MIPv6 协议是IPv6 关于移动性管理的扩展协议，其主要目的有以下两点:
(1)移动主机可以通过一个永久的IP 地址连接到任何链路。
(2)移动主机在切换到新的链路上时，仍然能够保持正在进行的通信。
MIPv6 实现上述目的的关键在于为一个移动主机分配两个地址，一个是家乡地址(Home Address)，另一个是关照地址(Care of Address，CoA)。其中，家乡地址标明了移动主机的身份，关照地址标明了移动主机的位置。正是通过巧妙地将移动主机的身份标识和位置标识分开，MIPv6 能实现主机的全球漫游。
1.MIPv6 基本术语
(1)通信主机(Correspondent Host，CH): 指所有与MH 通信的主机，可以是静止的，也可以是移动的。
(2)移动主机(Mobile Host，MH): MH 能够从一个链路移动到另外一个链路，在移动的过程中，MH 仍然可以通过它的家乡地址与外界保持联系。
(3)家乡地址: 一个移动主机的永久地址，由家乡代理分配，用于标识MH 的身份。
(4)家乡子网前缀: 对应于MH 家乡地址的IP 子网前缀。
(5)家乡网络: 与MH 的家乡地址具有相同前缀的网络。
(6)外地网络: 在MIPv6 协议中，将MH 可能到达的网络分为家乡网络和外地网络。因此，外地网络是指除家乡网络之外的任何网络。
(7)移动: MH 从当前链路移动到另外一个链路的变化过程。当一个MH 没有连接到它的家乡链路时，就认为这个MH “离开家乡”。
(8)关照地址: 移动主机的临时地址，用于反映MH 当前所接入的链路；该地址由MH访问外地链路时获得，关照地址的子网前缀是“外地子网前缀”。一个MH 同时可以有多个关照地址(如这些关照地址有不同的子网前缀)，但向MH 的家乡代理注册的那一个关照地址称为“主关照地址”。
(9)家乡代理(Home Agent，HA): HA 是MH 的家乡网络中的路由器，主要的功能是对MH 的家乡地址和CoA 进行记录，保存MH 的身份标识与位置标识的对应关系，并且当MH 离开家乡网络时，截获目的地址为MH 的家乡地址的分组，通过隧道将其转发给MH的CoA。
2.MIPv6 消息
MIPv6 的操作需要在IPv6 的基础上增加如下主要消息:
(1)绑定更新(Binding Update，BU): MH 利用绑定更新消息来通知CH 或HA 的位置信息，发往HA 的用于注册“主转交地址”的“绑定更新”选项被标记成“家乡注册”标识。包含“绑定更新”选项的任何数据包必须被IPsec (互联网络层安全协议)保护。(www.xing528.com)
(2)绑定响应(Binding Acknowledgement，BA): 绑定响应消息用于对绑定更新消息的应答。包含“绑定响应”选项的任何数据包必须被IPsec 保护。
(3)绑定请求(Binding Request，BR): 绑定请求消息用于CH 向MH 请求获知MH 的CoA。一旦收到该消息，MH 会向CH 发送绑定更新消息，其中包含MH 当前的绑定。当CH的缓存绑定正在被使用，但是这个绑定马上就要过期时，CH 就可以向MH 发送该消息来刷新这个绑定。绑定请求选项不需要安全鉴定。
此外，MIPv6 还引入了两种新的ICMP 消息类型: 家乡代理地址发现请求和家乡代理地址发现应答。这两种消息用于动态家乡代理地址发现机制中。
3.MIPv6 数据结构
MIPv6 规范描述协议时，定义了以下数据结构:
(1)绑定缓存: 绑定缓存表由HA 或CH 来管理和维护，它存储了反映MH 当前位置的CoA 及家乡地址的映射关系。
(2)绑定更新列表: 绑定更新列表由每个MH 来管理和维护，用来记录这个MH 所发送的绑定更新消息，包括发送到CH 的绑定更新消息和发送到MH 的HA 的绑定更新消息。
(3)家乡代理列表: 家乡代理列表由每个HA 和每个MH 来管理和维护，该表记录了每个HA 的相关信息，而这些信息来自每个HA 所发送的“路由器通告”消息。在这些消息中，“HA”位(H)被设置并且在这个列表条目中的“剩余生存时间”没有过期。HA 的相关信息用于动态HA 发现机制中。
4.MIPv6 工作机制
MIPv6 的设计目的是保证无论MH 是停留在家乡网络，还是移动到外地网络，都可以通过家乡地址访问网络及被网络访问。当MH 停留在家乡网络时，其工作方式如同固定主机，MIPv6 协议不需要进行任何特别操作，任何CH 都可以通过普通的IP 路由，将目的地址为MH 的家乡地址的分组直接发送给MH。但是，当MH 切换到外地网络时，如果仍然需要利用家乡地址进行通信，则必须启动MIPv6。MIPv6 的工作机制如图5-4-2 所示。
图5-4-2 MIPv6 的工作机制
(1)当MH 到达外地网络后，MH 根据AR 的广播信息，通过IPv6 的无状态自动配置机制或有状态自动配置机制，可获得一个或多个CoA。
(2)在获得CoA 后，MH 需要向HA 进行家乡注册，目的是使HA 将MH 的家乡地址和关照地址进行“绑定”。这样，HA 就能够把目的地址为MH 的家乡地址的分组，正确地传送到MH 的关照地址中。
(3)家乡注册的过程是由MH 向HA 发送绑定更新(Binding Update，BU)消息发起的，其中BU 消息包含了MH 的家乡地址及主关照地址。在收到BU 消息后，HA 保存MH 的家乡地址和主关照地址的映射关系，并向MH 返回绑定响应(Binding Acknowledgement，BA)消息。
(4)一旦HA 将MH 的家乡地址和关照地址进行“绑定”，HA 就会使用“代理邻居发现”机制，在家乡网络中截取目的地址为MH 的家乡地址的所有IPv6 分组。然后，对这些分组进行隧道封装。其中，外层IPv6 报头的目的地址为MH 注册的关照地址，即主关照地址。最后，将隧道封装后的分组发送到MH 的当前位置。
(5)在保证安全的情况下，MH 也可以将自己的当前位置通过BU 消息告知通信主机，如图5-4-2 所示的CH1。这一过程和家乡注册过程类似，称为“通信对端绑定”。在完成“通信对端绑定”后，MH 就可以与CH 直接通信。
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