

前言

　　移動(dòng)計(jì)算是無線通信技術(shù)、計(jì)算能力和Intemet不斷發(fā)展的產(chǎn)物，其目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)任何人（Whoever）在任何時(shí)間（Whenever）、任何地點(diǎn)（Wherever）與任何人（Whomevei）進(jìn)行任何方式（Whatever）的通信。在移動(dòng)計(jì)算網(wǎng)絡(luò)中，主要研究如何支持節(jié)點(diǎn)的移動(dòng)性和移動(dòng)性管理問題，來保證移動(dòng)的透明性?！　∫苿?dòng)IP是IETF（Internet Engineering Task Force，Internet工程任務(wù)組）漫游協(xié)議工作組提出的網(wǎng)絡(luò)層移動(dòng)性管理協(xié)議，在移動(dòng)主機(jī)移動(dòng)到一個(gè)新的子網(wǎng)后，經(jīng)過代理搜索機(jī)制和移動(dòng)檢測(cè)、向家鄉(xiāng)代理進(jìn)行注冊(cè)等過程，家鄉(xiāng)代理就能夠?yàn)橐苿?dòng)到外地的移動(dòng)主機(jī)截獲分組，并通過隧道轉(zhuǎn)交給移動(dòng)主機(jī)。移動(dòng)IP技術(shù)作為移動(dòng)計(jì)算網(wǎng)絡(luò)中的移動(dòng)性管理方案，能夠整合多種多樣的無線接人技術(shù)，并且能夠使得上層應(yīng)用意識(shí)不到主機(jī)的移動(dòng)，因此具有非常廣闊的前景?！　〉且苿?dòng)IP會(huì)帶來切換延遲、分組丟失、三角路由等問題，這些問題隨著用戶多種新業(yè)務(wù)的不斷涌現(xiàn)變得尤為突出。雖然在移動(dòng)IPv6中支持路由優(yōu)化，但是如何減少切換時(shí)延、滿足多種網(wǎng)絡(luò)間的移動(dòng)以及保證網(wǎng)絡(luò)的安全問題和可靠性，仍然成為移動(dòng)IP中迫切需要得到解決的問題，因此，移動(dòng)IP也面臨著許多嚴(yán)峻的考驗(yàn)?！　”緯砸苿?dòng)IP為主線，主要從下面幾個(gè)方面展開移動(dòng)IP相關(guān)領(lǐng)域的研究?！　∈紫?，本書描述了移動(dòng)IP的基本工作原理，包括移動(dòng)IPv4和移動(dòng)11％6的基本原理和工作過程，并且對(duì)其主要工作過程展開了詳細(xì)的描述。同時(shí)講述了相關(guān)的消息格式，以及各消息格式在移動(dòng)IP中的作用，還講述了移動(dòng)IP中各實(shí)體應(yīng)該具備的基本功能?！　榱颂岣咭苿?dòng)IP的實(shí)用性，還需要結(jié)合更多的通信領(lǐng)域新技術(shù)來研究移動(dòng)IP。本書描述了無縫切換技術(shù)，包括移動(dòng)lP的快速切換、平滑切換以及基于層次型的區(qū)域移動(dòng)管理方案；介紹了移動(dòng)IP的雙棧技術(shù)，支持移動(dòng)節(jié)點(diǎn)在IPv6和IPv4網(wǎng)絡(luò)間的自由移動(dòng)；描述了移動(dòng)IP的安全問題，并提出了相應(yīng)的解決方案；此外，還介紹了移動(dòng)IP的多宿技術(shù)，提高無線網(wǎng)絡(luò)的可靠性。

