IP基本知识

©2008YANWei.Allrightsreserved.1第五讲第五讲mobileIPmobileIP基本知识基本知识©2008YANWei.Allrightsreserved.2移动计算与移动计算与mobileIPmobileIPˆˆ熟练掌握移动熟练掌握移动IPIP基本概念基本概念ˆˆ熟练掌握熟练掌握mobileIPv4mobileIPv4基本基本机制机制ˆIP与Internet简单回顾ˆ移动概念及需求ˆmobileIP概述€相关术语€服务与过程ˆMobileIPv4€代理发现€注册€隧道转发©2008YANWei.Allrightsreserved.3IPIP与与InternetInternet简单回顾简单回顾基站公司网络本地ISP区域ISPaa物理层链路层网络层传输层应用层物理层链路层网络层物理层链路层网络层传输层应用层物理层链路层网络层物理层链路层网络层IP©2008YANWei.Allrightsreserved.4ICMPICMPmediummedium网络层的协议子集网络层的协议子集DataLinkDataLinkARPARPIPIPRARPRARPTCPTCPBGPBGPOSPFOSPFUDPUDPRIPRIPIGMPIGMP©2008YANWei.Allrightsreserved.5Internetprotocol(IP)Internetprotocol(IP)ˆIP协议是Internet的核心€提供不可靠的无连接服务（besteffort）€使用32位的唯一数值标识网络中的主机4H.lenServicetypeTotallengthIdentificationFlagsFragmentoffsetTimetoliveProtocolHeaderchecksumSourceIPaddressDestinationIPaddressIPoptions(maybeomitted)PaddingData(TCP/UDP/ICMP……)RFC791RFC791©2008YANWei.Allrightsreserved.6IPIPIPIPH1H1IPIPIPIPH2H2IPIPIPIPH3H3IPIP目的主机源主机Net3Net3Net1Net1将IP数据报装进一个帧的数据区，网络硬件像对待普通帧一样对待包含着数据报的帧。Net2Net2IPIP封装、分段和重组封装、分段和重组©2008YANWei.Allrightsreserved.7IPIP数据报的投递数据报的投递162.105.203.16210.25.131.80ˆ直接投递：指在一个物理网络上，数据报从一台机器直接传送到另一台机器。ˆ间接投递：发送方必须标识把数据报发送出去的路由器；这个路由器把数据报转发到目的网络。162.105.80.16路由表路由表路由表路由表©2008YANWei.Allrightsreserved.8ARPARP协议协议ˆ直接投递是间接投递的昀后一跳ˆ需要地址解析协议€封装成帧时必须知道接收主机的硬件地址ˆARP（addressresolutionprotocol）€在局域网中广播ARPrequest消息—发送主机的硬件和IP地址—目的主机的IP地址€被请求的主机单播返回ARPreply消息—通信双方的硬件地址和软件地址RFC826IPIP地址为地址为DD的硬件地址的硬件地址是什么？是什么？IPIP地址为地址为DD的的硬件地址是硬件地址是xx.xx.xx.xx.xxx.xx.xx.xx.xx.xxx.xxARPARPFrameHeaderFrameHeaderARPARP©2008YANWei.Allrightsreserved.9ICMPICMP协议协议ˆICMP(Internetcontrolmessageprotocol)€ICMP是IP的一部分；€ICMP报文封装在一个IP数据报中；€ICMP报文的昀终目的地是处理它的协议软件模块；11RFC792RFC792FramedataFramedataFrameheaderFrameheaderIPheaderIPheaderIPdataIPdataICMPICMPheaderheaderICMPdataICMPdata©2008YANWei.Allrightsreserved.10ICMPICMP协议的功能协议的功能ˆ检测目的站的可达性与状态ˆ目的站不可达报告ˆ拥塞和数据流控制ˆ改变路由请求ˆ检测循环或过长的路由ˆ时钟同步和传送时间估计值ˆ请求/获得子网地址掩码ˆ报告其他问题TypeTypeCodeCodeChecksumChecksumDataData差错信息差错信息出错出错IPIP数据报的头数据报的头出错出错IPIP数据报前数据报前6464位数据位数据111122©2008YANWei.Allrightsreserved.11IPIP隧道（隧道（tunneltunnel）技术）技术ˆ在两个端点建立传输数据报的虚拟管道，使所传输的报文不为途径的节点所知。