IP技术及应用之四—移动IP网络(2学时)
ip基础知识培训
ip基础知识培训在当今数字化的时代，互联网已经成为我们生活中不可或缺的一部分。
而在互联网中，IP（Internet Protocol，互联网协议）更是扮演了至关重要的角色。
本文将为大家介绍IP的基础知识以及其在互联网中的作用。
一、IP的定义及作用IP是一种网络层协议，它的作用是为互联网上的每一台设备（如电脑、手机、路由器等）分配一个唯一的标识符，以便实现互联网中的通信和数据传输。
每个设备通过IP地址来进行标识和寻址，就像我们现实生活中的门牌号码一样。
二、IP地址的结构IP地址由32位二进制数组成，通常以四组数字表示（如192.168.0.1）。
其中，每组数字的取值范围是0到255，通过点分十进制的形式来表示，方便人们识别和记忆。
IP地址可以分为两部分，网络地址和主机地址，网络地址用于标识网络，主机地址用于标识网络中的具体设备。
三、IPv4和IPv6目前，主要使用的IP版本是IPv4（Internet Protocol version 4），它采用32位地址，最大可以支持40多亿个地址。
然而，随着互联网的快速发展和设备数量的不断增加，IPv4的地址空间已经不够用了。
因此，IPv6（Internet Protocol version 6）被推出，它采用128位地址，可以提供更加广阔的地址空间，以应对未来互联网的需求。
四、IP分配方式IP地址的分配方式有两种：静态IP和动态IP。
静态IP是指由网络管理员手动为设备分配的固定IP地址，一旦分配就不会改变。
而动态IP是指由DHCP（Dynamic Host Configuration Protocol，动态主机配置协议）自动为设备分配的IP地址，每次设备连接互联网时都可能会改变。
五、子网掩码子网掩码用于划分IP地址的网络地址和主机地址，它与IP地址一起使用，确定网络中的子网数量和每个子网中可用的IP地址数量。
子网掩码通常也以32位二进制的形式表示，其中网络部分的位置为1，主机部分的位置为0。
移动ip的基本原理
移动IP（Mobile IP）是一种用于移动互联网中的网络协议，它允许用户在不改变IP地址的情况下从一个网络漫游到另一个网络。
在传统的互联网中，IP地址是与特定网络相绑定的，当用户从一个网络切换到另一个网络时，需要重新分配新的IP地址。
而移动IP通过将用户的IP地址与其身份信息解耦，实现了用户在不同网络之间无缝漫游的功能。
移动IP基本原理可以分为三个主要部分：家庭代理、外部代理和注册过程。
1.家庭代理（Home Agent）：家庭代理是用户所属网络中的路由器，它负责维护用户在家庭网络中的通信。
当用户离开家庭网络进入其他网络时，家庭代理会暂时接管用户通信，并将所有传入数据包缓存起来。
2.外部代理（Foreign Agent）：外部代理是位于访问网络中的路由器，它负责为漫游到该网络中的移动设备提供服务。
当移动设备进入访问网络时，它会向外部代理注册自己，并请求将数据包转发到自己。
3.注册过程：注册过程是移动设备与外部代理之间进行通信和身份验证的过程。
当移动设备进入访问网络时，它会向外部代理发送一个注册请求，其中包含了自己的身份信息和家庭代理的地址。
外部代理收到请求后，会将该信息转发给家庭代理，并等待家庭代理的回应。
家庭代理收到注册请求后，会验证移动设备的身份，并回复一个注册响应。
外部代理收到注册响应后，将其转发给移动设备，并更新路由表以便将数据包正确地转发到移动设备。
当移动设备在访问网络中接收到数据包时，数据包首先会被发送到外部代理。
外部代理根据路由表判断数据包是否是属于漫游过来的移动设备，并将其转发给家庭代理。
家庭代理接收到数据包后，查找缓存中是否有该移动设备的未接受数据包，并将其发送给移动设备。
需要注意的是，在整个过程中，IP地址是不变的。
当移动设备从一个网络漫游到另一个网络时，它仍然使用原来的IP地址进行通信。
这是通过在IP头部添加额外的扩展头来实现的。
总结起来，移动IP通过在用户与其所属网络之间引入家庭代理和外部代理来实现用户在不同网络之间无缝漫游的功能。
Internet技术与应用教案
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铁道信号专业——专业基础课程教学大体要求
轨道交通专业教学指导分委员会铁道信号专业教学指导组专业基础课程教学大体要求课程名称：铁路信号基础（最少教学时数28学时，最少实践时数4学时）先修课程：铁道信号基础设备课程教学目标及学生应达到的能力：本课是专业的必修课程，要求学生了解铁路在国内外的发展历史及现状、铁线路路的作用和组成、列车运行图和区间通过能力的大体概念等基础知识，理解列车牵引运动学的大体原理，熟练掌握区间信号技术基础、车站信号技术基础、列车调度指挥技术基础和编组站技术基础等。
掌握区间信号控制系统、车站信号控制系统、调度集中系统、列车运行控制系统和编组站综合自动化控制系统的大体组成、大体原理及最新技术进展。
通过该课程的学习，使学生掌握铁道信号的大体概念和铁路信号控制系统的大体工作原理，为此后学习相关课程和从事铁路信号相关工作打下坚实的专业基础。
