<再看TCP/IP第一卷>关于网络层及协议细节---IP协议（2）--移动IP及DHCP

题外话：本来想按照互联网的层级自下向上回顾这些协议的，但是今天实在得破个例，DHCP不得不说！

主机从一个网络迁移到另一个网络，那么IP编址的结构就要发生改变，当今主流有如下几种修改方案：

（一）改变地址：

主机在移动到新的网络的时候改变它的地址，这里需要DHCP协议，将其和新的网络关联起来，这么做的话需要我们手动修改可能需要如下的命令

1 sudo vim /etc/network/interface

每次修改若想要使修改之后生成的IP地址生效，大部分情况下需要我们重启主机

1 /etc/init.d/network restart

并且这么做的话DNS表必须要更新，使因特网上的其他主机可以知道其变化

（二）两个地址：

使用两个地址是一种更可行的方法，主机有原始的地址成为归属地址，还有一个临时的地址称为转交地址，前者是永久的，使得它与归属网络永久相关联。

每次当主机发生移动的时候，改变的是临时地址即转交地址，下面重点看这方面的内容。

归属地址和转交地址与之对应的是归属网络和转交网络，归属网络和外地网络之间的桥梁是因特网，而归属网络和因特网之间需要一个归属代理，转交网络和因特网连接需要一个转交代理，所谓的代理就是路由器，但是代理的功能是在应用层完成的，所以两个代理更强调的是作为主机的功能。

当主机在移动到一个外地的网络的时候，外地的网络就需要动态地给加入的主机分配一个IP地址，这个IP地址的分配过程就是DHCP完成的，（当外地主机充当外地代理的时候，这个转交地址就成为同址转交地址，使用同址转交地址的主机可以移动到任何的网络，不必担心代理的可用性）。

关于与远程主机的通信过程，移动主机需要经过三个过程：代理发现，登记和传送数据：

1.代理发现

##移动主机在外地网络进行代理发现的基础条件是已知归属代理地址##

代理发现的过程主要分为两个阶段：

a.代理通告

发送一个ICMP报文（类型值16：用户信息应答）报文中数据是转交地址，只有外地代理才能使用这个字段。

代码位含义：

0　　　　需要登记，没有同址转交地址

1　　　　代理忙，现在不接受登记

2　　　　代理充当归属代理

3　　　　代理充当外地代理

4　　　　代理使用最小的封装

5　　　　代理使用通用路由选择封装

6　　　　代理支持首部压缩

7　　　　Reserved

b.代理询问

发送一个ICMP询问报文，在当移动主机已经移动到了新的网络而没有收到代理通告的时候，它可以发起一个代理询问，让代理知道它需要帮助。

2.登记

移动主机移动到外地网络之后，并且已经发现了外地代理之后，必须登记。登记的四个要素如下：

a.移动主机必须向外地主机进行代理

b.移动主机必须向它的归属代理登记，这通常是由外地代理以移动主机的身份来完成的。

c.如果截至期到了，那么移动主机必须重新登记

d.如果移动主机回到了归属网络，那么必须取消登记

登记的过程之中需要使用登记请求和登记回答，这些信息是封装在UDP协议报中的，代理处理登记请求和回答使用知名端口434，移动主机使用任意临时端口。

报文内容中需要指明归属地址，归属代理地址，转交地址和标识（用于使请求和回应相互匹配）

3.数据传送

进行数据传送的过程时已经搭建了移动IP的通讯环境，通讯过程分为大致两种 ：

a.当远程地址向移动地址发送信息时，源地址是远程主机本身的地址，目的地址是移动主机的归属地址，总之就是认为移动主机在归属网络中。实质上呢，是归属代理使用ARP代理技术使用归属物理地址从而在链路层上接收了数据帧分组，然后再将分组转发给移动主机所在的外地网络。

b.从移动主机向远程主机发送信息时，它就像正常的情况一样进行发送，移动主机分片后将分组发送给归属地址，用远程主机的地址作为目的地址。

（三）关于DHCP协议：

绝大多数情况下来讲，对于一台主机四种信息是必要的：

（1）IP address

（2）subnet mask

（3）gateway IP

（4）DNS IP

同样作为IP地址分配/回馈协议的有RARP和BOOTP，不同的是DHCP的出现更为了符合将以上4个必要的信息动态分配（与BOOTP不同，BOOTP为查表静态）的协议。

DHCP客户和DHCP服务器可以处于同一个网络上，也可以处于不同的网络之中，当客户和服务器放在了同一个网络中的时候，会进行如下的操作：

（1）DHCP服务器在UDP端口67发出被动打开命令，等待客户请求。

（2）客户端在UDP68号端口发出主动打开命令，这个报文自然被装入UDP报文的首部之中，再使用IP地址进行封装，这里的IP地址源端IP为0，目的地址-1（受限广播，只在本地网络传播）

（3）服务器使用广播或者单播来响应这个客户，它使用了UDP源端口67和目的端口68，这里回复的过程之中就可以使用IP地址拉，也不需要ARP解析地址。

当DHCP客户和DHCP服务器处于不同的网络之中的时候，会进行如下的操作：

（1）服务器端和客户端进行的操作之前是一样的，但是因为受限广播，没有路由器会接收该IP数据报。

（2）在网络中设置一台主机作为中继代理，中继代理知道DHCP服务器的单播IP地址，然后DHCP服务器和中继代理在应用层完成通讯，中继代理再把它转达给DHCP客户。

通过DHCP报文的格式我们可以注意到DHCP的差错控制和对类型细致的分类。

DHCP服务器分配IP过程分为两种：静态分配和动态分配

静态分配：通过访问DHCP服务器中的表来进行查询与DHCP客户相对应的永久IP地址

动态分配：通过数据库实现IP地址池，当接收请求的时候动态分配一个IP地址，时间长短可以协商。