設(shè)計(jì)移動(dòng)ip協(xié)議的主要目的是為了保證無(wú)論移動(dòng)節(jié)點(diǎn)在家鄉(xiāng)鏈路上還是離開家鄉(xiāng)鏈路，都可以通過家鄉(xiāng)地址被 訪問。當(dāng)移動(dòng)節(jié)點(diǎn)在家鄉(xiāng)網(wǎng)絡(luò)時(shí)，其工作方式如同位置固定的主機(jī)，移動(dòng)ip不需要進(jìn)行任何特別的操作。常規(guī)的 internet路由算法會(huì)把目的地址為移動(dòng)節(jié)點(diǎn)家鄉(xiāng)地址的分組轉(zhuǎn)發(fā)到其家鄉(xiāng)鏈路，移動(dòng)ip需要在不改變這種路由機(jī) 制的前提下使得離開家鄉(xiāng)的移動(dòng)節(jié)點(diǎn)有能力和其他節(jié)點(diǎn)通信。

　�。�1）獲取轉(zhuǎn)交地址和家鄉(xiāng)注冊(cè)

　　連接到外地鏈路后，通過常規(guī)的ipv6無(wú)狀態(tài)或有狀態(tài)的自動(dòng)配置機(jī)制，移動(dòng)節(jié)點(diǎn)可以獲得一個(gè)或者多個(gè)轉(zhuǎn)交地 址。轉(zhuǎn)交地址的子網(wǎng)前綴是移動(dòng)節(jié)點(diǎn)正訪問的外地鏈路的子網(wǎng)前綴。只要移動(dòng)節(jié)點(diǎn)直接連接到這個(gè)外地鏈路，目 的地址是這個(gè)轉(zhuǎn)交地址的分組都會(huì)被轉(zhuǎn)發(fā)到移動(dòng)節(jié)點(diǎn)。移動(dòng)節(jié)點(diǎn)在外地網(wǎng)絡(luò)獲得轉(zhuǎn)交地址后需要向家鄉(xiāng)代理申請(qǐng) 注冊(cè)，為移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的家鄉(xiāng)地址和轉(zhuǎn)交地址在家鄉(xiāng)代理上建立“綁定”，使得家鄉(xiāng)代理能夠把只知道家鄉(xiāng)地址的節(jié) 點(diǎn)發(fā)來(lái)的分組轉(zhuǎn)發(fā)到移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的當(dāng)前位置。在這個(gè)過程中使用的轉(zhuǎn)交地址是移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的“主轉(zhuǎn)交地址”。本過程 也稱為“家鄉(xiāng)注冊(cè)”，家鄉(xiāng)注冊(cè)的過程如圖1所示。

圖1 家鄉(xiāng)注冊(cè)過程

　　考慮到節(jié)點(diǎn)的移動(dòng)通常是連續(xù)的，當(dāng)移動(dòng)節(jié)點(diǎn)移動(dòng)到新的鏈路并獲得了新的轉(zhuǎn)交地址時(shí)，可能希望發(fā)往前一個(gè)轉(zhuǎn) 交地址的分組通過隧道到達(dá)移動(dòng)節(jié)點(diǎn)新的轉(zhuǎn)交地址，這樣可以減少分組重傳帶來(lái)的延遲。為了精確建立這類臨時(shí) 的隧道，隧道的源必須是移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的前一個(gè)轉(zhuǎn)交地址，類似于從移動(dòng)節(jié)點(diǎn)家鄉(xiāng)地址到移動(dòng)節(jié)點(diǎn)當(dāng)前轉(zhuǎn)交地址的隧道，這樣移動(dòng)節(jié)點(diǎn)需要具有多個(gè)轉(zhuǎn)交地址。但是，家鄉(xiāng)代理僅維護(hù)移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的主轉(zhuǎn)交地址，并 且僅把在家鄉(xiāng)鏈路上截取的分組轉(zhuǎn)發(fā)到相應(yīng)移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的主轉(zhuǎn)交地址，因此不需要為家鄉(xiāng)代理設(shè)計(jì)選擇轉(zhuǎn)交地址的 策略，由移動(dòng)節(jié)點(diǎn)自行決定把哪個(gè)轉(zhuǎn)交地址注冊(cè)為主轉(zhuǎn)交地址。

　　（2）與通信對(duì)端的通信

　　對(duì)于任何正在與移動(dòng)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行通信的通信對(duì)端，它可能是靜止的節(jié)點(diǎn)，也可能是移動(dòng)節(jié)點(diǎn)。移動(dòng)ipv6也允許移 動(dòng)節(jié)點(diǎn)在通信對(duì)端上進(jìn)行類似“家鄉(xiāng)注冊(cè)”的綁定注冊(cè)過程，稱之為“通信對(duì)端綁定”。為了保證這種綁定的安 全性，規(guī)定它的建立必須經(jīng)過“返回路徑可達(dá)過程”的授權(quán)。

