移动IPv6为保障通信节点移动期间其底层状态变化对高层协议、应用的透明性，在IPv6的通用数据结构和算法的基础上，通过在通信主机建立相关绑定信息的数据结构，和采用扩展的数据发送及接收算法，来实现移动IPv6技术框架内的移动主机间的通信。本文简单介绍和分析了移动IPv6相关的几种主机数据结构和数据发送及接收的算法。

　　关键字

　　移动IPv6 数据结构 算法

　　一 引言

　　移动IPv6是构建在IPv6技术体系基础上的，并且通过IPv6的特性来实现通信主机移动性功能的技术。为了使节点通信期间具备移动IP功能，保证节点移动对传输层协议和应用程序的透明性，移动IPv6在IPv6的通用数据结构和算法的基础上，建立了特定的数据结构，并采用扩展的数据收发算法，来实现移动IPv6技术框架内的移动主机间通信。

　　其中主要涉及到归属代理(Home Agent，HA)、移动节点(Mobile Node，MN)和通信节点(Correspondent Node，CN)三种主机实体，以及相应的归属代理地址(Home Agent Address，HAA)、MN的归属地址(Home Address，HoA)和转交地址(Care-of Address，CoA)、通信节点地址(Correspondent Node Address，CNA)等信息。

　　二 数据结构

　　移动主机作为IPv6网络的节点，为支持和实现各协议功能，首先需要通信主机在存储器缓存中保持和维护实现相关基本协议功能的数据信息。邻居发现(Neighbor Discovery)给出了这类数据信息构成的数据结构，主要包括：

　　邻居缓存(Neighbor Cache)：本地主机维持的与接口相关的相邻邻居的数据信息的表项。各条目以单播地址为索引，包括链路层地址、邻居类别标志、指向等待地址解析的数据包队列的指针、邻居可达状态、邻居检测信息等。

　　目的地缓存(Destination Cache)：主机维持的关于数据的目的节点信息的表项，以实现目的IP地址和下一跳邻居的IP地址的映射。数据包括“on-link”和“off-link”状态的目的主机信息，并提供简单的间接寻址。

　　前缀列表(Prefix List)：以对应“on-link”主机的地址前缀为条目，路由器通告消息接收主机在各通告相应失效期内，按照通告内容相关信息维护的列表。

　　缺省路由器列表(Default Router List)：为有效确定数据包路由为目的，包含指向邻居缓存中相应条目的指针和已知可达的有效路由器地址等信息的列表。

　　同时，移动性节点数据交换过程还涉及到移动IPv6相关的绑定缓存、绑定更新列表和归属代理列表等特定的数据结构，以便于各个节点有效维持和处理相关主机在注册和通信期间有关地址和状态等信息数据。

　　1绑定缓存

　　绑定缓存(Binding Cache)是通信节点和移动节点的归属代理各自维持的包含移动节点当前绑定信息的表项。表项各条目根据移动节点发送的绑定更新(Binding Update，BU)消息而生成，内容主要包括：

　　MN的HoA和CoA；

　　有效时间——通过各BU消息寿命刷新计算的对应缓存条目的有效时间；

　　请求时间——最近一次发送绑定更新请求(Binding Refresh Request，BRR)消息的时间；

　　归属注册标记——(归属代理维持的绑定缓存条目中)指示当前条目是否为归属注册条目的标记；

　　上一次BU消息的序列号等其他相关信息。

　　通信节点在本地还存有与迂回路由进程(Return Routability procedure，RRp)进程相关，并且仅用于收发绑定消息的信息：Home Test Init(HoTI)和Home Test(HoT)以及Care-of Test Init(CoTI)和Care-of Test(CoT)消息的收发时间、RRp消息重发状态、HoTI和CoTI的Cookie信息、HoT和CoT的加密令牌等。

　　通信节点绑定缓存相关条目在RRp完成后建立，而归属代理绑定缓存条目通常在移动节点向其发送BU消息进行通信注册(correspondent registration)时建立。

　　绑定缓存的实现方式并不唯一，可以使用独立的缓存结构，也可以对目的地缓存扩展形成具备绑定缓存逻辑功能的综合数据结构。无论采用那种方式，当发送数据包时，绑定缓存中信息的执行优先于邻居发现维持的目的地缓存和邻居缓存的信息。

　　2绑定更新列表

　　移动节点通过绑定更新列表(Binding Update list)记录向归属代理和通信节点发送BU消息的内容。除与绑定缓存一致的HoA、CoA和有效时间等字段外，还包括：

　　节点地址——接收BU消息的节点的地址；

　　消息寿命——前一次BU消息的寿命时间；

　　发送时间——最近一次发送BU消息的时间；

　　重发状态——当BU消息中表示需对方应答的A标记置位时，未收到绑定确认(Binding Acknowledgement，BA)消息期间，等待重发BU消息的状态；

　　后续标记——移动节点发送RRp测试消息或BU消息后，收到ICMPv6下一头类型参数错误或无法识别(Type 4 Code 1)的应答消息，判断是否需发送后续BU消息的指示标记。

　　移动节点同时也存有与绑定缓存中RRp相关内容相同的数据信息，并和通信节点一样通过HoT和CoT消息里的加密令牌，检验绑定相关的消息。

　　在RRp进程完成的同时，绑定更新列表中生成相应的条目，记录向所有归属代理和通信节点发送绑定更新消息的信息。移动节点以BU消息响应BRR时，不论该目的地址的绑定内容是否发生变化，系统均更新对应条目，保证通过消息序列或其他信息检索到与最近的BU消息一致的信息。