Linux下移动IPv6实现指南
1 介绍1.3
3 Linux下的MIPv6实现
本文档描述了在Linux平台下的软件和建立与使用移动IPv6的步骤。draft-ieft.mipv6-ipv
1.1 移动IP的概念
每个移动节点总是由其家乡地址识别，而于其当前接入Internet位置无关。当离开家乡链路时，移动节点也与一个转交地址相关联，该转交地址包含了移动节点当前位置的信息。寻址到移动节点家乡地址的IPv6报文分组经过其家乡代理（HA）被透明的路由到其转交地址。该协议使IPv6节点能够缓存移动节点家乡地址和其转交地址的绑定，然后在直接发送目的为移动节点的所有报文分组到该转交地址。
1.2 为何使用移动IP？
若在IPv6中没有对移动性的特定支持，因为路由是根据报文分组目的IP地址中的子网前缀进行路由，则当移动节点离开其家乡链路（其家乡IPv6子网前缀使用的链路）时，发送给移动节点（主机或路由器）的报文分组不能够到达。为保证移动情况下的持续通信，移动节点在每次移动到一个新链路时都能改变其IP地址，但移动节点在改变位置时就无法保持传输层和更高层的连接。因为移动计算机在IPv6部署期间可能占Internet上通信设备的大多数或起码是可观比例，所以IPv6移动性支持尤为重要。
全部细节，参见移动IPv6移动性支持（RFC3775）（见“资源”部分）。
1.3
图1：移动IP
1. 移动节点（MN）到达外地网络并得到一个新转交地址。
2. MN执行与其家乡代理（HA）的绑定更新（新转交地址在HA那里注册）。HA发送一条绑定确认给MN。
3. 通信对端（CR）要联系MN。HA截获目的是MN的报文分组。
4. 然后HA使用MN的转交地址从CR通过隧道发送所有报文分组到MN。
5. 当MN应答CR时，它可以使用其当前的转交地址（执行与CR的绑定）并与CR直接通信（优化路由）或者通过隧道经过HA传输所有报文分组。
解释如图1所示意。
2 IPv6
IP版本6（IPv6）是一个新版本的Internet协议，作为IP版本4（IPv4）[RFC-791]的后续版本而设计。IPv6与IPv4相比主要有以下变化：
扩展的寻址功能
首部格式简化
对扩展与选项的改善支持
流标签功能
认证与保密功能
为充分理解MIPv6的工作原理，您应当对IPv6无状态自动配置有基本了解。您可对RFC2462中的IPv6无状态地址自动配置进行研究。
通常需了解IPv6更多信息，请访问IPv6工作组（IETF）网站-见链接的资源部分。
3 Linux下的MIPv6实现
目前有两个可用的Linux下移动IPv6实现的版本。英国的兰开夏大学有最早（?）的实现(http://www.c8-ipv6.lancs.ac.uk/MobileIP/)。所支持的最新内核版本为2.1.90，与IETF移动IPv6草案第五版（目前是第24版）相兼容。代码与站点从1998开始就一直未更新，因此它被认为是过时的。
另外一个不断更新的实现由HUT（赫尔辛基技术大学）开发。所支持的最新内核版本是
3.1 给内核打补丁
HUT MIPv6需要内核补丁。该实现对IPv6内核栈作了修改，因此需要重新编译内核。实现软件包中有很好的安装过程帮助文档，但我会给出一个简要的指南。
请注意！MN和HA不再需要两个不同的内核。只需对一个内核进行编译以提供对MN与HA的支持。不可能同时作为MN和HA运行；而是根据所加载的模块来进行选择。
1. 从http://www.mobile-ipv6.org下载最新的Linux MIPv6源代码。目前最新发布的版本是：mipv6-2.0-rc2-linux-
# cd /usr/local/src
# wget http://www.mobile-ipv6.org/download/mipv6-1.1-v
# tar zxfv mipv6-1.1-v
2.从ftp.kernel.org 下载并解压对应的Linux内核版本：
# cd /usr/src
# wget ftp://ftp.kernel.org/pub/linux/kernel/v2.4/linux-
# tar jxvf linux-
# ln -s linux-
# cd linux
3.应用MIPv6补丁：
# patch -p1 --dry-run < /usr/local/src/mipv6-1.1-v
--dry-run检查补丁能否正确应用。若返回任何错误结果，则不应继续进行。若一切正常，则
# patch -p1 < /usr/local/src/mipv6-1.0-v
4．删除源代码中残留的.o文件以及其它从属文件。
#make mrproper
5.现在开始对内核树进行配置。运行make menuconfig。MIPv6选项在“Networking Options”内。以下选项应当出现。