课程教学内容和学时分派：共分为九章，各章教学要求及内容如下：一、铁道信号综述，2学时。
具体教学内容有：轨道交通系统的特点和作用、铁路运输系统组成、铁路信号系统组成、铁路信号靠得住性和安全性概述、铁路信号的发展现状和趋势等。
二、铁线路路，2学时。
具体教学内容有：铁线路路的组成和作用、线路的平面图和纵断面图、铁路限界、列车运行及分界点。
三、列车牵引运动学基础，2学时。
具体教学内容有：作用于机车上的力、机车牵引与黏着限制、机车牵引特性曲线、列车运行阻力和制动力。
学生应了解作用于机车上的各类力，机车牵引力的形成原理，黏着牵引力的概念，理解机车理想特性曲线，列车运行阻力的分类。
四、车站信号技术基础，6学时，实验2学时。
具体教学内容有：车站分类及作业、列车作业和列车信号机的布置、调车作业和调车信号机的布置、各类用途的信号机、信号显示。
五、区间信号技术基础，3学时。
具体内容有：区间闭塞概述、自动闭塞系统分类、区间信号新技术。
六、列车运行控制系统基础，3学时。
具体内容有：列车运行控制系统概述、列车运行控制系统的速度控制模式、列车运行控制系统的大体结构及功能、典型的列车运行控制系统。
移动ip 的工作原理
移动ip 的工作原理
移动IP（Mobile IP）是一种网络协议，用于支持移动设备在
IP网络中进行漫游，并保持与互联网的连接。
其工作原理可
以分为以下几个步骤：
1. 注册：移动设备在连接到新的网络时，会向本地注册服务器发送注册请求，告知服务器其当前位置和唯一的标识符（如
IP地址）。
2. 位置更新：移动设备在不同网络中漫游时，会定期向本地注册服务器发送位置更新请求，告知服务器其新的位置信息。
3. 广播通知：本地注册服务器将移动设备的新位置信息广播给所有需要与该设备通信的主机。
4. 代理通信：当源主机向移动设备发送数据时，数据包会在本地网络中被路由到本地注册服务器。
本地注册服务器会将数据包封装成移动IP数据报，并通过已知的通信路径将其传输到
目标网络。
然后，数据报会被解封并传递给移动设备。
5. 逆向路径：当移动设备向源主机发送数据时，数据包会被路由到目标网络，并封装成移动IP数据报。
然后，数据报会通
过已知的通信路径传输到本地网络，再被解封并传递给源主机。
通过上述步骤，移动IP实现了移动设备在网络中漫游时的无
缝连接。
这样，移动设备可以在不同网络中切换而无需重新建立连接，同时保持与互联网的通信。
ip网络技术是计算机网络技术
ip网络技术是计算机网络技术IP网络技术是计算机网络技术的重要组成部分，它基于互联网协议（Internet Protocol，简称IP）构建，为全球范围内的计算机网络提供了一种统一的通信方式。
IP网络技术的核心是IP地址和IP数据包的传输机制，它允许不同类型的计算机和设备通过互联网进行数据交换。
一、IP网络技术概述IP网络技术起源于20世纪70年代的ARPANET项目，该项目由美国国防部高级研究计划局（DARPA）资助，目的是创建一个能够抵御核战争破坏的通信网络。
随着时间的推移，IP网络技术逐渐发展成为今天我们所熟知的互联网基础。
二、IP地址IP地址是IP网络技术中最基本的元素之一，它为网络上的每个设备提供了一个唯一的标识。
目前，主要有两种类型的IP地址：IPv4和IPv6。
IPv4地址由32位二进制数组成，通常以点分十进制表示，如192.168.1.1。
IPv6地址则由128位二进制数组成，以冒号分隔的十六进制表示，如2001:0db8:85a3:0000:0000:8a2e:0370:7334。
三、IP数据包IP数据包是IP网络中数据传输的基本单位。
每个IP数据包包含头部和数据两部分。
头部包含了源IP地址、目的IP地址、生存时间（TTL）、协议类型等信息，而数据部分则包含了实际要传输的数据。
四、IP路由IP路由是IP网络中数据包从源到目的地的传输路径选择过程。
路由器是实现IP路由的关键设备，它们根据路由表中的信息来决定数据包的下一跳地址。
路由表可以是静态配置的，也可以通过动态路由协议如RIP、OSPF等自动生成。
五、IP协议栈IP协议栈是计算机网络中用于实现网络通信的一系列协议的集合。
它通常包括应用层、传输层、网络层和链路层。
IP协议栈确保了不同层次的协议能够协同工作，完成数据的封装、传输和解封装。
六、IP网络的安全性随着IP网络的广泛应用，网络安全问题日益突出。
常见的网络安全威胁包括病毒、木马、拒绝服务攻击（DoS）等。
《移动互联网技术》课程教学大纲
《移动互联网技术》课程教学大纲课程名称：移动互联网技术学时：48适用专业：物联网应用技术、网络工程开课学期：第五学期开课部门：物联网学院先修课程：操作系统，计算机基础考核要求：考试使用教材及主要参考书：张宏科主编，《移动互联网技术》，人民邮电出版社，2010年一、课程性质和任务本课程在介绍移动互联网基本理论的基础上，对移动互联网的关键技术，包括移动IPv4、移动IPv6、移动子网、移动互联网安全和多播以及切换管理等的工作机理、设计思路及实现方案作了全面而系统的讲解。
