隨著互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，IPv6技術(shù)已經(jīng)開始應(yīng)用，于是我研究了一下IPv6技術(shù)原理，在這里拿出來和大家分享一下，希望對大家有用。3G移動通信系統(tǒng)將是一個能綜合實時業(yè)務(wù)、非實時業(yè)務(wù)、寬帶業(yè)務(wù)、窄帶業(yè)務(wù)的網(wǎng)絡(luò)，能夠滿足多媒體和視頻業(yè)務(wù)發(fā)展的需求。同時，業(yè)務(wù)承載網(wǎng)應(yīng)提高安全性并能夠提供服務(wù)質(zhì)量保證。

因此，3G移動通信系統(tǒng)應(yīng)同時擁有Internet和電信網(wǎng)的一系列特性。目前，移動設(shè)備越來越多，這些設(shè)備同時也提出了連接Internet的需求。IPv6技術(shù)原理不但有足夠多的地址分配給這些移動設(shè)備。而且利用IPv6的地址自動配置、地址體系結(jié)構(gòu)能使移動通信變得更加簡單。同時，移動用戶在跨網(wǎng)絡(luò)隨意移動和漫游過程中使用基于TCP/IP的網(wǎng)絡(luò)時，并不希望隨時手動或自動修改移動設(shè)備的IP地址，而是希望繼續(xù)使用原有的IP地址，并享有原網(wǎng)絡(luò)中的一切權(quán)限和服務(wù)。因此，移動IPv6技術(shù)原理成為IPv6協(xié)議不可分割的一部分，特別是在未來3G網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)中，移動IPv6技術(shù)原理將成為移動運營商必須做出選擇的一項重要技術(shù)。

1、移動IPv6技術(shù)原理簡介

1996年IETF公布了第一個移動IPv6草案，到2004年初IPv6主機移動協(xié)議草案已經(jīng)發(fā)展到了第24號版本，并于2004年6月發(fā)布的RFC3775成為第一個移動IPv6標(biāo)準(zhǔn)。移動IPv6技術(shù)原理利用IPv6自動配置、優(yōu)化的報頭和擴展選項，簡化了主機移動協(xié)議的設(shè)計，解決了移動IPv4入口過濾、三角路由等問題，并降低了網(wǎng)絡(luò)開銷，提高了工作性能。

(1)移動IPv6的組成

移動IPv6技術(shù)原理與移動IPv4一樣，同樣存在家鄉(xiāng)鏈路(Home Link)和外地鏈路(Foreign Link)。家鄉(xiāng)鏈路就是具有本地子網(wǎng)前綴的鏈路，移動節(jié)點使用本地子網(wǎng)前綴創(chuàng)建家鄉(xiāng)地址(Home Address)。外地鏈路就是非移動節(jié)點家鄉(xiāng)鏈路的鏈路，外地鏈路具有外地子網(wǎng)前綴，移動節(jié)點使用外地子網(wǎng)前綴創(chuàng)建轉(zhuǎn)交地址(Care-of Address)。移動IPv6的家鄉(xiāng)地址就是移動節(jié)點在家鄉(xiāng)鏈路時所獲得的地址，無論移動節(jié)點位于IPv6互聯(lián)網(wǎng)中的哪個位置，移動節(jié)點的家鄉(xiāng)地址總是可到達的。移動IPv6的轉(zhuǎn)交地址是移動節(jié)點位于外地鏈路時所使用的地址，由外地子網(wǎng)前綴和移動節(jié)點的接口ID組成。移動節(jié)點可以同時具有多個轉(zhuǎn)交地址，但只有一個轉(zhuǎn)交地址可以在移動節(jié)點的家鄉(xiāng)代理(Home Agent)中注冊成為主轉(zhuǎn)交地址。

與移動IPv4不同，在移動IPv6中只有家鄉(xiāng)代理的概念，而取消了外地代理。移動節(jié)點的家鄉(xiāng)代理是家鄉(xiāng)鏈路上的一臺路由器，主要負責(zé)維護離開本地鏈路的移動節(jié)點以及這些移動節(jié)點所使用的地址信息。如果移動節(jié)點位于家鄉(xiāng)鏈路，則家鄉(xiāng)代理的作用與一般的路由器一樣，它將目的地為移動節(jié)點的數(shù)據(jù)包正常轉(zhuǎn)發(fā)給移動節(jié)點;當(dāng)移動節(jié)點離開家鄉(xiāng)鏈路時，則家鄉(xiāng)代理將截取發(fā)往移動節(jié)點家鄉(xiāng)地址的數(shù)據(jù)包，并將這些數(shù)據(jù)包通過隧道發(fā)往移動節(jié)點的轉(zhuǎn)交地址。對端節(jié)點就是與離開家鄉(xiāng)的移動節(jié)點進行通信的IPv6節(jié)點，對端節(jié)點可以是一個固定節(jié)點，也可以是一個移動節(jié)點。