CONFIG_EXPERIMENTAL=y
CONFIG_SYSCTL=y
CONFIG_PROC_FS=y
CONFIG_MODULES=y
CONFIG_NET=y
CONFIG_NETFILTER=y
CONFIG_UNIX=y
CONFIG_INET=y
CONFIG_IPV6=m
CONFIG_IPV6_SUBTREES=y
CONFIG_IPV6_IPV6_TUNNEL=m
CONFIG_IPV6_MOBILITY=m
CONFIG_IPV6_MOBILITY_MN=m
CONFIG_IPV6_MOBILITY_HA=m
因为MIPL开发工作还在进行中，所以您可能设置：
CONFIG_IPV6_MOBILITY_DEBUG=y
使用调试信息，更易于发现问题所在。调试信息也非常有助于报告bug。
为确保开启了所有正确选项，您可运行包含在MIPL中的一个小的shell脚本：chkconf_kernel.sh
6.接下来您应当编译并安装内核。
提示：为更容易的将该内核与其它内核相区分，您可以改变/usr/src/linux/Makefile中的"EXTRAVERSION"变量，比如"-MIPv6-1"。
#make dep
#make bzImage
#make clean
#make modules
#make modules_install //生成了/lib/modules/
7．把bzImage复制到boot目录并在/boot下生成 initrd img文件：
#cp /usr/src/linux/arch/i386/boot/bzImage /boot
#cd /boot
#mkinitrd initrd-
8.修改grub设置：
#vi /etc/grub.conf
添加以下几行：
title Red Hat Linux (test)
root (hd0,2)
kernel /boot/bzImage ro root=/dev/hda3（根据实际情况）
initrd /boot/initrd-
3.2 用户空间工具
用户空间工具mipdiag，配置文件和初始化脚本必须作为模块安装才能正确运行：
# cd /usr/local/src/mipv6-1.1-v
# ./configure
# make && make install
3.3 MIPv6设备节点
MIPv6模块也需要一个新的设备节点表项。执行命令：
# mknod /dev/mipv6_dev c 0xf9 0
3.4 自动启动
1. Red Hat:
所有初始化脚本都位于/etc/init.d/，它们符号链接到正确的运行级（/etc/rcX.d/），您可执行命令：
# chkconfig --add mobile-ip6
以使MIPv6随系统启动，或
# chkconfig --
使MIPv6不随系统启动。
4 实验床
现在您应该有了一个打上MIPL补丁的可正常运行的内核，安装了用户级工具并启用了引导时的自动启动。若出现任何错误，仔细对照以上各部分。
4.1 实验场景
我们在实验床中使用站点本地地址。您也可使用全球地址，但一定要注意链路本地地址无效！实验床包含4个节点；见图“移动IPv6实验床”。
1.HA-家乡代理：HA位于家乡网络，地址为fec0:106:2700::2，有一个无线网络网卡。
2. MN-移动节点：当MN在“家乡网络”时，其地址为fec0:106:2700::4。当MN移动到另一个网络时，它获得一个新的“转交”地址。
3.R-Router：这是位于家乡网络和Internet之间的路由器。它有一个无线网卡，地址为fec0:106:2700::1和一个有线网卡，地址为fec0:106:2300::2。
4.AR-Access Router:AR和R之间的链路是我们的“internet”-但在该实验场景中只是一根网线（可以是任何网络）。AR有两个网卡；有线网卡地址为fec0:106:2300::1，无线网卡地址为fec0:106:1100::1。
移动IPv6实验床
4.2 配置过程详解
4.2.1 搭建功能完备的IPv6网络
在我们开始测试移动IP以前，需要一个功能完备的IPv6网络。所有节点之间应能相互ping通。这是关键部分。比如，若AR无法ping通HA，就没有绑定更新。
我会给出搭建网络的方法和使用IPv6运行的简单步骤。搭建IPv6网络的更多信息，参见Peter Bieringer的Linux IPv6 HOWTO。
为简单起见，我禁用了加密功能-注意：在与无线网络打交道时，您应总使用加密！
也请注意不同的无线网络有不同的ESSID！