二、课程教学目的与要求学生通过对移动互联有网技术全面的理解和掌握，然后能够利用所学的移动互联网的关键技术，包括对移动IPv4、移动IPv6、移动子网、移动互联网安全和多播以及切换管理等的工作机理、设计思路及实现方案有全面而系统的了解。
四、课程教学中应注意的问题对于非网络专业的学生，应该降低课程的难度，尽量讲解的通俗易懂；对网络专业的学生，尽量补充课本以外的知识点，帮助学生们拓展物流的视野，夯实专业基本功。
五、课程教学内容（一）绪论1．教学基本内容：移动互联网的基本概念、移动互联网的发展历史2．教学基本要求：了解基本概念和移动互联网发展史。
3．教学重点难点：基本概念（二）移动IPv4技术1．教学基本内容：移动IPv4技术概述、移动IPv4的工作原理、移动IPv4的基本概念、移动IPv4的工作过程、移动IPv4协议的设计与实现、总体设计方案、移动节点(MN)的设、外地代理(FA)的设计、家乡代理(HA)的设计。
2．教学基本要求：了解移动IPv4的工作原理，了解移动IPv4协议的设计与实现。
3．教学重点难点：移动IPv4的工作原理、移动IPv4协议的设计与实现、移动IPv4的工作过程。
4．教学建议：详细讲解（三）移动IPv6技术1．教学基本内容：移动IPv6技术概述，移动IPv6的工作过程，移动IPv6的基本工作原理，移动IPv6中的数据结构，移动IPv6协议的设计与实现，移动IPv6协议的总体设计方案、接口信息和路由表更新模块设计等。
中国移动IP承载网(培训学习)
HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.
IP地址规划核心思想－节点号
1、节点号是移动IP承载网项目IP地址规划的最核心元素 2、全网的CR、BR、AR设备都有自己的节点号 3、对于互连地址，节点号体现在第二和第三个字节；
对于loopback地址，节点号体现在第三和第四个字节
亮点： 角色决定地址，方便网络维护与故障排除
固定值
同级设备互连：从小到大分配
CR-BR（BR/AR）CR/BR-AR:从大到小分配 互连设备中的 小节点号 BR(BR/AR)-AR:从小到大分配（从.8/30开始分
配）
节点号小的设备侧分配奇数
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ISIS总体规划
中国移动IP专用承载网域内路由协议继续采用IS-IS，CR、CR/BR BR、BR/AR、RR、AR等路 由器均属于ISIS Level 2；IP承载网CR/BR、CR、BR、BR/AR、RR、AR的Loopback地址和内部 互连地址由IS-IS统一承载，IS-IS不承载其它路由。
AR接入CR采用V－Homing的方式 软交换系统（UMG,SS）采用单归的方式接入到AR CR之间采用对称的完全网状连接方式
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移动IP技术的概念
移动IP技术的概念移动IP技术，也被称为移动节点IP技术，是一种用于移动设备与互联网之间无缝切换网络连接的技术。
它使得用户可以在不改变IP地址的情况下，从一个网络移动到另一个网络，同时保持与互联网的持久连接。
移动IP技术的出现，主要是为了解决移动设备用户在移动过程中可能遇到的网络中断和IP地址更改的问题。
在传统的IP网络中，IP地址与数据链路绑定，当移动设备从一个子网移动到另一个子网时，需要重新分配新的IP地址，同时会发生网络中断，影响用户的网络体验。
而移动IP技术通过分离移动设备的网络层和链路层，将IP地址与设备的位置解耦，使得设备可以在不改变IP地址的情况下，通过网络层的路由切换实现移动，从而解决了传统网络中的问题。
移动IP技术的实现是基于IP隧道和代理的方式。
当移动设备从一个网络切换到另一个网络时，首先会通过设备内部的移动IP协议栈与本地代理进行通信，将移动设备的位置信息发送给本地代理。
本地代理会将此信息封装在数据包中，通过与远程代理建立隧道连接，将数据包传送给远程代理。
远程代理收到数据包后，将其中包含的位置信息解封，并将数据包传递给互联网，最终将数据包寄送至相应的移动设备。
移动IP技术的优势主要体现在以下几个方面：首先，移动IP技术保持了用户的持久连接。
通过移动IP技术，用户可以实现在无线网络中自由移动，而无需断开与互联网的连接。
这种持久连接的特性使得用户可以在移动过程中保持与互联网的无缝连接，而不会中断正在进行的网络应用。
其次，移动IP技术避免了IP地址的更改。
在传统的网络环境中，当用户从一个子网移动到另一个子网时，可能需要重新配置新的IP地址，这会导致网络中断和IP地址更改的问题。
而移动IP技术通过将IP地址与位置信息解耦，使得用户可以在移动过程中保持固定的IP地址，而不会影响网络连通性和IP地址管理。
再次，移动IP技术增加了网络的可扩展性。
在传统的网络环境中，当用户数量增加时，需要为每个用户分配独立的IP地址，将导致IP地址资源的浪费和网络管理的复杂性增加。
《移动IP技术》课件
移动IP的优势和不足
