基于IPv6的移动终端通信 无线应用成杀手级应用(1)

近年来基于IP传输协议的移动通信发展迅速，但IPv4地址短缺的事实成了限制其发展的“瓶颈”。IPv6与移动通信的结合将为目前的Internet开拓一个全新的领域。无线应用将成为IPv6的“杀手级”应用，同时也是展示IPv6巨大地址空间的舞台。移动互联网上有许多新型而精彩的服务，移动 IPv6将是实现这些服务的关键。当越来越多的移动终端需要配有IP地址时，IPv6将为所有的移动终端提供唯一的IPv6地址，并使得移动终端更易于配置和管理，实现IPv6移动终端之间随时随地的端到端通信。

在进行移动终端的通信中，必须保证移动对用户的透明性。“透明性”包括两方面：一是使用移动IPv6协议的移动终端，无论是在移动前还是移动后，它总能被寻址，并且运行在移动终端上的应用程序不用修改或重新配置仍然可用;二是移动终端的通信性能不能因为移动而下降。

本文将分析讨论基于IPv6协议的移动终端间的通信。我们首先分析了IPv6对移动终端的支持和实现机制，然后研究了移动终端在IPv6环境下的通信实现，最后讨论了移动IPv6越区切换技术和安全性问题。

一、移动IPv6技术分析

根据现有的IP网络的寻路机制，同一个IP子网的结点具有相同的网络前缀，当设备终端从一个子网移动到另一子网时，由于原来的IP地址的网络前缀与当前接入子网的网络前缀不同，因此发送到该终端的分组就不能到达目的终端。

移动IPv6为设备终端在移动的同时能够连续访问Internet提供了网络层支持。它为移动的设备终端分配了两类IP地址：一类是在本地网络上的长期有效的IP地址，称为归属地址;一类是移动终端访问外地链路时获得的一个转交地址。当移动终端在本地链路时，可直接通过归属地址进行寻址;当移动终端连接在外地链路时，可以通过转交地址或归属地址来寻址。而移动终端的归属地址和转交地址的关联称为移动终端的一个“绑定”。

移动终端在本地链路时，可以使用正常的路由、机制对发往移动终端的数据报进行路由。移动终端离开本地链路时，向本地链路上的一个路由器注册自己的一个转交地址，并要求此路由器作为自己的归属代理(Home Agent)，从而建立了一个归属地址和转交地址的关联。当离开了本地链路的移动终端和通信终端(可以是固定终端，也可以是移动终端)进行通信时，移动终端告知通信终端它的转交地址，通信终端发出的数据报就可以绕过归属代理直接发给移动终端。

二、移动IPv6通信的处理过程

在移动终端和通信终端的通信过程前期，连接到外地链路的移动终端将采用IPv6定义的地址自动配置来获得一个临时的转交地址，然后对这个地址进行重复地址检测。如果检测到现在的链路上有另一个终端正在使用此地址，地址自动配置停止进行，改为手动配置该移动终端的转交地址;反之，这个临时的转交地址的状态改为有效状态，然后向本地链路注册这个转交地址，建立转交地址和归属地址的一个关联，即“绑定”。

移动终端要实现和通信终端的通信，首先要告知通信终端它当前的转交地址，建立它的转交地址和通信终端的地址的一个绑定。为了对绑定的建立进行授权，需要先对返回路径可达性进行测试。返回路径可达过程的信令过程如图1所示。

图1　移动终端返回路径的信令过程

归属和转交测试初始消息同时被发送;通信接点要尽快地返回归属和转交测试消息，并且要求很少的处理过程。这四种消息构成了返回路径可达过程。由于近乎同时的消息发送，因此返回路径可达过程几乎是在一个移动终端和通信终端之间往返时间内完成的。

1.归属测试初始消息

移动终端向通信终端发送归属测试初始消息以请求归属Cookie。这个消息中的内容有：源地址=归属地址，目的地址=通信终端，参数=HoT- Cookies(用来验证响应消息是否匹配清请求消息，并保证没有见到请求消息的接点不能伪造响应信息)。此消息通过归属代理的反向隧道发送到通信终端，告知移动终端的归属地址，然后被通信终端返回。

2.转交测试初始消息

移动终端向通信终端发送转交测试初始消息以请求转交Cookie。这个消息的内容有：源地址=转交地址，目的地址=通信终端，参数=CoTCookie;此消息直接发送到通信终端，告知移动终端的转交地址。然后被通信终端返回。