1.MN：移动节点有一个无线网卡。应禁用转发功能，但应接受自动配置与路由广播：
# iwconfig eth0 mode ad-hoc essid homenet enc off
# ifconfig eth0 inet6 add fec0:106:2700::4/64
# echo "0" > /proc/sys/net/ipv6/conf/eth0/forwarding
# echo "1" > /proc/sys/net/ipv6/conf/eth0/autoconf
# echo "1" > /proc/sys/net/ipv6/conf/eth0/accept_ra
# echo "1" > /proc/sys/net/ipv6/conf/eth0/accept_redirects
# /etc/init.d/mobile-ip6 start
2.HA：家乡代理有一个无线网卡。应启用转发，因为它使用正常路由来将截获的报文分组从物理网卡发送到虚拟隧道网卡。注意：必须添加缺省路由，否则在与位于外地LAN上的MN通信时会出现问题。一个可能的解决方法是使用HA作为家乡网络的缺省路由。
# iwconfig eth0 mode ad-hoc essid homenet enc off
# ifconfig eth0 inet6 add fec0:106:2700::2/64
# echo "1" > /proc/sys/net/ipv6/conf/eth0/forwarding
# echo "0" > /proc/sys/net/ipv6/conf/eth0/autoconf
# echo "0" > /proc/sys/net/ipv6/conf/eth0/accept_ra
# echo "0" > /proc/sys/net/ipv6/conf/eth0/accept_redirects
# ip route add ::/0 via fec0:106:2700::1
# /etc/init.d/mobile-ip6 start
3.R(家乡)路由器有两个网卡；一个无线与一个有线。路由器必须启用转发功能。
# ifconfig eth0 inet6 add fec0:106:2300::2/64
# iwconfig eth1 mode ad-hoc essid homenet enc off
# ifconfig eth1 inet6 add fec0:106:2700::1/64
# echo "1" > /proc/sys/net/ipv6/conf/all/forwarding
# echo "0" > /proc/sys/net/ipv6/conf/all/autoconf
# echo "0" > /proc/sys/net/ipv6/conf/all/accept_ra
# echo "0" > /proc/sys/net/ipv6/conf/all/accept_redirects
# ip route add fec0:106:1100::/64 via fec0:106:2300::1
4.AR:接入路由器（位于外地链路上）也有两个网卡；一个无线和一个有线。必须启用转发功能。
# ifconfig eth0 inet6 add fec0:106:2300::1/64
# iwconfig eth1 mode ad-hoc essid visitnet enc off
# ifconfig eth1 inet6 add fec0:106:1100::1/64
# echo "1" > /proc/sys/net/ipv6/conf/all/forwarding
# echo "0" > /proc/sys/net/ipv6/conf/all/autoconf
# echo "0" > /proc/sys/net/ipv6/conf/all/accept_ra
# echo "0" > /proc/sys/net/ipv6/conf/all/accept_redirects
# ip route add fec0:106:2700::/64 via fec0:106:2300::2
您可不修改proc变量，而使用sysctl。
注意：我们在实验床设置了静态路由。所有主机之间应该都可以相互ping通。
4.2.2 配置移动IPv6
MIPv6设置中最后要在network-mip6.conf中进行配置。RedHat系统中，该文件位于/etc/sysconfig/。该文件内容应非常容易理解。
1.HA:HA配置文件应包含以下设置：# cat /etc/network-mip6.conf
# Home Agent configuration file
FUNCTIONALITY=ha
