《移動互聯網技術》在介紹移動互聯網基本理論的基礎上,對移動互聯網的關鍵技術,包括移動IPv4、移動IPv6、移動子網、移動互聯網安全和多播以及切換管理等的工作機理、設計思路及實現方案作了全面而系統的講解。
《移動互聯網技術》取材新穎、內容豐富、實用性強,反映了當前新一代移動互聯網的理論研究及技術研發的最新成果和發展趨勢,適合通信、計算機技術研發和工程技術人員閱讀,也可供大專院校通信、計算機等專業的師生參考。
《移動互聯網技術》是“十一五”國家重點圖書出版規劃項目。 《移動互聯網技術》特點: 《移動互聯網技術》不僅介紹了移動互聯網技術的基本原理,而且對移動互聯網的關鍵技術及具體實現方案作了全面而系統的講解。《移動互聯網技術》內容是作者所帶領的科研團隊在研制LPv6無線移動路由器等移動互聯網關鍵設備過程中實踐經驗的總結,對移動互聯網研發和工程技術人員具有重要借鑒和參考價值。 國家高技術研究發展計劃(“863”計劃),是一項具有明確國家目標的國家科技計劃,是發展高科技、實現產業化、建設創新型國家的重大舉措。“863”通信高技術叢書,是對通信信息領域的課題以及相關重大專項的成果總結,被新聞出版總署列入“十一五”國家重點圖書出版規劃項目中的國家重大出版工程。
當前,人類社會已經進入了一個全球信息化的嶄新時代,而信息化則離不開信息網絡的支持。互聯網作為現有信息網絡的重要組成部分,在全球信息化的進程中發揮出越來越重要的作用。當今經濟與社會的發展要求互聯網能在任何地點、任何時間,以任何方式提供網絡服務,但現有互聯網在設計模式上是以“固定、有線”為主的連通方式,不能滿足無線和移動環境下用戶的需求。而作為未來互聯網重要發展方向之一的移動互聯網則可以在很大程度上解決上述問題。因此,掌握移動互聯網關鍵技術對研究、開發新一代信息網絡技術具有十分重要的意義。
近幾年來,國內外已經開展了移動互聯網相關理論與關鍵技術的研究工作。IETF成立了多個工作組進行移動IPv4、移動IPv6和NEMO等移動互聯網支撐技術的標準制訂工作;我國的國家自然科學基金委也先后資助了“動態變化網絡路由協議理論及關鍵技術”、“移動互聯網絡理論與關鍵技術”等項目,用于開展移動互聯網基礎理論的研究工作。這些研究工作取得了一些初步的研究成果。北京交通大學下一代互聯網互聯設備國家工程實驗室在2004年研制出了移動互聯網的關鍵設備IPv6無線/移動路由器等。不過總的來說,目前對移動互聯網的研究尚處于起步階段,還有非常大的發展空間。這實際上為我國信息網絡的發展提供了一個機遇。大力推進移動互聯網技術的研究與開發工作,對提高我國信息技術自主創新能力,提升我國的國際科技和經濟競爭力,建設創新型社會具有十分重要的意義。在這種背景下,國內的科研人員和工程技術人員需要一本全面闡述移動互聯網理論與關鍵技術的著作,以便快速掌握移動互聯網技術,在下一代信息網絡的研究與建設中占領制高點。但至今國內還很少有全面介紹移動互聯網技術的著作問世,《移動互聯網技術》的出版可以滿足讀者的需求。
《移動互聯網技術》作者張宏科教授等人長期從事新一代信息網絡基礎理論與關鍵技術的研究工作,完成了多項國家級科研項目,取得了多項具有影響力的科研成果,在新一代信息網絡,特別是移動互聯網方面有豐富的經驗和深厚的積累。《移動互聯網技術》正是張宏科教授所帶領的團隊在移動互聯網方面研究成果的結晶,具有很高的學術價值和實踐意義。
張宏科,北京交通大學教授,博士生導師,下一代互聯網互聯設備國家工程實驗室主任;高等學校電子信息科學與工程類教學指導委員會委員;中國電子學會理事;國家“973”項目“一體化可信網絡與普適服務體系基礎研究”首席科學家。近年來承擔了國家“863”項目、“973”項目、國家自然科學基金項目等國家級科研項目近10項。2001年獲詹天佑科技進步獎,2003年獲茅以升科技進步獎,2004年入選全國首批“新世紀百千萬人才工程”國家級人選,2005年獲北京市科學技術進步一等獎,2008年獲中國電子學會信息科學技術獎二等獎。
第1章 緒論
1.1 移動互聯網的基本概念
1.2 移動互聯網的發展歷史
第2章 移動IPv4技術
2.1 移動IPv4技術概述
2.2 移動IPv4的工作原理
2.2.1 移動IPv4的基本概念
2.2.2 移動IPv4的工作過程
2.2.3 移動IPv4協議的主要弊端
2.3 移動IPv4協議的設計與實現
2.3.1 總體設計方案
2.3.2 移動節點(MN)的設計
2.3.3 外地代理(FA)的設計
2.3.4 家鄉代理(HA)的設計
第3章 移動IPv6技術
3.1 移動IPv6技術概述
3.2 移動IPv6的工作過程
3.2.1 移動IPv6中的基本概念
3.2.2 移動IPv6的基本工作原理
3.2.3 移動IPv6中的數據結構
3.2.4 返回路由可達過程
3.2.5 通信節點(CN)的工作過程
3.2.6 家鄉代理(HA)的工作過程
3.2.7 移動節點(MN)的工作過程