优势
具有高的连通性和可靠性，能够实现无缝漫游和远 程接入。
不足
容易受到网络拥塞、信号干扰、数据丢失等问题的 影响，需要不断改进优化。
移动IP的发展历程
1
1996：移动IPv4首次提出
解决单一IP地址约束下的异构网络问题。
2
2002: IPv6移动IPv6（MIPv6）
解决地址耗尽等IPv4无法解决的问题，并提出网络迁移的相关技术方案。
为何重要？
可以解决异构网络环境下移动设备无法实现网络连接、无法连续使用网络服务的问题。
移动IP的原理和基本概念
基本原理
从底层体系结构（网络层、数据链路层）出发，通 过路由表、代理、隧道、IP地址管理等基本机制进 行实现。
基本概念
包括主机移动性、端到端数据传输、安全性保障、 服务质量监测、网络拓扑管理等概念。
通过移动IP技术创新，实现远程诊断、数据互通 等重大突破。
相关特征
移动IP具有可扩展性、互操作性、安全性、灵活性
移动IP的应用场景
1
物联网应用
2
通过移动IP技术，物联网设备可以随时停
留在不同网络并维持端到端的通讯质量。
3
移动办公
借助移动IP技术，可以实现移动设备远程 接入企业内部网络，并进行高效的工作 协同。
流媒体传输
移动IP技术支持流媒体实时传输、保证音 视频数据的业务质量。
《移动IP技术》PPT课件
探讨移动IP技术的发展历程、应用案例以及研究前景，并深入了解其定义、原 理和基本概念。
移动IP技术的定义
什么是移动IP？
移动IP是一种可以在不同网络环境下实现移动设备网络连接的技术。
如何实现？
移动IP
0
1
2
3
01234567890123456789012345678901
Vers=4
IHL
服务类型
标识
标志
数据报总长度 片偏移
生存时间
协议=ICMP
校验和
源地址-----移动节点的归属网地址 目的地址=255.255.255.255（广播）或 224.0.0.1（组播）
类型：9 地址数
代码 地址项大小
一个配置转交地址仅能被一个移动结点使用。 当使用驻留归属的转交地址时，移动结点自身 就是隧道的终点，执行解除隧道功能。
转交地址是仅供数据包路由使用的动态地址， 也是移动结点与外区网连接时使用的临时地址。 每当移动结点接入到一个新的网络，转交地址 就发生变化。
3. 位置注册(Registration)
IP 首部 IP 净荷 JING
修改后的 IP 首部 最小转发首部 IP 净荷
RFC 2004（IP 最小封装）
17.3 移动IP的工作原理
移动IP协议的工作原理由以下步骤实现：
（1）移动IP系统中的归属代理和外区代理不 停地向网上发送代理通告（Agent Advertisement）消息。
（2）接到这些消息的移动结点，知道环境中 有归属代理和外区代理的存在，并确定自己 是在归属网还是在外区网上。
• 前缀长度扩展可以跟在移动代理通告扩展后面，用 来表明ICMP路由器通告中所列出的路由器地址的网 络前缀的比特数。
（1）类型字段19为前缀长度扩展报文。
（2）长度字段的值为ICMP路由器通告中地址数字段 的值。
（3）前缀长度，定义了该消息中ICMP路由器通告中 列出的相应路由器地址的网络号。每一个路由器地 址的前缀长度编码为一个字节，按ICMP路由器通告 中路由器地址排列的顺序。前缀长度的数量与路由 器地址字段的数量一致。
ip网络实验报告
ip网络实验报告篇一：iP网络综合实验报告iP网络综合实验报告一、实验目的运用所学的知识配置cisco路由器，组建一个局域网，并在此局域网的基础上做一些应用。
二、实验要求1.各子网之间的路由配置（鼓励使用各种路由协议）；2.内网计算机和校园网之间的naT应用；3.标准和扩展访问列表应用；4.V oiP综合应用。
三、实验设备1.路由器：cisco2621，cisco2620，cisco3640（路由器之间通过serial 接口固定连接）；2.计算机主机2台（与实验室Lan连接）；3.电话机2部，外线1根（临时用）；4.两条与实验室Lan连接的网线，1条与校园网连接的网线。
四、实验内容1.方案设计根据本次实验的要求，我们设计并利用ciscoconfigmaker绘制了如图4.1的网络拓扑结构：注意：拓扑结构图中的EthernetLan、EthernetLan_1、EthernetLan_2和EthernetLan_3其实是同一个局域网，这里为了使图看起来清楚就分开画了，特此说明一下。
图4.1网络拓扑结构2.路由器的基本配置a）管理配置路由器的方式console口接终端或运行终端仿真软件的微机（9600，8，1，n）；aUX口接modEm，通过电话线与远方的终端或运行终端仿真软件的微机相连；通过Ethernet上的TFTP服务器；通过Ethernet上的TELnET程序；通过Ethernet上的SnmP网管工作站。
B）路由器的工作模式及其之间的关系用户模式；特权模式；全局配置模式；其他配置模式；Setup模式；RXBooT模式。