(2)移動IPv6的工作原理

移動節(jié)點總是希望通過其家鄉(xiāng)地址尋址，無論該節(jié)點是否連接在家鄉(xiāng)鏈路。因此，我們分兩種情況分析移動IPv6的基本工作原理。移動節(jié)點連接在家鄉(xiāng)鏈路時，當(dāng)移動節(jié)點在家鄉(xiāng)時，發(fā)送至家鄉(xiāng)地址的數(shù)據(jù)包使用傳統(tǒng)的互聯(lián)網(wǎng)路由機制路由至移動節(jié)點的家鄉(xiāng)鏈路，其工作方式與任何固定的主機和路由器的工作方式一致，無需贅述。移動節(jié)點離開家鄉(xiāng)鏈路連接到某外地鏈路時移動節(jié)點移動到外地時，其工作過程如下。

a.采用IPv6定義的地址自動配置方法得到外地鏈路上的轉(zhuǎn)交地址。

b.移動節(jié)點將它的轉(zhuǎn)交地址通知給家鄉(xiāng)代理。移動節(jié)點的轉(zhuǎn)交地址和家鄉(xiāng)地址的映射關(guān)系稱為一個“綁定”。移動節(jié)點通過綁定注冊過程把自己的轉(zhuǎn)交地址通知給位于家鄉(xiāng)網(wǎng)絡(luò)的家鄉(xiāng)代理(HA)。

c.如果可以保證操作時的安全性，移動節(jié)點也將它的轉(zhuǎn)交地址通知幾個對端節(jié)點。

d.不知道移動節(jié)點轉(zhuǎn)交地址的對端節(jié)點送出的數(shù)據(jù)包和移動IPv4一樣進行路由，它們先被路由到移動節(jié)點的本地網(wǎng)絡(luò)，從那里家鄉(xiāng)代理再將它們經(jīng)過隧道送到移動節(jié)點的轉(zhuǎn)交地址。

e.知道移動節(jié)點轉(zhuǎn)交地址的對端節(jié)點送出的數(shù)據(jù)包可以利用IPv6選路報頭直接送給移動節(jié)點，選路報頭將移動節(jié)點的轉(zhuǎn)交地址作為一個中間目的地址。

f.在相反方向，移動節(jié)點送出的數(shù)據(jù)包采用特殊的機制被直接路由到它們的目的地。然而，當(dāng)存在入口方向的過濾時，移動節(jié)點可以將數(shù)據(jù)包通過隧道送給家鄉(xiāng)代理，隧道的源地址為移動節(jié)點的轉(zhuǎn)交地址。

2、移動IPv6的安全性

移動IPv6技術(shù)原理提供了許多安全特性。其中包括對家鄉(xiāng)代理和對端節(jié)點的綁定更新保護、移動前綴發(fā)現(xiàn)保護和移動IPv6使用的數(shù)據(jù)包傳輸機制的保護。然而，移動IP必須面對所有無線網(wǎng)絡(luò)所固有的安全威脅。此外，移動IPv6協(xié)議通過定義移動節(jié)點、家鄉(xiāng)代理和對端節(jié)點之間的信令機制，在實現(xiàn)了三角路由優(yōu)化的同時，也引入了新的安全威脅。目前，移動IPv6可能遭受的攻擊主要包括拒絕服務(wù)攻擊、重放攻擊以及信息竊取攻擊。

針對重放攻擊，移動IPv6協(xié)議在注冊消息中添加了序列號，并且在協(xié)議報文中引入了時間隨機數(shù)(Nonce)。家鄉(xiāng)代理和對端節(jié)點可以通過比較前后兩個注冊消息序列號，并結(jié)合Nonce的散列值，來判定注冊消息是否為重放攻擊。若消息序列號不匹配，或Nonce散列值不正確，則可視之為過期注冊消息，不予以處理。移動節(jié)點和家鄉(xiāng)代理之間可以建立IPsec安全聯(lián)盟來保護信令消息和業(yè)務(wù)流量。由于移動節(jié)點的歸屬地址和家鄉(xiāng)代理都是已知的，可以預(yù)先為移動節(jié)點和家鄉(xiāng)代理配置安全聯(lián)盟，然后使用IPsec AH和ESP建立安全隧道，提供數(shù)據(jù)源認證、完整性檢查、數(shù)據(jù)加密和重放攻擊防護。移動IPv6協(xié)議定義了往返可路由過程(RRP，Return Route ability Procedure)。通過產(chǎn)生綁定管理密鑰，來實現(xiàn)對移動節(jié)點和對端節(jié)點之間控制信令的保護。