1、移动IPv6通信过程

据国内学者研究，如下图所示，移动节点MN在移动过程中为了保持与通信对端CN不间断的通信，MN进行了路由器搜索、移动检测、获取转交地址、注册家乡代理、建立隧道、注册通信对端、发送数据包等过程。

(1)移动节点MN在漫游过程中，家乡代理和接入路由器都会周期性发送路由器通告报文，MN根据接收到的报文判断自己是在家乡链路还是在外地链路上。移动IPv6检测机制主要使用IPv6的邻居发现。

(2)检测到移动节点MN已经移动到外地链路之后，移动节点将会通过无状态或有状态地址自动配置获得移动节点在外地的转交地址CoA。

(3)移动节点MN获得转交地址CoA之后，MN会向HA注册，绑定HoA和CoA。首先，MN会向HA发送绑定更新请求，之后HA会向MN发送绑定确认，完成HoA和CoA的注册绑定。

(4)此时通信对端CN发送数据包到移动节点，但是CN并未知MN已经漫游到外地链路，只能先把数据包发送给MN的家乡代理。

(5)家乡代理HA和接入路由器之间建立隧道机制，所有发往移动节点的数据包，都被家乡代理所截获，通过隧道发往移动节点。

(6)外地链路的接入路由器收到通信对端CN发过来的数据包之后，将数据包发给移动节点。

(7)当移动节点需要和通信对端通信时，移动节点发往通信对端进行绑定更新，将移动节点的转交地址进行注册。

(8)通信对端接收到移动节点的绑定更新消息之后，通信对端将会发送一个绑定确认消息给移动节点，双方建立起了直接的传输通道，以后双方在传输数据时不需要经过家乡代理的转发了，双方直接通过标准的IP路由机制通信即可。

2、移动IPv6的优势表现在

从技术上来说，IPv6具有扩充地址空间、降低管理成本、自动化配置等优势。

另外同移动IPv4相比，移动IPv6具有以下几点优势

(1) 移动IPv6路由优化机制

移动IPv6中移动节点与通信对端通信过程中，有两种通信机制。一种是双向隧道通信机制，家乡代理HA和接入路由器之间建立隧道，通信对端和移动节点之间通过隧道机制进行通信，但是这种通信机制并不是最佳的路由，MN和CN之间通信都需要在HA转发，这样就增加了HA的网络负担，也可能造成网络的拥堵。移动IPv6中存在另一种路由优化进制，指的时通信对通过HA发送给移动节点MN后，MN发送绑定更新请求给CN，进行移动节点转交地址的注册，而后通信对端CN会发送绑定确认应答，这样就绑定了移动节点的转交地址和通信节点家乡地址。此后，移动节点MN和通信对端CN可以直接通信，实现端到端的对等通信，避免了HA转发，减轻了网络的负担，同样也减小了网络的时延。

(2) 实现地址的自动配置

移动IPv6中主机地址的配置方式有多种，有状态自动配置、无状态自动配置和静态地址。

(3) 移动性好、服务质量高动

移动IPv6中能够为主机分配全球唯一的IPv6单播地址，每个主机的地址将是唯一的永久地址，能够处理大规模移动性的要求。移动IPv6头部增加了流标记域，使得任何网络的中间点都能确定并区别对待某个IP地址的数据流。

(4) 内嵌的安全机制

IPsec作为移动IPv6必要组成部分，通过移动IPv6中IPsec可以对网络层的通信进行加密，通过移动IPv6实现企业VPN的无缝接入。

延伸阅读

3、移动ipv6技术

IETF的MIPv6工作组为了支持节点在IPv6网络中移动过程中连续性提出了移动IPv6协议。其目的仍然是无论移动节点是在家乡链路还是在外地链路，保持通信的连续性。移动IPv4和移动IPv6都是为了保持不间断的通信，但是两者存在差异，移动IPv6相比移动IPv4更具优势。

移动IPv6协议中没有移动IPv4中的外地代理，在下一代互联网IPv6中，由于IPv6地址的海量性，没有必要再为移动节点设置外地代理，直接通过接入路由器(Acess Router,AR)连接到互联网。移动IPv6中，除了家乡代理可以建立移动节点家乡地址和转交地址的绑定外，通信对端也可以建立MN家乡地址和转交地址的绑定，实现路由优化。移动IPv6提供动态家乡代理地址发现机制，允许移动节点动态发现家乡链路上的家乡代理的IP地址，从而保证在家乡代理重新配置或被其他路由器替代后，移动节点能向新的家乡代理注册其转交地址。

4、相关概念解释

家乡地址(Home Address,Ho A)：家乡地址是一个全球唯一的可单播的IPv6地址，它是永久性的地址，不会随着移动节点的移动而改变。在互联网快速发展的今天，过渡到IPv6势在必行。当移动节点每次移动或者漫游到外地链路时，都要更换一个IP地址显得很麻烦，在IPv6中，每个移动节点都可以拥有一个全球唯一的家乡地址，便于移动终端的设置和通信，为人类带来很大的便利。

家乡链路(Home Link) ：家乡链路是移动节点的家乡子网前缀所在的链路。

外地链路(Foreign Link) ：除了家乡链路，移动节点所漫游到的任何其他链路。

推荐阅读

《中国信通院：IPv6网络安全白皮书(51页).pdf》

《推进 IPv6 规模部署专家委员会：中国IPV6发展状况报告(23页).pdf》

《国家电子政务外网管理中心：2021年政务外网IPv6演进技术白皮书(36页).pdf》

IPv6是什么?与IPv4区别在哪?发展历程、经济效益分析

IPv6技术创新和融合应用试点名单发布，具体名单一览