c）路由器的基本配置更改路由器名称：对于cisco2620：hostnamer2620；对于cisco2621：hostnamer2621；对于cisco3640：hostnamer3640；设置进入特权模式的密码：enablepasswordbjtu；设置通过telnet进入路由器的密码：linevty04passwordbjtud）路由器的常用命令显示运行配置——showrunning-config;登录远程主机——telnethostname|iPaddress;网络侦测——pinghostname|iPaddress;将运行配置备份到tftp——copyrunning-configtftp.3.路由器的路由配置在实验中，我们使用了三种类型的路由协议：静态路由和动态路由中的RiP和oSPF协议。
物联网工程导论-概述ppt课件
4
什 么 是 物 联 网？
国际电信联盟曾描绘 “物联网”时代的图 景：当司机出现操作 失误时汽车会自动报 警；公文包会提醒主 人忘带了什么东西； 衣服会“告诉”洗衣 机对颜色和水温的要 求等等。
5
物联网工程导论
物联网的定义
Internet of Things ( IOT )，物物相联的互联网。 物联网是通过使用射频识别（Radio Frequency Identification，RFID）、传感器、红外感应器、 全球定位系统、激光扫描器等信息采集设备，按 约定的协议，把任何物品与互联网连接起来，进 行信息交换和通讯，以实现智能化识别、定位、 跟踪、监控和管理的一种网络。
物联网涉及的核心技术包括传感技术rfid智能识别技术无线通信技术ipv6技术云计算技术物联网安全技17章课程安排概述2学时自动识别技术4学时传感器智能设备及智能终端4学时无线传感器网络4学时因特网6学时宽带无线接入网2学时移动通信网4学时物联网的数据融合和管理2学时第10章云计算2学时第11章物联网中间件6学时第12章物联网安全技术2学时第13章物联网的测试技术2学时综合应用层第14章物联网应用案例智能电网8学时第15章物联网应用案例智能工业第16章物联网应用案例智能交通第17章物联网应用案例智能建筑物联网工程导论参考资料
联网联盟IIC”。 →2015.03 李克强总理在政府工作报告中提出了“
互联网+”行动计划。
物联网工程导论
13
我国物联网的发展
2009年8月温家宝总理在视察中科院无锡物联网 产业研究所时，提出“感知中国”的概念。 2010年9月国务院审议通过《国务院关于加快培 育和发展战略性新兴产业的决定》，物联网作为 战略性新兴产业的重要内容，被提高到国家战略 层面高度予以重点关注和推进。 此后，我国官方对物联网的多次提议和众多规划 表示我国物联网的发展已正式提上议事日程。
IP地址的无线与移动通信应用
IP地址的无线与移动通信应用IP地址是互联网中用于标识和定位设备的一种唯一地址。
在无线与移动通信领域，IP地址的应用至关重要。
本文将讨论IP地址在无线与移动通信中的应用，并探讨其对通信技术的意义和影响。
一、IP地址在无线通信中的应用在无线通信中，IP地址用于标识和定位无线设备，使其能够相互通信。
通过IP地址，无线设备可以向互联网发送和接收数据。
常见的无线通信技术如Wi-Fi、蓝牙和Zigbee等都使用IP地址来实现设备之间的通信。
例如，当我们连接到一个Wi-Fi网络时，我们的设备将被分配一个IP地址，然后通过该IP地址与其他设备进行通信，实现互联网的接入。
IP地址在无线通信中的应用不仅限于终端设备，还应用于基站，网络交换设备和路由器等无线网络设备。
这些设备使用IP地址来进行管理和控制，确保无线网络的正常运行。
同时，IP地址还用于无线网络中的各种协议，如TCP/IP和UDP等，保证数据传输的可靠性和效率。
二、IP地址在移动通信中的应用在移动通信中，IP地址是实现移动设备与互联网之间通信的关键。
通过移动蜂窝网络，移动设备可以获取到一个动态的IP地址，使其能够随时随地与其他设备进行通信。
例如，当我们使用手机上网时，手机将获得一个临时的IP地址，在互联网上发送和接收数据。
移动通信中的IP地址还包括IPv4和IPv6两种版本。
由于IPv4的地址空间有限，无法满足移动通信中大量设备的需求，因此逐渐推广采用IPv6。
IPv6的地址空间巨大，可以为每个移动设备分配一个唯一的IP地址，从而支持更多的设备连接互联网。
三、IP地址对无线与移动通信的意义和影响IP地址在无线与移动通信中具有重要的意义和影响。
首先，IP地址实现了设备之间的互联互通，使得无线设备可以通过互联网发送和接收数据。
这为人们提供了更加便捷的无线通信方式，使得信息的传递和共享更加迅速高效。
其次，IP地址为移动通信提供了便利。
无论是在家中、办公室还是旅途中，移动设备都可以通过获取IP地址与其他设备进行通信。
IP协议的工作原理与应用
IP协议的工作原理与应用IP协议（Internet Protocol）是互联网中最重要的协议之一，它负责在网络中传输数据包。
本文将探讨IP协议的工作原理以及在实际应用中的重要性。
一、IP协议的基本原理IP协议是一种网络层协议，它定义了数据包在网络中的传输方式。
IP协议使用IP地址来标识网络中的主机和路由器，通过将数据包从源主机传输到目标主机，实现了互联网的连接。
IP协议的工作原理可以简单描述为以下几个步骤：1. 数据分割：当发送方要发送一个数据包时，IP协议将数据包分割成较小的数据片段。
2. 数据封装：IP协议在每个数据片段前添加一个IP头部，其中包含了源IP地址和目标IP地址等信息。
3. 路由选择：在数据片段传输过程中，路由器根据IP头部的目标IP地址来选择下一跳路由器，将数据片段传输到目标主机所在的网络。
4. 数据重组：当数据片段到达目标主机后，IP协议将这些数据片段按照顺序进行重组，还原为完整的数据包。
5. 交付数据包：最后，IP协议将完整的数据包交付给上层的传输层协议，如TCP或UDP。
二、IP协议的应用IP协议在互联网中有着广泛的应用，以下是几个常见的应用场景：1. 网络通信：IP协议是互联网通信的基础。
通过IP协议，不同的主机可以相互通信，实现信息的传递和共享。
无论是发送电子邮件、浏览网页还是进行实时视频通话，都离不开IP协议的支持。
2. 路由器转发：路由器是互联网中的核心设备，负责将数据包从源主机传输到目标主机。
路由器使用IP协议来选择最佳路径，并将数据包转发到下一跳路由器，直到达到目标主机。
IP协议的高效转发机制保证了数据的快速传输。
3. IP地址管理：IP协议使用IP地址来标识网络中的主机和路由器。
IP地址管理涉及到IP地址的分配和管理，确保每个主机都能够获得一个唯一的IP地址。
IP地址管理的良好实施是互联网正常运行的基础。
4. IP安全性：IP协议也涉及到网络安全。
通过IP协议，网络管理员可以实施访问控制策略，限制特定IP地址的访问权限。
IP网络技术复习提纲
《IP网络技术基础》复习提纲一. 概述1．网络体系架构●TCP/IP体系使用3种类型的地址：物理地址、IP地址和端口地址，其中物理地址是所在连路定义的结点地址，IP唯一地定义了主机所在网络位置，端口地址用来标识进程。
●网络服务的概念：在分层的网络模型中，各层次之间的分工和协作体现在相邻层次之间的界面上。
而服务的概念反映了相邻层次之间的关系，它定义为一个网络层次向相邻的高层提供的一组操作，是相邻层次之间的界面。
一个网络层次所提供的服务是向高层单向提供的，其表现形式是原语。
2. 底层子网技术●子网的类型：点到点类型，广播类型（以太）●冲突域和广播域的概念●网络连接设备：集线器、网桥（二层交换机）、三层交换机、路由器。
二．网际协议IP1．有类编址和无类编址（1）特殊地址：0地址和1地址路由器的IP地址是108.5.18.22/24，它发送一个直接广播分组到该网络上的所有主机，该分组使用什么源IP地址和目的IP地址？如果是受限广播呢？（2）子网及超网：超网：将多个 C 类的网络聚合起来，构成一个单一的、具有共同地址前缀的网络；超网掩码小于24 位；可以减少路由表表项的数量，节省路由器中的资源要构建超网，条件：•块数必须是2的整数次方（1，2，4，8，…）•这些块在地址空间中必须是连续的•超块的第1个地址的第3字节必须能够被块数均匀地分割开。
即：第3字节必须能够被块数N整除在下列地址块中，哪个组可以构成超网？其超网掩码是什么？a. 199.87.136.0 199.87.137.0 199.87.138.0 199.87.139.0b. 199.87.130.0 199.87.131.0 199.87.132.0 199.87.133.0c. 199.87.16.0 199.87.17.0 199.87.18.0d. 199.87.64.0 199.87.68.0 199.87.72.0 199.87.76.0（3）私有地址：问题: 当企业网有很多台主机，但只有很少数量的合法IP地址时，如何规划地址方案？解决方案:使用私有地址空间来进行企业网的地址分配在企业网和公网的边界路由器配置NA T，管理合法IP地址池当企业网的一台主机要发送数据报到公网，NAT设备从地址池中取出一个合法IP地址，并将该地址和主机的私有地址邦定（4）IPv6地址：兼容IPv4地址的IPv6地址: ::<IPv4 address>映射IPv4地址的IPv6地址: ::FFFF:<IPv4 address>用十六进制冒号记法给出映射到IPV4地址129.6.12.34的IPV6地址。
《IP网络技术》课程教学大纲
《IP网络技术》课程教学大纲二、课程教学内容要求与学时分配第一章 IP网络体系结构〔3学时〕 1、本章教学内容：〔1〕IP网络技术概述〔2学时〕，〔2〕局域网体系结构与特点〔1学时〕。
2、本章教学要求：熟练掌握TCP/IP的层次结构模型以及各层的功能特点；理解网际互连的原理、异构多网互连的思想，以及“通用网络”的含义；掌握下层网络(物理网络〕对IP通信的支持及构成网络的不同特点，理解不同类型下层网络对TCP/IP的通信带来的主要影响。
掌握主流的物理网络——局域网的体系结构和特点。
3、本章教学重点：TCP/IP层次结构划分及各层功能和主要协议。
4、本章教学难点：不同下层网络对IP通信的主要影响。
第二章局域/城域网MAC技术〔5学时〕 1、教学内容：〔1〕共享信道网络特点，MAC技术概述〔1学时〕，〔2〕典型的竞争性MAC协议CSMA系列协议原理与应用〔3学时〕，〔3〕多种MAC机制共存与应用〔1学时〕。
