移动IP技术在校园网构建与实现.docVIP

移动IP技术在校园网构建与实现 　　摘 要： 分析和学习移动IP的基本原理和关键技术，结合校园网的实际情况，提出利用移动IP技术构建和实现数字化校园网的具体方案。同时还对移动IP路由的安全性问题进行探讨。 　　关键词： 移动IP；校园网；路由选择 　　中图分类号：TP393.18 文献标识码：A 文章编号：1671－7597（2012）0310017－02 　　 　　现在高校校园网发展十分快速，应用也十分的丰富，随着应用的增多，需求也在不断的变化。其中对校园网中不改变源IP地址，主机移动的要求日渐突出。移动IP技术就是移动节点使用源IP地址，实现移动漫游的技术。 　　1 移动IP技术 　　互联网的高速发展，迫使基础网络加大了扩展的步伐。怎么才能实现网络的伸缩性和让人们能够随时、随地访问Internet，是目前网络技术的重点。如果使用传统IP技术，主机使用两级寻址方式，利用固定的IP地址和TCP端口号进行相互通信，当主机移动到另外的网段时IP地址和TCP端口号发生了变化，主机将无法连接网络。移动IP技术可以使移动主机保持源IP地址，同时实现跨越不同网段的漫游功能，并使移动主机的网络权限在漫游过程中不发生任何改变。 　　1.1 移动IP的三个实体 　　移动IP涉及到的三个实体：移动节点、归属代理和外部代理。移动结点是指需要并且能够进行漫游的网络设备。归属代理是指源网络链路上的路由器或具有路由功能的设备，主要作用是链接移动结点完成通信和定位。外部代理是指当移动结点移动到另外的网段时，将从归属代理发来分组信息提供移动结点的路由器。 　　1.2 移动IP的工作过程 　　l）归属代理和外部代理设备通过周期地组播或广播的方式发送一个代理广播的消息，来判断它们与链路的连接关系。 　　2）网络上的移动结点点收到代理广播消息后，对比消息内容来确定自己是连在本地链路还是其它链路上。如果是处在连在本地链路上时，就不使用移动IP功能。如果是处于其它链路上，移动结点需要一个转交地址，转交地址包含在外部代理广播的代理广播消息中，转交地址主要是通过如DHCP、IPCP方法等得到。 　　3）归属代理从外部代理获得移动结点转交地址注册后，将会自动建立到转交地址的路径，即特定的隧道，同时会把截获的发往移动结点的数据包封装转送到转交地址。转交地址收到数据包后，把封装的数据包转成源数据包，通过隧道传给移动结点。 　　 4）移动结点处于其它网段时，特定的隧道一直跟着主机，发送数据包是通过其它网段的路由器或外部代理来完成。当移动结点回到原来的网段，通过归属代理广播消息自动注销转交地址。图1为移动IP工作流程图。 　　2 在校园网中应用移动IP 　　2.1 需求分析 　　根据学院的实际情况，从师生的切实需求入手，同时结合原有固定网络。规划出适合学院的移动IP网络。 　　学院目前办公连接互联网由三根光纤完成，其中两根100M带宽的光纤连接公网，一根带宽2M的光纤连接教育科研网。学生宿舍连接外网由2根带宽为1G的光纤连通。所有外网光纤全部通过学院中心机房统一出口，通过防火墙做到负载均衡，通过核心交换机分配网段和IP，通过路由和三层交换机连接各个网段，目前外网带宽完全可以满足全院师生快速浏览互联网。 　　结合学院固定基础网络环境，应用移动IP后应解决以下几个问题。 　　1）当校园用户主机跨网段移动时，不改变原IP地址的情况下继续拥有原有权限。 　　2）当校园网用户主机移动到其他网段时，其他用户可以使用原有IP访问该主机。 　　3）应用移动IP技术后出现问题的应对。 　　2.2 整体设计 　　在结合学院的网络基础的实际情况，以及学院的网络发展情况，设计采用三层网络技术的构架方式。核心层采用两台华为QuidwayS9306核心交换机进行数据包的交换，让数据流高速传输。汇聚层采用QuidwayS3300进行路由路径的聚合，以及收敛数据，接入层采用一般的可控交换机，主要负载用户链接网络。网络拓扑采用结构简单，连接方便，管理和维护容易，而且扩展性强的星型结构。在每个网段配置至少一台移动IP服务器，用于实现归属代理和外部代理功能。 　　1）实现移动主机保持原有IP跨网段移动，需要配置归属代理和外部代理，我们使用常用的移动IP软件（Mobile Ipv4 Distribution Release 2.0）。举例拓扑图如下： 　　 use = 192.168.10.30{ 　　 service = mobileip} 　　 set spi#0 = “spi 100 key hil” 　　 } 　　} 　　user = 192.168.10.31 { 　　 Service = mobileip { 　　 Set spi#0 = “