內(nèi)容概要

本書以移動(dòng)IP為主線，主要從下面幾個(gè)方面展開移動(dòng)IP相關(guān)領(lǐng)域的研究。    首先，本書描述了移動(dòng)IP的基本工作原理，包括移動(dòng)IPv4和移動(dòng)IPv6的基本原理和工作過程，并且對(duì)其主要工作過程展開了詳細(xì)的描述。同時(shí)講述了相關(guān)的消息格式，以及各消息格式在移動(dòng)IP中的作用，還講述了移動(dòng)IP中各實(shí)體應(yīng)該具備的基本功能。    為了提高移動(dòng)IP的實(shí)用性，還需要結(jié)合更多的通信領(lǐng)域新技術(shù)來研究移動(dòng)IP。本書描述了無縫切換技術(shù)，包括移動(dòng)IP的快速切換、平滑切換以及基于層次型的區(qū)域移動(dòng)管理方案；介紹了移動(dòng)IP的雙棧技術(shù)，支持移動(dòng)節(jié)點(diǎn)在IPv6和IPy4網(wǎng)絡(luò)問的自由移動(dòng)；描述了移動(dòng)IP的安全問題，并提出了相應(yīng)的解決方案；此外，還介紹了移動(dòng)IP的多宿技術(shù)，提高無線網(wǎng)絡(luò)的可靠性。    隨著移動(dòng)Ad hoc網(wǎng)絡(luò)(MANET)和無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的出現(xiàn)，移動(dòng)IP技術(shù)的研究目標(biāo)從現(xiàn)有的主機(jī)移動(dòng)性逐步向網(wǎng)絡(luò)移動(dòng)性演進(jìn)，出現(xiàn)了移動(dòng)性網(wǎng)絡(luò)(NEMO。本書研究了網(wǎng)絡(luò)移動(dòng)性的基本概念和組成，給出了移動(dòng)性網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化技術(shù)，并且通過實(shí)例展示了主機(jī)移動(dòng)性和網(wǎng)絡(luò)移動(dòng)性在實(shí)際中的應(yīng)用。

書籍目錄

第1部分  背景知識(shí)　第1章　序言    1.1　移動(dòng)計(jì)算和普適計(jì)算    　1.1.1　移動(dòng)計(jì)算　    1.1.2　普適計(jì)算　    1.1.3　移動(dòng)計(jì)算和普適計(jì)算的關(guān)系    1.2　IP移動(dòng)性管理和移動(dòng)IP    1.3　移動(dòng)透明性    1.4　移動(dòng)IP的起源及發(fā)展  　  1.4.1　移動(dòng)IP起源　    1.4.2　IETF移動(dòng)IP協(xié)議　    1.4.3　移動(dòng)IP技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)　第2章　網(wǎng)絡(luò)協(xié)議基礎(chǔ)　　2.1　OSI與TCP／IP　    2.1.1　OSI模型　    2.1.2　TCP／IP協(xié)議  　2.2　IPv4協(xié)議　    2.2.1  IP分組格式　    2.2.2  IP地址機(jī)制　    2.2.3  IP路由選擇　    2.2.4  IP組播　    2.2.5  網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換　  2.3  IPv6協(xié)議　    2.3.1  IPv4到IPv6    　  2.3.2  IPv6分組格式　    2.3.3  IPv6地址機(jī)制　    2.3.4  ICMPv6概述　    2.3.5　鄰居發(fā)現(xiàn)協(xié)議　    2.3.6　地址配置　  2.4　IPv4和IPv6的共存　    2.4.1　隧道基本概念　    2.4.2  IPv4 over IPv6　    2.4.3　其他隧道技術(shù)    2.5  網(wǎng)絡(luò)管理    2.6　本章小結(jié)第2部分  基本原理　第3章　移動(dòng)IPv4原理    3.1　協(xié)議的目標(biāo)和任務(wù)　    3.1.1　協(xié)議要求　    3.1.2　協(xié)議目標(biāo)    3.2　移動(dòng)IP基本工作過程  　  3.2.1　協(xié)議概述　    3.2.2　代理搜索和移動(dòng)檢測(cè)概述　    3.2.3　注冊(cè)過程概述　    3.2.4　路由過程概述　    3.2.5　移動(dòng)IP的基本工作過程    3.3　移動(dòng)IP的代理搜索和移動(dòng)檢測(cè)　    3.3.1　代理搜索消息格式  　  3.3.2　代理搜索過程　    3.3.3　移動(dòng)檢測(cè)方法    3.4　移動(dòng)IP的注冊(cè)過程  　  3.4.1　注冊(cè)消息格式　    3.4.2　注冊(cè)請(qǐng)求過程　    3.4.3　注冊(cè)應(yīng)答過程    3.5　移動(dòng)IP的路由過程  　  3.5.1　單播分組的路由　    3.5.2　廣播分組的路由　    3.5.3　組播分組的路由　    3.5.4　ARP、代理ARF，和強(qiáng)制ARF    3.6　移動(dòng)IP的網(wǎng)絡(luò)管理    3.7　本章小結(jié)　第4章　移動(dòng)IPv6原理    4.1  移動(dòng)IPvl5簡(jiǎn)介    4.2　移動(dòng)IPv16協(xié)議概述  　  4.2.1　基本概念    　4.2.2　移動(dòng)檢測(cè)和轉(zhuǎn)交地址獲取　    4.2.3　綁定管理　    4.2.4　與通信對(duì)端的通信　……第3部分　實(shí)用化技術(shù)　第5章　移動(dòng)IP的無縫切換技術(shù)　第6章　移動(dòng)IP的雙棧技術(shù)　第7章　移動(dòng)IP的安全　第8章　移動(dòng)IP的多宿技術(shù)第4部分　網(wǎng)絡(luò)移動(dòng)性　第9章　移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)　第10章　MEMO優(yōu)化技術(shù)　第11章　NEMO應(yīng)用案例縮略詞表參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