2、教学要求：理解共享信道网络通信的特点，理解MAC技术的主要类型〔竞争式与非竞争式，分布式仲裁与集中式仲裁等〕及其特点。
掌握竞争性根底MAC协议CSMA的根本原理并理解其局限性。
掌握CSMA/CD协议原理以及在以太网中的应用特点，CSMA/CA协议根本原理以及在802.11中的应用特点。
了解预留、预约以及竞争等多种MAC机制在802.16中的应用。
3、教学重点：CSMA协议原理以及局限性，CSMA/CD、CSMA/CA协议特点及应用。
4、教学难点：CSMA/CD和CSMA/CA的比拟分析；多种MAC机制的混合应用。
第三章局域/城域网组网技术〔6学时〕 1、教学内容：〔1〕网桥工作原理与交换式以太网〔2学时〕，〔2〕虚拟局域网VLAN以及新技术〔2学时〕，〔3〕WLAN与WMAN组网结构及特点〔2学时〕。
2、教学要求：掌握以太网交换机〔网桥〕的工作原理，掌握交换式以太网的通信特点及面临的问题。
理解虚拟局域网〔VLAN〕的概念以及VLAN通信的特点，掌握划分VLAN的根本方法。
IP技术及应用之二——epon技术与应用(4学时)
主要接入技术分析最大分光比32/64EPON 系统采用WDM 技术，实现单纤双向传输为了分离同一根光纤上多个用户的来去方向的信1490nm1310nmIP 数据网光电收发器数据网接入PSTNCATV2126PCS ：物理编码子层，支持在点对多点物理介质中的突发模式＋支持FEC 算法；PMA ：物理媒质附加子层，支持P2MP 功能，实现PMD 的扩展； RS ：调和子层，为EPON 扩展字节定义，调和多种数据链路层能够使用统一的物理层接口；PMD ：物理媒质相关子层,实现PMD 服务接口和MDI 接口之间的数据收发功能。
MAC ：实现对Media 的控制；定义了EPON 各种告警事件和控制处理FEC ：使用二进制运算（例如Galois 算法），附加一定的纠错码用于在接收端进行数据校验和纠错； 多点MAC 控制：使用MPCP （多点控制协议），实现点对多点的MAC 控制；实现在不同的ONU 中分配上行资源、在网络中发现和注册ONU 、允许DBA 调度28关键技术－LLID识广播：§OLT 接收数据前比较LLID 注册列表；ØTDMA 方式控制的端口源地址Length/Type码，值；OpcodeMPCPDUTimestamp间戳域容；Data/Reserved/PAD于MPCPDU字节时FCS4243注册重新启，ONU 。
等待Discovery 型为中的逻或为息做性的发并分配长时间（如3 min）收不到ONU的时间戳标记，则判定OLT的操作EPON接口；搅动过程• 包括OLT和ONU间密钥的同步和更新，分上行搅动和下行 搅动两种方案。
• 通过定义 新的OAM帧来实现 OLT与ONU之间密钥的握手动 态交互，包括：新密钥请求帧，新密钥确认帧，搅动失 步通知帧。
• 根据IEEE 802.3ah 草案，OAM帧格式上包括了通用以太 网帧格式中所有的域，通过唯一的类型标识符0x8809 标 识，并以2BYTE 操控代码区分不同的 OAM 帧。
移动ip工作原理
移动ip工作原理移动IP（Mobile IP）是一种网络协议，允许移动设备在不改变IP地址的情况下在不同网络之间切换。
其工作原理基于三个主要组件：移动节点（Mobile Node，MN）、家庭代理（Home Agent，HA）和域外代理（Foreign Agent，FA）。
1. 移动节点（MN）：移动节点是指要保持连接的移动设备，例如智能手机、平板电脑等。
MN可以连接到不同网络，并享有持续稳定的连接。
2. 家庭代理（HA）：家庭代理是MN的注册点，它维护着MN的家庭地址。
当MN连接到一个新的网络时，它会通知HA，并更新其当前的位置。
3. 域外代理（FA）：域外代理是MN访问的目标网络的代理。
当MN移动到一个新的网络时，FA将与HA进行通信，获取MN的临时地址，并将该地址分配给MN使用。
下面是移动IP的工作流程：1. 注册：MN连接到一个新的网络时，它会向HA发送注册请求。
HA将验证MN的身份，并为其分配一个全局唯一的家庭地址。
2. 封装与转发：MN发送数据包时，数据包将被封装，包括MN的全局家庭地址。
数据包首先被发送到FA，然后由FA转发给HA。
3. 数据包传递：FA接收到数据包后，将其解封装，并根据MN的家庭地址将其转发给HA。
HA检查目标地址，并将数据包重新封装，添加FA的地址，并将其返回给FA。
4. 路由更新：FA接收到HA返回的数据包后，将其解封装，并将其发送给MN。
对于MN来说，数据包的源地址将是HA 的地址，而不是原始发送方的地址。
通过移动IP协议，移动设备可以在网络之间切换，并保持持续的连接，而无需改变IP地址。
这使得用户能够在无线网络中自由移动，并无缝地切换网络，同时保持连接的连续性和稳定性。
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移动因其固有的特性给网络设计带来如下问题