DEBUGLEVEL=1
MIN_TUNNEL_NR=1
MAX_TUNNEL_NR=5
TUNNEL_SITELOCAL=yes
2.MN:MN配置文件看起来应该像这样：
# cat /etc/network-mip6.conf
# Mobile Node configuration file
FUNCTIONALITY=mn
DEBUGLEVEL=1
TUNNEL_SITELOCAL=yes
MIN_TUNNEL_NR=1
MAX_TUNNEL_NR=3
HOMEDEV=mip6mnha1
HOMEADDRESS=fec0:106:2700::4/64 # MN's home adress
HOMEAGENT=fec0:106:2700::2/64 # HA's address
3.接着，启动移动IP：
# /etc/init.d/mobile-ip6 start
Starting
您通过在HA上执行ifconfig命令来验证其是否启动。若建立了隧道，ip6tnl1，则启动了移动ip6：
# ifconfig
eth1 Link encap:Ethernet HWaddr 00:02:2D:2D:DE:79
inet6 addr: fec0:106:2700::2/64 Scope:Site
inet6 addr: fe80::202:2dff:fe2d:de79/64 Scope:Link
UP BROADCAST RUNNING MULTICAST MTU:1500 Metric:1
RX packets:618 errors:6 dropped:6 overruns:0 frame:6
TX packets:1485 errors:22 dropped:0 overruns:0 carrier:0
collisions:0 txqueuelen:100
RX bytes:87914 (85.8 KiB) TX bytes:252596 (246.6 KiB)
Interrupt:3 Base address:0x100
ip6tnl1 Link encap:UNSPEC HWaddr 00-00-00-00-00-00-00-00-00-00-00-00-00-00-00-00 ①
UP POINTOPOINT RUNNING NOARP MTU:1460 Metric:1
RX packets:6 errors:0 dropped:0 overruns:0 frame:0
TX packets:6 errors:0 dropped:0 overruns:0 carrier:0
collisions:0 txqueuelen:0
RX bytes:576 (576.0 b) TX bytes:624 (624.0 b)
ip6tnl2 Link encap:UNSPEC HWaddr 00-00-00-00-00-00-00-00-00-00-00-00-00-00-00-00②
UP RUNNING NOARP MTU:1460 Metric:1
RX packets:0 errors:0 dropped:0 overruns:0 frame:0
TX packets:0 errors:0 dropped:0 overruns:0 carrier:0
collisions:0 txqueuelen:0
RX bytes:0 (0.0 b) TX bytes:0 (0.0 b)
lo Link encap:Local Loopback
inet addr:127.0.0.1 Mask:255.0.0.0
inet6 addr: ::1/128 Scope:Host
UP LOOPBACK RUNNING MTU:16436 Metric:1
RX packets:8 errors:0 dropped:0 overruns:0 frame:0
TX packets:8 errors:0 dropped:0 overruns:0 carrier:0
collisions:0 txqueuelen:0
RX bytes:560 (560.0 b) TX bytes:560 (560.0 b)
①隧道建立，准备连接。
②另外一条隧道就绪。
您也会看到mipv6模块被加载（MN）。
# lsmod
Module Size Used by Not tainted
mip6_mn 59888 0 (unused)
ipv6_tunnel 11448 1 [mip6_mn]
mip6_base 40728 0 [mip6_mn]
ipv6 179764 -1 [mip6_mn ipv6_tunnel mip6_base]
...