ˆ采用封装机制©2008YANWei.Allrightsreserved.12InternetInternet的层次结构的层次结构aaIPIP162.105.0.0166.111.0.0地区网162.105.0.1162.105.0.1166.111.0.1166.111.0.1©2008YANWei.Allrightsreserved.13如何与一位到处旅行的朋友保持联系如何与一位到处旅行的朋友保持联系ˆ翻遍电话号码本？ˆ询问她的父母?ˆ希望她能随时告知当前的位置假设你有一位喜欢旅行的朋友，她经常变更地址，那么你如何找到她？她在哪她在哪里？里？©2008YANWei.Allrightsreserved.14场景之一场景之一ˆ计算机通过无线上网实际上没有移动的概念实际上没有移动的概念aaa有线网络162.105.81.x©2008YANWei.Allrightsreserved.15场景之二场景之二ˆ坐在移动的火车汽车上访问Internet绝对的移动环境绝对的移动环境©2008YANWei.Allrightsreserved.16InternetInternetADSLISDN802.11场景之三场景之三ˆ将笔记本从办公室移动到宿舍、餐厅、咖啡馆€€终端设备移动终端设备移动€€移动期间不需要保持连接移动期间不需要保持连接©2008YANWei.Allrightsreserved.17从网络的观点看移动性从网络的观点看移动性无移动移动性使用不变AP的移动无线用户穿越多个AP同时保持当前连接的移动用户(类似于蜂窝电话)使用DHCP与网络连接的移动用户©2008YANWei.Allrightsreserved.18移动节点的地址是否重要？移动节点的地址是否重要？ˆ移动电话系统€用户电话号码在穿越多个移动服务网络时保持不变ˆ网络移动用户？€BMW驾驶员希望在行驶过程中保持与远程应用服务器的TCP连接不中断—网络应用必须知道远程实体的IP地址和端口号—移动实体在移动时保持IP地址不变应用程序不必关心移动应用程序不必关心移动用户是否改变用户是否改变IPIP地址地址MobileIP©2008YANWei.Allrightsreserved.19当移动用户改变工作环境当移动用户改变工作环境ˆ用户仅仅是C/S模式的C端€email、http、telnet……ˆ用户没有移动过程中维持高层应用连接的需求笔记本所用的笔记本所用的IPIP地地址并不十分重要址并不十分重要DHCP©2008YANWei.Allrightsreserved.20可否使用有线网络架构？可否使用有线网络架构？ˆ在一个无线区域漫游的用户ˆ高速行驶的BMWˆ转移工作环境的用户aaaaa每个节点都可能在移动办公室的无线接入网络办公室的无线接入网络公路两旁无线接入网络公路两旁无线接入网络ISPISP网络网络Adhoc©2008YANWei.Allrightsreserved.21如果网络不支持移动如果网络不支持移动162.105.80.11162.105.203.0162.105.129.0数据报在最后数据报在最后一跳被丢弃！一跳被丢弃！162.105.203.99162.105.129.88162.105.80.0©2008YANWei.Allrightsreserved.22支持移动的网络及移动需求支持移动的网络及移动需求ˆ支持移动的网络€任何时候、任何地点都能提供可靠的Internet访问€移动对网络应用和高层协议应该是透明的ˆ移动需求€移动性：越来越多用户要求Internet能支持移动€透明性：移动对于IP上层协议来说都是透明的€易用：移动应该像移动手机那样便于操作€路由：移动应该与所有路由协议兼容并能优化路由€安全：移动不应该降低Internet的安全性©2008YANWei.Allrightsreserved.23主机位置无关标识主机位置无关标识net.pku.edu.cnnet.pku.edu.cn主机的逻辑位置主机的逻辑位置162.105.203.25162.105.203.25网卡的硬件地址网卡的硬件地址00a4244a820700a4244a8207网络按照分组携带的IP地址进行转发162.105.203.16210.25.131.80InternetInternet地址级别地址级别ˆ域名(DNSaddress)ˆInternet地址(IPaddress)ˆ物理地址(MACaddress)©2008YANWei.Allrightsreserved.24可否借用可否借用DHCPDHCP技术？技术？ˆDHCP(dynamichostconfigurationprotocol)€主要用来简化联网计算机的安装和维护€允许计算机快速、动态地获取IP地址€任何时候，新计算机连到网络就与DHCP服务器联系并申请一个地址。€服务器从管理员指定的地址中选择一个地址，并将它分配给该计算机。RFC2131““DHCPDHCP允许自动配置，但自动允许自动配置，但自动配置要受到管理员的控制配置要受到管理员的控制””©2008YANWei.Allrightsreserved.25