在不同类型网络中支持移动性，给认证、当移动的节点穿越网络和设备的时候，其移动节点体积小，能耗及性能是移动网络中特别3
寻址——
IPv4网络随着网络规模的不断扩大，越来越多的移动、无线通信设备加入到Internet 中时，地址空间问题显得尤其重要。
在IPv6网络的设计中，对移动网络的支持是一个重要的组成部分。
在全球覆盖范围内采用外地代理技术代价昂贵，并且外地代理常常会由于信号衰减和干扰而变得无法使用。
考虑到无线电波的能量限制和频道利用率等问题，一台移动主机必须采用多个跳数的通信方式。
在这种方式中源移动主机发送出去的包被几个中间节点的主机相继传递直到最后到达目的主机。
基于多跳路由的Ad Hoc 网络相对单跳网络有如下优点：由于采用多跳的方式，数据包能够绕过障碍物寻径到目的地，不容易受到物理条件的限制。
有利于空间的利用。
如果在基站范围内有大量的节点
进行点到点的通信，那么这种通过小半径范围多跳传输方式所得到的吞吐量将比全部利用基站采取单跳方式传输得到的吞吐量要高的多。
通过小半径范围多跳传输方式所消耗的电池能量将比利用基站采取单跳方式所消耗的电池能量要少，特别对于那种点到点的传输更是如此。
而节约能量对于移动节点来说非常重要。
7
4.2 移动IP 协议
移动IP 协议由IETF 的Mobile IP 工作组制定，是网络层解决方案。
名词：
(1)节点：指路由器或者主机。
(2)家乡链路：该链路上的网络前缀与移动节点家乡地址的网络前缀相同。
标准的IPv4路由机制将会把发往移动节点家乡地址的分组转发到移动节点的家乡链路上。
(3)外地链路：非移动节点家乡链路的网络链路。
(4)访问链路：移动节点目前所处的外地链路。
(5)通信对端(Correspondent Node ，CN)：与移动节点通信的节点，既可以是移动的，也可以是固定的。
9
移动节点拥有两个IP 地址：
转交地址，它是移动节点在外地链路上时由外地代理分配的临时IP 地址，是连接家乡代理和移动节点的隧道的出口。
转交地址可以是外地代理的IP 地址(称为“外地代理转交地址”)，也可以是暂时分配给移动节点的某个端口的IP 地址(称为“配置转交地址”)，其网络前缀必须与移动节点当前所在外地链路的网络前缀相同。
转交地址标识了移动节点当前的物理连接位置，反映了当前的网络拓扑，移动节点通过注册过
程在家乡代理中对转交地址进行登记。
移动到12
第一种方式是通过代理广播消息中ICMP 路由器广播部分的生存时间域来判断。
移动IPv4协议规定，家乡代理和外地代理发送代理广播消息的时间间隔不能超过Lifetime 所指明的时间的1／3。
Ø如果移动节点在时间Lifetime 内都没有收到原代理的代理广播消息，则表明节点已经离开了先前所在的链路。
此时如果移动节点收到新的代理的代理广播消息，它就向这个新的代理进行注册。
Ø如果移动节点没有收到任何广播消息，那么它就发送代理请求消息进行询问。
13
2.注册实现以下功能：
(1)移动节点通过注册得到外地链路上的外地代理的路由服务。
(2)移动节点通知家乡代理它的当前转交地址。
(3)可以使一个即将过期的注册重新生效。
(4)移动节点回到家乡链路后通过注册实现注销。
移动IPv4定义了两种不同的注册过程——
另一种是移动节点通过外地代理的中继向家乡代理注册，当移动节点使用外地代理转交地址时采用该方式，如右图所示。
注册过程需要交互两种消息注册请注册这16
3.传送单播数据的基本工作机制
三角路由——由通信对端送给连接在外地链路上的移动节点的数据包先被路由到它的家乡代理上，然后经隧道送到移动节点的转交地址，而由移动节点发出的数据包却被直接路由到了通信对端，这构成了一个三角形。
造成三角路由的根本原因是通信对端不知道移动主机的当前转交地址。
19
解决办法——路由优化（绑定消息）
移动节点可以通过向通信对端发送地址绑定信息(<家乡IP 地址，转交地址>对)的方式避免三角路由。
通信对端通过查找缓存中移动节点的地址绑定信息获得转交地址，然后直接通过隧道将报文发送给该转交地址。
除了需要移动节点、家乡代理和外地代理有适当的修改以支持移动网络，它还需要通信对端也做相应的修改，使其能够处理与绑定有关的绑定更新等协议报文。
这样对于Internet 上的很大一部分计算机都要做修改。
安全问题。
如果地址绑定信息没有有力的认证机制，那么就很容易受到拒绝服务攻击。
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2.源路由
源路由存在问题——
安全问题：当源路由选项中指明‘‘远程重定向”要求接收者进行反转时，一般都需要对其发送的分组进行认证，但是对源路由进行反转的节点则一般情况下都不会进行认证。
这样，恶意的节点可以假冒移动节点发送伪造的源路由信息。
在理虽很
25
移动IPv6与移动IPv4概念对比如下表所示。
移动移动移动27
当移动节点离开家乡链路后，除了拥有家乡地址，它还具有一个或多个转交地址。
移动节点家乡地址与转交地址之间的对应关系就是该节点的绑定信息。
移动节点不管是在家乡链路还是外地，都可以通过他的家乡地址找到。
通过使最。