8 题型 - 移动IP

描述：移动 IP 让主机离开归属网络后仍使用永久地址。外部主机发给移动主机的分组先到归属代理，再经 IP 隧道送往转交地址；移动主机回包可以经外地代理直接发给通信对端，形成三角路由。

8.1 地址与代理角色

概念	作用
移动主机	在不同网络间移动，但保持永久归属地址
归属网络	移动主机永久地址所属的网络
永久地址/归属地址	通信对端始终用来标识移动主机的稳定 IP 地址
归属代理	位于归属网络，截获发往移动主机永久地址的分组并建立隧道
外地网络	移动主机当前接入的非归属网络
外地代理	在外地网络中协助移动主机接收隧道分组并向外转发
转交地址 COA	表示移动主机当前位置，是隧道外层首部的目的地址

本题地址对应关系：

对象	地址
移动主机 A 的永久地址	`218.75.230.16/24`
A 的归属网络	`218.75.230.0/24`
A 在外地代理处获得的转交地址	`175.1.1.1/16`
外地网络	`175.1.0.0/16`
固定主机 B	Internet 中的固定通信对端，具体 IP 未给出

注意：218.75.230.0/24 是归属网络前缀，不是 A 的主机地址；A 的永久地址是 218.75.230.16。

8.2 移动主机离开归属网络后的准备

移动主机到达外地网络后，需要完成：

发现外地代理或获得可用转交地址。
把“永久地址 -> 当前转交地址”的绑定注册给归属代理。
归属代理以后把发往永久地址的分组封装到隧道中，送到该转交地址。

移动主机改变的是当前接入位置，不是通信对端看到的永久地址。

8.3 固定主机 B 向移动主机 A 发送 P1

8.3.1 原始数据报

B 不需要知道 A 当前在哪个外地网络，仍按 A 的永久地址发送：

原始源 IP：固定主机 B 的 IP
原始目的 IP：218.75.230.16

普通 IP 路由会先把该数据报送到 A 的归属网络，由归属代理截获。

8.3.2 归属代理建立隧道

归属代理保留原 IP 数据报作为隧道载荷，再添加一个外层 IP 首部：

外层源 IP：归属代理地址（题目未给出）
外层目的 IP：175.1.1.1
载荷：原始 B -> A 数据报

所以题目问“P1 从归属代理转发出来时的目的地址”，指隧道外层目的地址，答案是转交地址：

175.1.1.1

外地代理收到隧道分组后解封装，再把原始数据报交付给移动主机 A。

8.4 移动主机 A 向固定主机 B 发送 P2

按题图采用的直接回程方式，A 的 P2 可由外地代理直接发往 B，不必再绕行归属代理：

源 IP：218.75.230.16
目的 IP：固定主机 B 的 IP

即使 A 当前位于 175.1.0.0/16，对 B 呈现的源地址仍是 A 的永久地址，而不是转交地址 175.1.1.1，也不是归属网络地址 218.75.230.0。

8.5 三角路由

本题形成的路径不对称：

flowchart LR
    B[固定主机 B] -->|目的：A 的永久地址| H[归属代理]
    H -->|IP 隧道，外层目的：175.1.1.1| F[外地代理]
    F --> A[移动主机 A]
    A -->|源：218.75.230.16| F
    F -->|直接路由| B

去程：B -> 归属代理 -> 外地代理 -> A。
回程：A -> 外地代理 -> B。

这种“去程绕归属代理、回程直接返回”的不对称路径称为三角路由。

8.6 模拟题

题目询问：

P1 从 A 的归属代理转发出来时的目的地址。
P2 从外地代理转发出来时的源地址。

分析：

P1 需要由归属代理封装并隧道转发到 A 当前的转交地址，所以外层目的地址为 175.1.1.1。
P2 可由外地代理直接发给 B，但源主机身份仍是移动主机 A，所以源地址为永久地址 218.75.230.16。

P1 的目的地址：175.1.1.1
P2 的源地址：218.75.230.16

答案：A。

8.7 解题步骤

先区分永久地址、归属网络前缀和转交地址。
对固定主机发往移动主机的分组，画出 通信对端 -> 归属代理 -> 外地代理 -> 移动主机。
区分原始 IP 首部与隧道外层 IP 首部：原始目的仍是永久地址，外层目的才是转交地址。
对移动主机向外发送的分组，按题设判断是否直接回程；若直接回程，源 IP 仍填永久地址。
地址选择题要检查给出的是主机地址还是网络地址，不能把 /24 网络前缀当作主机源地址。

8.8 易错点

通信对端始终把数据发往移动主机的永久地址，不直接使用转交地址。
归属代理隧道外层首部的目的地址是转交地址；内层原始目的地址仍是移动主机永久地址。
218.75.230.0/24 是网络，218.75.230.16/24 才是 A 的永久主机地址。
A 从外地网络直接回包时，源地址仍使用 218.75.230.16，不能改成外地代理 175.1.1.1。
外地代理与归属代理角色不同：归属代理截获并封装，外地代理接收隧道并向移动主机交付。
去程和回程可能不对称，这正是三角路由的特征。

8.9 本节复盘

移动 IP 通过永久地址保持主机身份，通过转交地址表示当前接入位置。
固定主机发给移动主机的数据先到归属代理，再由归属代理隧道转发到外地代理。
P1 的原始目的地址是 218.75.230.16，隧道外层目的地址是 175.1.1.1。
移动主机可经外地代理直接向固定主机回包，源地址仍为永久地址 218.75.230.16。
本题两个空依次为 175.1.1.1、218.75.230.16，答案 A。
去程绕归属代理、回程直接返回，构成三角路由。