　　如果通信對(duì)端上存在關(guān)于移動(dòng)節(jié)點(diǎn)家鄉(xiāng)地址和轉(zhuǎn)交地址的綁定，就可以直接把分組發(fā)送到移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的轉(zhuǎn)交地址 ；否則，只能把分組發(fā)送到其家鄉(xiāng)地址，發(fā)向移動(dòng)節(jié)點(diǎn)家鄉(xiāng)地址的分組會(huì)被路由到移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的家鄉(xiāng)鏈路，必須經(jīng) 過家鄉(xiāng)代理的隧道轉(zhuǎn)發(fā)才能到達(dá)移動(dòng)節(jié)點(diǎn)。從另一個(gè)角度考慮，移動(dòng)節(jié)點(diǎn)也可以根據(jù)接收到隧道分組判斷通信對(duì) 端可能不知道自己的綁定，從而促使它向通信對(duì)端發(fā)送綁定更新建立綁定。

　　為了保證數(shù)據(jù)分組的選路是優(yōu)化的，希望通信對(duì)端在多數(shù)情況下都把數(shù)據(jù)分組直接發(fā)送到移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的轉(zhuǎn)交地址 ，而很少通過家鄉(xiāng)代理轉(zhuǎn)發(fā)。這樣就避免了在移動(dòng)ipv4中存在的“三角路由”問題，增強(qiáng)了網(wǎng)絡(luò)的可擴(kuò)展性和可 靠性，同時(shí)也減輕了整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的負(fù)擔(dān)。顯然，通信對(duì)端直接把分組發(fā)送到移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的轉(zhuǎn)交地址，減弱了二者之間 通信對(duì)家鄉(xiāng)網(wǎng)絡(luò)的依賴，減輕了家鄉(xiāng)代理、家鄉(xiāng)鏈路上的故障對(duì)這種通信的影響，也減輕了這種通信流量對(duì)家鄉(xiāng) 網(wǎng)絡(luò)的影響。

　�。�3）移動(dòng)透明性和人境過濾

　　移動(dòng)ipv6定義了一種新的目的地選項(xiàng)一家鄉(xiāng)地址選項(xiàng)，存放移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的家鄉(xiāng)地址，用于實(shí)現(xiàn)移動(dòng)對(duì)上層協(xié)議和 應(yīng)用的透明，避開外地鏈路入境過濾策略的限制。

　　只要通信對(duì)端上存在關(guān)于移動(dòng)節(jié)點(diǎn)家鄉(xiāng)地址和轉(zhuǎn)交地址的綁定，該移動(dòng)節(jié)點(diǎn)就可以把分組直接發(fā)送到通信對(duì)端 ，并且把分組的源地址設(shè)置為它的一個(gè)轉(zhuǎn)交地址，同時(shí)在分組的報(bào)頭中包含家鄉(xiāng)地址選項(xiàng)，給出移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的家鄉(xiāng) 地址。當(dāng)分組到達(dá)通信對(duì)端后，通信對(duì)端從家鄉(xiāng)地址選項(xiàng)中取出家鄉(xiāng)地址，互換轉(zhuǎn)交地址和家鄉(xiāng)地址的位置再交 給上層，從而隱藏了轉(zhuǎn)交地址的使用，保證了移動(dòng)ip的操作對(duì)于上層協(xié)議的透明。

　　很多路由器實(shí)現(xiàn)人境過濾等安全策略，過濾掉源地址拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)錯(cuò)誤的分組。因?yàn)槭褂棉D(zhuǎn)交地址作為ipv6報(bào)頭的 源地址，分組就能夠通過這樣的路由器。

　�。�4）動(dòng)態(tài)家鄉(xiāng)代理地址發(fā)現(xiàn)

　　移動(dòng)節(jié)點(diǎn)離開家鄉(xiāng)后，家鄉(xiāng)網(wǎng)絡(luò)可能進(jìn)行了重新配置，導(dǎo)致原來(lái)提供家鄉(xiāng)代理的節(jié)點(diǎn)被另一個(gè)路由器取代。在這種情況下，移動(dòng)節(jié)點(diǎn)就不知道當(dāng)前家鄉(xiāng)代理的ip地址。移動(dòng)ipv6提供的“動(dòng)態(tài)家鄉(xiāng)代理地址發(fā)現(xiàn)”機(jī)制，允許移動(dòng)節(jié)點(diǎn)動(dòng)態(tài)發(fā)現(xiàn)家鄉(xiāng)鏈路上現(xiàn)有家鄉(xiāng)代理的ip地址，從而保證能夠注冊(cè)其主轉(zhuǎn)交地址。

　　動(dòng)態(tài)家鄉(xiāng)代理地址發(fā)現(xiàn)機(jī)制規(guī)定：移動(dòng)節(jié)點(diǎn)在沒有配置家鄉(xiāng)代理，或者發(fā)現(xiàn)當(dāng)前的家鄉(xiāng)代理不再有效時(shí)，首先向其家鄉(xiāng)子網(wǎng)前綴特定的移動(dòng)ipv6家鄉(xiāng)代理泛播地址發(fā)送icmp家鄉(xiāng)代理地址發(fā)現(xiàn)請(qǐng)求消息。該消息到達(dá)家鄉(xiāng)鏈路上的一個(gè)或多個(gè)家鄉(xiāng)代理后，其中一個(gè)家鄉(xiāng)代理向移動(dòng)節(jié)點(diǎn)返回一條icmp