　　第1部分　背景知識(shí)　　第1章　序言　　本章的目的在于明確移動(dòng)IP的研究背景、研究意義以及相關(guān)工作組的研究進(jìn)展。本章首先從通信、網(wǎng)絡(luò)和計(jì)算三個(gè)方面的發(fā)展角度研究了移動(dòng)計(jì)算和普適計(jì)算的含義，說明了移動(dòng)透明性在移動(dòng)計(jì)算和普適計(jì)算中的重要意義；然后比較了不同網(wǎng)絡(luò)層次的IP移動(dòng)性管理技術(shù)，為了更好地支持移動(dòng)節(jié)點(diǎn)在整個(gè)網(wǎng)絡(luò)范圍內(nèi)的無縫移動(dòng)，就需要實(shí)現(xiàn)移動(dòng)透明性，而移動(dòng)IP技術(shù)就是實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)的關(guān)鍵技術(shù)之一。本章給出了移動(dòng)IP的起源及目前IETF的標(biāo)準(zhǔn)化工作進(jìn)展，并分析了移動(dòng)IP和其他移動(dòng)性管理技術(shù)相比所具有的功能與優(yōu)點(diǎn)?！　?.1　移動(dòng)計(jì)算和普適計(jì)算　　1.1.1　移動(dòng)計(jì)算　　隨著Internet的普及和發(fā)展、無線通信技術(shù)的成熟以及計(jì)算機(jī)處理能力的不斷提高，新的業(yè)務(wù)和應(yīng)用不斷涌現(xiàn)。這些變化在對(duì)人類的信息處理能力提出更高要求的同時(shí)，也為人們提供了更有力和更方便的工具和手段。為了提高工作效率和隨時(shí)能夠交換和處理信息，人們提出了移動(dòng)計(jì)算的概念，使得人們可以隨時(shí)、隨地地進(jìn)行計(jì)算?！　∫苿?dòng)計(jì)算包括三個(gè)要素：計(jì)算、通信和網(wǎng)絡(luò)。這三個(gè)方面既相互獨(dú)立又相互關(guān)聯(lián)。在移動(dòng)計(jì)算中，三要素之間的關(guān)系可以用一個(gè)三維空間來表示，如圖1.1所示。

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