3.3 移動IPv6協議的設計與實現
3.3.1 移動IPv6協議的總體設計方案
3.3.2 數據更新維護模塊設計
3.3.3 解析和構造報文模塊設計
3.3.4 返回路由可達過程模塊設計
3.3.5 移動檢測模塊設計
3.3.6 移動報文發送和接收模塊設計
3.3.7 接口信息和路由表更新模塊設計
3.3.8 路由優化模塊設計
3.3.9 動態家鄉代理地址發現模塊設計
3.3.10 綁定模塊設計
第4章 移動子網技術
4.1 移動子網技術概述
4.2 移動子網的工作原理
4.2.1 移動子網的結構和術語
4.2.2 移動子網的基本工作原理
4.2.3 移動子網中的數據結構
4.2.4 移動路由器的工作過程
4.2.5 家鄉代理的工作過程
4.2.6 移動子網技術面臨的問題和挑戰
4.3 移動子網的設計與實現
4.3.1 移動子網的總體設計方案
4.3.2 解析和構造報文模塊設計
4.3.3 配置和顯示命令模塊設計
4.3.4 移動報文發送和接收模塊設計
4.3.5 接口信息和路由表更新模塊設計
第5章 移動互聯網安全技術
5.1 移動互聯網安全技術概述
5.2 IPSec技術
5.2.1 IPSec技術概述
5.2.2 IPSec協議工作原理
5.3 AAA技術
5.3.1 AAA技術概述
5.3.2 跨域的AAA模型
5.4 移動IPv6安全技術
5.4.1 IPSec在移動IPv6中的應用
5.4.2 接入認證技術
5.4.3 移動IPv6中的認證
5.5 移動IPv6安全認證系統設計
5.5.1 總體設計方案
5.5.2 接入認證子系統設計
5.5.3 移動IPv6認證子系統設計
第6章 移動多播技術
6.1 移動多播技術概述
6.1.1 IP多播技術概況
6.1.2 移動多播的基本概念
6.1.3 移動多播面臨的問題
6.2 移動多播解決方案
6.2.1 基于多播路由協議的解決方案
6.2.2 基于組成員管理協議的解決方案
6.2.3 基于移動性支持協議的解決方案
6.2.4 基于多家鄉環境的解決方案
6.2.5 基于多跳環境的解決方案
6.2.6 基于多播服務模型的解決方案
6.3 基于MLD代理的移動多播設計方案
6.3.1 移動多播的總體設計方案
6.3.2 固定多播路由設計方案
6.3.3 MLD代理設計
6.3.4 移動體的設計
第7章 移動互聯網的切換管理機制
7.1 移動性管理概述
7.2 移動IPv4擴展協議
7.2.1 快速移動IPv4
7.2.2 層次移動IPv4
7.3 移動IPv6的改進方案
7.3.1 快速移動IPv6
7.3.2 層次移動IPv6
第8章 移動互聯網的未來展望
8.1 移動互聯網面臨的問題和挑戰
8.2 移動互聯網技術的發展趨勢
縮略語
參考文獻
(4)保護返回可路由包
為了保護HoTI和HoT報文的機密性,HA必須支持隧道模式下IPSee的ESP,要支持一個非0的加密傳輸和驗證算法。如果MN的轉交地址發生了變化,那么HA和MN之間的安全聯盟的目的地址也要相應地變化,以保證驗證的一致性。
以上保護對所有的MN都適用,這些保護是在IPSee的安全策略數據庫中定義的。BU、BA報文和返回可路由報文一樣需要保護,它們都使用相同的安全策略數據庫來保護。
4.動態HA地址發現
HA要幫助MN發現它的家鄉代理的地址,HA保持著同一鏈路上其他HA的信息,并對MN的詢問給予答復。每個HA都維護著一個本鏈路上其他HA信息的列表,這個列表是通過接收周期性非請求多播路由器通告報文來獲得的。列表中的每個條目都是從其他HA發過來的(其H位置1)。
收到一個合法的路由器通告后,HA除了遵循鄰居發現的要求之外,還要進行如下檢查。
①如果收到的報文中H位置0,HA先檢查自己的列表中有沒有這個條目,如果有,就刪除它。以下的檢查也就不需要了。
②H位為1,則從IP頭中提取出源地址,這是那個HA的鏈路本地地址。
⑧判斷該HA的優先級,如果該路由器通告報文包含一個HA信息選項,那么優先級的值就從該選項中的HA優先級字段獲得;否則,默認值為0。
④判斷該HA的lifetime。如果路由器通過包含HA的信息選項,那么,lifetime字段的內容從這個選項的HAlifetime字段提取,否則,就使用路由器通過中的路由器lifetime的值。
⑤如果收到的通告中HA的鏈路本地地址已經在列表中且lifetime為0,刪除該條目。
⑥如果收到的通告中HA的鏈路本地地址已經在列表中但ifetime不為0,則更新lifetime和優先級的值。
⑦如果收到的通告中HA的鏈路本地地址不在列表中,并且lifetime不為0,則為其新建一個條目,并初始化lifetime和優先級值。
⑧如果某個HA的鏈路本地地址通過了上述的測試,則通過每個R位置1的通告報文中的前綴信息選項解析出該HA的所有全球地址,并為每個地址在列表中增加一個條目。
HA應為其他HA的所有合法的地址維護一個列表,直到生存期滿。