三十八、移动IP和网络层设备

简介: 三十八、移动IP和网络层设备

1、移动IP



移动IP技术是移动节点(计算机/服务器等)以固定的网络IP地址,实现跨越不同网段的漫游功能,并保证了基于网络IP的网络权限在漫游过程中不发生任何改变。


移动节点: 具有永久IP地址的移动设备。


归属代理(本地代理): 一个移动节点拥有的“居所”称为归属网络,在归属网络中代表移动节点执行移动管理功能的实体叫做归属代理。


外部代理(外地代理): 在外部网络中帮助移动节点完成移动那管理功能的实体称为外部代理。


永久地址(归属地址/主地址): 移动站点在归属网络中的原始地址


转交地址(辅地址): 移动站点在外部网络中使用的临时地址

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1.1 移动IP的通信过程


A刚进入外部网络之后,会在外部代理登记获得一个转交地址,离开时注册这个转交地址;之后外部代理会向本地代理登记转交地址;


有另外一个主机B给A发送数据报时,本地代理会首先截获数据报,之后本地代理在封装数据报,新的数据报目的地址是转交地址,通过隧道技术发给发布代理;最后外部代理拆封数据并发给主机A。


当A要给B发送数据报时,A会用自己的住地址作为数据报源地址,用B的IP地址作为数据报的目的地址。


当主机A移动到了下一个新的网络,会在新外部代理处登记注册一个转交地址;新外部代理给本地代理发送新的转交地址(覆盖旧的);通信。


当A回到了归属网络之后,A会向本地代理注销转交地址,之后按照原始方式进行通信。



2、网络层设备


2.1 路由器


路由器是一种具有多个输入端口和多个输出端口的专用计算机,其任务是转发分组。


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路由选择部分:根据所选定的路由选择协议构造出路由表,同时经常或者定期地和相邻路由器交换路由信息而不断地更新和维护路由表。


分组转发部分:交换结构:根据转发表(通过路由表得来)对分组进行转发。若收到RIP/OSPF分组等,则把分组送往路由选择处理机;若收到数据分组,则查找转发表并输出。

输入端口的处理:


输入端口中的查找和转发功能在路由器的交换功能中时最重要的,在进行查表和转发的过程中由于查找需要时间,所以会产生排队,造成时延。


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输出端口的处理:


当交换结构输出分组的速度快于向线路发送的速度时,也会产生排队时延。若路由器处理分组的速率赶不上分组进入队列的速率,则队列的存储空间最终必定减少到零,这就使得后面再进入队列的分组由于没有存储空间而只能被丢弃。路由器中的输入或输出队列产生溢出是造成分组丢失的重要原因。


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2.2 物理层、数据链路层和网络层三层设备的区别



物理层代表设备是集线器,数据链路层代表设备是网桥,网络层代表设备是路由器。路由器可以互联两个不同网络层协议的网段;网桥可以互联两个物理层和链路层不同的网段;集线器不能互联两个物理层不同的网段。


三层设备的区别比较如下所示:

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2.3 路由表和路由转发

路由表根据路由选择算法得出的,主要用途是路由选择,总用软件来实现。


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转发表由路由表得来,可以用软件实现,也可以用特殊的硬件来实现。转发表必须包含完成转发功能所必须的信息,在转发表的每一行必须包含从要到达的目的网络到输出端口和某些MAC地址信息的映射。





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