移动网际协议在自组网中的应用研究

摘要

随着计算机网络和移动通信技术的快速发展，越来越多的计算机用户希望自己的计算机也能像手机一样实现漫游功能，方便地访问各种网络资源。但是作为使用最为广泛的TCP/IP的网络协议栈在设计之初并没有考虑到将来的移动性问题，因此不能对主机的移动提供透明的支持。 为了使IP提供对主机的移动性支持，IETF制定了用于解决移动主机在不中断通信的情况下接入网络的一种技术——移动IP(MobileIP)。移动IP是支持主机在因特网上移动的一种可升级的机制，它使得移动主机在不改变它的本地IP地址的情况下，而仍能保持通信，同时也不需要改变现存的路由结构。它位于TCP/IP协议栈的传输层的下层，因此也就给更高层协议移动性提供了透明的支持。移动AdHoc网络是近几年涌现的一种新型的无线通信网络形式，为了使移动节点能够在AdHoc网络中自由移动，需要在网络中引入移动IP技术来给AdHoc节点提供移动性支持。 本文的研究目的就是将移动IP技术和AdHoc网络有效地结合起来，在AdHoc网络中实现移动IP协议的功能。论文首先描述了传统移动IP技术，主要包括移动IP的设计要求、设计目标和工作机制等等；然后简单介绍了移动IP技术在AdHoc网络中的应用和工作过程；接着通过对AdHoc网中的移动IP技术的漫游和越区切换管理的进行分析，提出了适用于AdHoc网络的分层分布式移动IP技术方案，很好的解决了AdHoc网络中节点的漫游和越区切换问题，同时提出了基于分层分布式移动IP系统的IP地址自动分配方案；最后在RedHatLinux平台下实现了移动IP在AdHoc网络中的应用，并建立了测试环境对AdHoc网中移动IP的基本功能进行了测试。通过对测试结果的分析，表明了该移动IP技术方案成功地实现了代理发现、注册、数据分组的选路等移动IP的基本功能；同时对分层分布式移动IP技术方案的性能仿真结果进行分析，分析表明该移动IP方案顺利地减少了移动节点带来的网络开销和切换次数。 本课题来源于重庆龙通公司的“通用高速数据电台”项目。作为项目的一部分，论文通过扩展IPv4协议在AdHoc网络中实现了移动IP的基本功能，为最终AdHoc子网中的移动终端提供移动性支持作好了理论和实践的准备。

目录

文摘

英文文摘

独创性声明及学位论文版权使用授权书

1绪论

1.1论文研究背景及意义

1.1.1国内外研究现状

1.1.2论文研究的内容和意义

1.2论文的主要任务及结构安排

1.2.1论文的主要任务

1.2.2论文的结构安排

2移动IP技术

2.1移动IP技术的产生与发展历程

2.2移动IP的实质

2.3移动IP的设计要求和目标

2.3.1移动IP的设计要求

2.3.2移动IP的设计目标

2.4移动IP的功能实体及概念术语

2.4.1移动IP的功能实体

2.4.2移动IP中的概念术语

2.5移动IP的工作机制

2.6移动IPv6简介

2.7移动IP的应用

2.8本章小结

3移动IP技术在Ad Hoc网络中的应用

3.1移动Ad Hoc网络及其互连

3.1.1移动Ad Hoc网络的特点

3.1.2移动Ad Hoc网络控制结构

3.1.3移动Ad Hoc子网结构

3.2 Ad Hoc网络中的移动IP技术

3.2.1漫游的管理

3.2.2越区切换的管理

3.2.3移动IP协议在Ad Hoc网络中的工作过程

3.3本章小结

4分层分布式移动IP技术

4.1引言

4.2分层分布式移动IP技术

4.2.1分层分布式移动IP技术的工作机制

4.2.2分层分布式移动IP技术的优势

4.3分层分布式移动IP技术的性能仿真

4.3.1移动IP技术性能评估的标准

4.3.2 OPNET仿真工具简介

4.3.3分层分布式移动IP技术性能的仿真

4.3.4分层分布式移动IP协议性能仿真结果分析

4.4分层分布式移动IP的节点IP地址的分配

4.4.1分层分布式移动IP的系统模型

4.4.2 IP地址配置的基本流程

4.4.3 IP地址回收和泄漏检测

4.5本章小结

5分层分布式移动IP系统的设计与实现

5.1设计的原则

5.2技术背景

5.3分层分布式移动IP实现的系统平台

5.4分层分布式移动IP系统的设计与实现流程

5.4.1系统模块

5.4.2 AP节点软件的实现

5.4.3非AP节点软件的实现

5.5测试环境和方法

5.5.1网络测试环境的搭建

5.5.2移动IP基本功能的测试

5.5.3分层分布式移动IP系统的性能测试

5.6本章小结

6结论与展望

6.1结论

6.2后续研究工作与展望

致 谢

参考文献

附 录 作者在攻读硕士学位期间发表的论文