4.2.3 在AR上配置radvd
当MN来到一个新网络时，它进行链路本地地址配置，若成功则进入下一阶段。[RFC2462]（IPv6无状态地址自动配置）描述了下一阶段：
“自动配置的下一阶段包括获得一条路由广播或确定没有路由器的存在。若存在路由器，则它们会发送具体规定主机应进行何种自动配置的路由器广播。若路由器不存在，则应当触发有状态自动配置。”
“路由器定期发送路由器广播，但连续广播之间的延迟通常比执行自动配置的主机愿意等待的时间更长。为快速获得一条广播，主机向全路由器组播组发送一条或多条路由器请求”。—第8页。
这是我们使用RADVD所在。
与IPv6无状态地址自动配置相关的更多细节请阅读[RFC2462]。
我们在AR的无线网卡上配置RADVD。radvd.conf文件应包含以下内容：
# cat /etc/radvd.conf
interface eth1
{
AdvSendAdvert on;
AdvIntervalOpt on;
MinRtrAdvInterval 3;
MaxRtrAdvInterval 10;
AdvHomeAgentFlag off;
prefix fec0:106:1100::/64
{
AdvOnLink on;
AdvAutonomous on;
AdvRouterAddr on;
};
};
然后我们启动它：
# /etc/init.d/radvd start
您现在应可使用radvdump命令来确定所有radvd报文都正确的定期发送：
# radvdump
Router advertisement from fe80::202:2dff:fe54:d1b2 (hoplimit 255)
Received by interface eth1
# Note: {Min,Max}RtrAdvInterval cannot be obtained with radvdump
AdvCurHopLimit: 64
AdvManagedFlag: off
AdvOtherConfigFlag: off
AdvHomeAgentFlag: off
AdvReachableTime: 0
AdvRetransTimer: 0
Prefix fec0:106:1100::/64
AdvValidLifetime: 2592000
AdvPreferredLifetime: 604800
AdvOnLink: on
AdvAutonomous: on
AdvRouterAddr: off
AdvSourceLLAddress: 00 02 2D 54 D1 B2
注意！当在HA上使用radvd并启用“autoconf”（在proc中）时，除静态地址以外，您也会在MN上得到一个自动生成的IPv6地址：
4.2.4 在HA上配置radvd
为使MN能知道其位于家乡网络，HA也应发出RA。因此我们应该也在HA上启用RADVD。/etc/radvd.conf文件应包含以下内容：
# cat /etc/radvd.conf
interface eth0
{
AdvSendAdvert on;
MaxRtrAdvInterval 3;
MinRtrAdvInterval 1;
AdvIntervalOpt off;
AdvHomeAgentFlag on;
HomeAgentLifetime 10000;
HomeAgentPreference 20;
AdvHomeAgentInfo on;
prefix fec0:106:2700::2/64
{
AdvRouterAddr on;
AdvOnLink on;
AdvAutonomous on;
AdvPreferredLifetime 10000;
AdvValidLifetime 12000;
};
};
也应在HA上执行radvdump命令以检查是否发送了radvd报文：
# radvdump
Router advertisement from fe80::202:2dff:fe54:d11e (hoplimit 255)
Received by interface eth0
# Note: {Min,Max}RtrAdvInterval cannot be obtained with radvdump
AdvCurHopLimit: 64
AdvManagedFlag: off
AdvOtherConfigFlag: off
AdvHomeAgentFlag: on
AdvReachableTime: 0
AdvRetransTimer: 0
Prefix fec0:106:2700::2/64
AdvValidLifetime: 12000
AdvPreferredLifetime: 10000
AdvOnLink: on
AdvAutonomous: on
AdvRouterAddr: on
AdvSourceLLAddress: 00 02 2D 54 D1 1E
AdvHomeAgentInfo:
HomeAgentPreference: 20
HomeAgentLifetime: 1000
# ifconfig eth0
eth0 Link encap:Ethernet HWaddr 00:90:7D:F3:03:
inet6 addr: fec0:106:2700:0:290:7dff:fef3:
inet6 addr: fec0:106:2700::4/64 Scope:Site ②
inet6 addr: fe80::290:7dff:fef3: