臺灣博碩士論文加值系統

IP為IETF制訂的一種網際網路標準，為網路節點之定址方式，具備封包路由功能，目前使用的有IPv4與IPv6兩種版本。IP路由的方法是比對封包網路前置碼以決定其傳送方向。當網路節點漫遊至其他網域時，此種設計將因網路前置碼並未隨之變更而導致封包無法正確的送達。隨著無線通訊技術的日益進步，各種行動裝置經常漫遊於不同網域，此種封包遺失的狀況愈加凸顯。眾多相關的解決方案，皆以調整網路架構與變更封包格式來達成IP的可移動性，如IETF所提出的”Mobile IP”和”Mobile IPv6”，然此種架構複雜，故仍無法為大眾所接受。
本論文提出一套新的IP可移動性的方法，採用雙邊網路節點互信機制，使用TCP建立連線進行認證與資訊交換，透過ICMP查詢最新的位址，在不變更網路架構與封包格式前提下達成IP的可移動性。經實作測試，證實確為可行。

The Internet Protocol (IP), established by IETF, is a standard for internet communication, which supports the network node addressing and packet routing, and currently has two versions: IPv4 and IPv6. The routing method compares the network prefix coded of the packets to determine the routing path. When roaming to the other network, the un-updated prefix code will cause the packets sending to wrong destination. Followed by the progress of wireless network technology, various mobile devices roaming around different networks make the problem of packet loss more crucial. Solutions for these problems were proposed, such as “Mobile IP” and “Mobile IPv6” by IETF, most of them need to remodel the current network architecture or to revise the packet format to achieve IP’s mobility. So it’s too complicated to be accepted by public.
This pager proposes a new method for IP mobility, which adopts a mutual endorsement scheme on both networks. It also gets connection for authentication and information exchange by TCP and inquires the latest address by ICMP. In addition, the IP mobility can be achieved without changing network architecture or packet format. Through implementation, we have proved the validation of this method.

目錄

摘要 i
ABSTRACT ii
誌謝 iii
目錄 iv
表目錄 vi
圖目錄 vii
第一章 緒論 1
1.1. 研究背景與動機 1
1.3. 研究限制 3
1.4. 研究範圍 4
1.5. 論文架構 4
第二章 文獻探討 5
2.1. Mobile IP 5
2.1.1. 重要名詞 6
2.1.2. Mobile IP基本動作 8
2.1.2.1. 發現代理器 8
2.1.2.2. 註冊 9
2.1.2.3. 資料傳輸 11
2.1.3. Mobile IP效率不好的問題 13
2.2. Mobile IPv6 14
2.2.1. 重要名詞 15
2.2.2. Mobile IPv6基本動作 17
2.2.2.1. 取得Care-of Address 17
2.2.2.2. 尋找及註冊Home Agent 17
2.2.2.3. 使用MN與HA的Tunnel傳輸方式 18
2.2.2.4. 使用MN與CN的路由最佳化傳輸方式 19
2.2.3. Mobile IPv6與Mobile IP比較 20
2.3. Hierarchical Mobile IPv6 (HMIPv6) 21
2.3.1. 重要名詞 21
2.3.2. Hierarchical Mobile IPv6基本動作 22
2.3.3. Hierarchical Mobile IPv6的問題 22
第三章 邏輯式行動網際網路通訊協定 23
3.1. 重要名詞 24
3.2. LMIP系統架構 27
3.3. LMIP基本動作概念 29
3.3.1. 取得Care-of Address 29
3.3.2. 註冊與連結更新 29
3.3.3. 資料傳輸 30
3.3.3.1. MN向CN建立路由最佳化連線 30
3.3.3.2. CN向MN建立路由最佳化連線 31
3.4. LMIP Session 32
3.5. LMIP訊息流程 36
3.5.1. MN向LS進行註冊及連結更新 36
3.5.2. MN向CN進行路由最佳化 37
3.5.3. CN向MN進行路由最佳化 37
3.5.4. MN1向MN2進行路由最佳化 38
3.5.5. MN更換CoA進行連結更新 39
3.6. 階層式邏輯行動網際網路通訊協定 41
3.6.1. HLMIP架構 41
3.6.2. HLMIP訊息流程 42
第四章 實驗與結果 44
4.1. 實作系統說明 44
4.2. LMIP Session 44
4.3. LMIP Interface 45
4.4. LMIP Home Agent Device 46
4.5. LMIP MAP Device 46
4.6. 實作網路環境 47
4.7. 詳細實作流程 48
4.7.1. 啟動Location Server與Home Agent功能 48
4.7.2. 行動主機7-WWW啟動LMIP功能 49
4.7.3. 行動主機6-KDE啟動LMIP功能 50
4.7.4. 行動主機6-KDE查詢7-WWW最新臨時位址 51
4.7.5. 行動主機6-KDE與7-WWW建立路由最佳化 52
4.7.6. 建立路由最佳化後開始移動 54
第五章 結論與建議 56
5.1. 結論 56
5.2. 未來工作 57
參考文獻 58
附錄 60

表目錄

表2-1 Mobile IPv6與Mobile IP比較表 20
表3-1 LMIP Session指令表 33
表3-2 LMIP確認規則表 33
表3-3 LMIP HA工作模式表 33
表3-4 LMIP身分認證方法表 34
表3-5 LMIP擴充認證方法表 34
表3-6 LMIP使用者帳號表示方法表 34
表3-7 LMIP要求資訊表 34
表3-8 LMIP Session回應代碼 35
表4-1 LMIP實作部分 44

圖目錄

圖1-1 Logical Mobile IP研究限制 3
圖2-1 Mobile IP架構圖 5
圖2-2 Mobile IP中的隧道技術 7
圖2-3 代理器宣告訊息 8
圖2-4 代理器詢問訊息 8
圖2-5 透過FA的註冊程序 9
圖2-6 直接註冊程序 9
圖2-7 註冊要求封包格式 10
圖2-8 註冊回應封包格式 10
圖2-9 MN透過FA與CN進行資料傳輸(允許直接傳送) 11
圖2-10 MN透過FA與CN進行資料傳輸(不允許直接傳送) 11
圖2-11 MN直接與CN進行資料傳輸(允許直接傳送) 12
圖2-12 MN直接與CN進行資料傳輸(不允許直接傳送) 12
圖2-13 雙倍繞送 13
圖2-14 三角繞送 13
圖2-15 Mobile IPv6架構圖 14
圖2-16 連結更新訊息格式 15
圖2-17 連結認可訊息格式 16
圖2-18回歸路由能力程序訊息流程 16
圖2-19 MN向HA註冊流程 17
圖2-20 Mobile IPv6使用隧道技術傳輸資料 18
圖2-21 Mobile IPv6使用隧道技術傳輸資料的訊息流程 18
圖2-22 CN將MN-HoA填入Routing Header的封包格式 19
圖2-23 MN將HoA填入Home Address Option的封包格式 19
圖2-24 Mobile IPv6 路由最佳化訊息流程 19
圖2-25 MN向MAP進行區域連結更新 22
圖3-1 ICMP LMIP-Lookup Request封包格式(IPv4) 25
圖3-2 ICMP LMIP-Lookup Reply封包格式(IPv4) 25
圖3-3 ICMP LMIP-Lookup Request封包格式(IPv6) 26
圖3-4 ICMP LMIP-Lookup Reply封包格式(IPv6) 26
圖3-5 Logical Mobile IP系統架構 27
圖3-6 Logical Mobile IP與IPv4的關係 27
圖3-7 Logical Mobile IP與IPv6的關係 27
圖3-8 Logical Mobile IP Interface傳送資料處理方式 28
圖3-9 Logical Mobile IP Interface接收資料處理方式 28
圖3-10 LMIP 註冊與連結更新流程 30
圖3-11 MN向CN建立路由最佳化連線流程 31
圖3-12 CN向MN建立路由最佳化連線流程 31
圖3-13 各個節點關係圖 32
圖3-14 指令和回應訊息組成方式 32
圖3-15 MN向LS進行註冊及連結更新 40
圖3-16 MN向CN進行路由最佳化 40
圖3-17 CN向MN進行路由最佳化 40
圖3-18 MN1向MN2進行路由最佳化 41
圖3-19 Hierarchical LMIP架構圖 42
圖3-20 HLMIP MAP提供的轉址功能 42
圖3-21 HLMIP訊息流程 43
圖4-1 LMIP Session交涉方式 45
圖4-2 LMIP Interface處理方式 45
圖4-3 LMIP Home Agent Device處理方式 46
圖4-4 LMIP MAP動作方式 46
圖4-5 Logical Mobile IP實作網路環境 47
圖4-6 Logical Mobile IP建立路由最佳化 47
圖4-7 啟動Home Agent功能 49
圖4-8 查詢Proxy Mobile Node Table 49
圖4-9 啟動Location Server功能 49
圖4-10 行動主機7-WWW啟動LMIP功能 50
圖4-11 行動主機6-KDE啟動LMIP功能 50
圖4-12 行動主機6-KDE查詢7-WWW最新臨時位址 51
圖4-13 使用Ethereal截取的ICMP LMIP-Lookup封包內容 51
圖4-14 行動主機6-KDE與7-WWW建立路由最佳化 52
圖4-15使用Ethereal截取建立路由最佳化時的封包內容#1 53
圖4-16使用Ethereal截取建立路由最佳化時的封包內容#2 53
圖4-17 行動主機6-KDE變更CoA#1 54
圖4-18行動主機6-KDE變更CoA#2 54
圖4-19 使用Ethereal截取變更CoA後與LS進行連結更新 55
圖4-20 使用Ethereal截取MN與LS連結更新後，繼續下載檔案 55

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