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19-NEMO配置指导

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01-NEMO配置

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01-NEMO配置

目  录

1 NEMO

1.1 NEMO简介

1.1.1 NEMO概述

1.1.2 基本概念

1.1.3 工作机制

1.1.4 应用场景

1.1.5 MIP报文

1.1.6 协议规范

1.2 NEMO配置任务简介

1.3 配置NEMO

1.3.1 配置准备

1.3.2 配置移动IP功能

1.3.3 配置移动路由器

1.3.4 配置漫游口

1.3.5 配置安全认证

1.4 NEMO显示和维护

1.5 NEMO典型配置举例

 

1 NEMO

设备各款型对于本节所描述的特性支持情况有所不同，详细差异信息如下：

型号

特性

描述

ICG2000D

NEMO

不支持

ICG 3000S

支持

ICG3000F/3000F-DP

支持

ICG 5000G/5000T

支持

ICG 6000

支持

 

1.1  NEMO简介

1.1.1  NEMO概述

随着网络技术的发展，互联网的规模不断扩大，越来越多的移动用户希望能够以更加灵活的方式接入到互联网中，因此互联网提出了快速移动中的通信需求。在原有的TCP/IP网络中，一个子网内的移动节点进行跨网段的漫游之后，在另外的子网中将无法使用原有网络（即家乡网络）中的IP地址进行通信，针对这种需求，产生了MIP（Mobile IP，移动IP）技术，它能够保证移动用户在位置移动的同时网络通信不会中断。

在移动IP系统中，移动节点始终使用固定的IP地址进行通信，移动过程中可以保证已经建立的TCP连接不会中断。由于使用了固定的IP地址，使得网络位置的移动对用户的通信不产生影响；同时由于移动IP和网络介质无关，因此可以实现异质网络间的无缝漫游。

使用移动IP技术可以突破无线局域网的地域范围限制，并且克服了跨网段时由于重新获取IP地址所造成的通信中断等问题。

NEMO（Network Mobility）是对MIP协议的一种扩展，即把一组主机或者路由器看做一个整体移动网络，当这个整体移动时，网络中的设备可以不改变自己的IP地址，访问Internet或家乡网络。

1.1.2  基本概念

·     家乡地址（Home Address）：给移动节点分配的IP地址，不管节点在何处接入Internet，它都将保持不变。

·     家乡网络（Home Network）：移动节点的家乡地址所在的网络。

·     移动节点（Mobile Node，MN）：指一个主机或路由器，当它进行跨网段的漫游时可以不改变原有IP地址，并且仍能保持正在进行的通信。

·     家乡代理（Home Agent，HA）：指移动节点所在的家乡网络的某一个主机或路由器，它保存了移动节点的位置信息，当移动节点离开本地网络时能够将发往移动节点的报文传给目的地。

·     转交地址（Care-of Address，CoA）：移动节点隧道接口的IP地址。当移动节点不在家乡网络时，家乡代理会把报文转发到转交地址。

·     配置转交地址（Collocated Care-of Address，CCoA）：移动节点通过手工配置或者DHCP获得的外地网络中的IP地址。

·     移动路由器（Mobile Router，MR）：具备移动节点功能的路由器。

1.1.3  工作机制

移动路由器的工作流程如下：

(1)     移动路由器向家乡代理发送注册请求；

(2)     如果存活时间超时，移动路由器还没有收到应答，则删除注册信息，启动重注册定时器，尝试重新发送注册报文；

(3)     如果收到应答，移动路由器会自动创建隧道接口，并在隧道接口上添加到家乡代理的缺省路由。

1.1.4  应用场景

1. 主接入场景

移动路由器通过3G或4G无线接口与家乡代理之间建立隧道，实现移动路由器及下挂子网接入到家乡网络中。

当移动网络整体移动时，只有移动路由器上的无线接口IP地址发生变化，移动路由器重新注册，并重新建立隧道，下挂子网中的终端感知不到任何地址变化，终端上的应用会话不会中断。

图1-1 主接入场景示意图

 

2. 备接入场景

移动网络使用有线接入作为主链路访问网络，3G或4G无线链路作为备份链路。如果移动网络需要移动到其他场所，则有线链路断开，无线链路工作，移动网络通过无线链路访问网络。移动到另一场地，重新接入有线链路，则无线链路停止工作，继续作为备份链路。

图1-2 备接入场景示意图

 

1.1.5  MIP报文

MIP报文由固定部分和扩展部分组成。在MIP报文中，扩展部分必须存在认证信息，可以根据需要封装NEMO扩展或者NVSE扩展。

1. MIP请求报文格式

图1-3 MIP请求报文格式

 

各字段解释如下：

·     Type：标识报文类型。值为1表示Request报文；值为3表示Reply报文。

·     S：同步绑定；B：广播数据报；D：移动节点解封装；M：最小封装；G：GRE封装；r：发送0，在接收端忽略；T：反向隧道请求；x：发送0，在接收端忽略。

·     Lifetime：存活时间。值为0表示超时，撤销注册；值为0xFFFF（65535）表示永不超时。

·     Home Address：移动节点的家乡地址。

·     Home Agent：家乡代理地址。

·     Care-of Address：移动节点的转交地址。

·     Identification：匹配请求报文和应答报文，值为格式化NTP后的值。

·     Extensions：认证扩展。如果有NEMO或者NVSE，还需要封装NEMO或NVSE格式的扩展。

2. MIP应答报文格式

图1-4 MIP应答报文格式

 

其中，与MIP请求报文不同的字段有：

·     Code：错误码。值为0～8表示成功，其它的为错误，详细信息可以参考RFC 5944。

·     Identification：匹配请求报文和应答报文。如果Code字段接受请求，该字段会拷贝请求报文中的Identification。

3. MIP扩展认证格式

图1-5 MIP扩展认证格式

 

各字段的解释如下：

·     Type：认证类型，值为32。

·     Length：认证长度，SPI和Authenticator长度之和。

·     SPI：安全参数索引。

·     Authenticator：认证密文。

4. NEMO扩展报文格式

图1-6 NEMO扩展报文格式

 

各字段的解释如下：

·     Type：扩展类型，值为148。

·     Length：扩展长度，不含Type长度，值为6。

·     Sub-Type：扩展子类型，值为0。

·     Prefix Length：子网前缀长度。

·     Prefix：子网前缀。

5. NVSE扩展报文格式

图1-7 NVSE扩展报文格式

 

各字段的解释如下：

·     Type：扩展类型，值为134。

·     Length：长度，不含Type长度。

·     Reserved：保留字段。

·     Vendor/Org-ID：厂商ID字段，值为9。

·     Vendor-NVSE-Type：厂商扩展类型，值为9表示显式类型，值为13表示隐式类型。

·     Vendor-NVSE-Value：厂商扩展值，厂商前缀扩展。

6. NVSE前缀扩展报文格式

图1-8 NVSE前缀扩展报文格式

 

各字段的解释如下：

·     Sub-Type：前缀扩展子类型，值为1表示Request报文，值为2表示Reply报文。

·     Length：长度，值为6。

·     Prefix Length：子网前缀掩码。

·     Code：错误码，值为0表示成功。

·     Prefix：子网前缀。

1.1.6  协议规范

·     RFC 5177：Network Mobility (NEMO) Extensions for Mobile IPv4

·     RFC 5944：IP Mobility Support for IPv4, Revised

1.2  NEMO配置任务简介

表1-1 NEMO配置任务简介

配置任务

说明

详细配置

配置移动IP功能

必选

1.3.2 

配置移动路由器

必选

1.3.3 

配置漫游口

必选

1.3.4 

配置安全认证

必选

1.3.5 

 

1.3  配置NEMO

1.3.1  配置准备

当设备提供移动路由器服务时，需要进行移动路由器的相关配置。只有开启了移动IP功能，才能进行移动路由器的配置。

1.3.2  配置移动IP功能

表1-2 配置移动IP功能

操作

命令

说明

进入系统视图

system-view

-

开启移动IP功能，并进入移动IP视图

router mobile

缺省情况下，移动IP功能处于关闭状态

（可选）配置移动IP路由优先级

preference preference

缺省情况下，移动IP路由优先级为65

（可选）配置动态隧道的编号范围

tunnel-number min min-number max max-number

动态隧道的缺省编号范围请参考命令手册中对应描述

 

1.3.3  配置移动路由器

表1-3 配置移动路由器

操作

命令

说明

进入系统视图

system-view

-

开启移动路由器功能，并进入移动路由器视图

ip mobile router

缺省情况下，移动路由器功能处于关闭状态

配置移动路由器的家乡地址

address ip-address

缺省情况下，未配置家乡地址

配置移动路由器的家乡代理

home-agent ip-address

缺省情况下，未配置移动路由器注册的家乡代理地址

（可选）配置移动路由器接入移动子网的接口

mobile-network interface-type { interface-number | interface-number.subnumber }

缺省情况下，未配置移动路由器接入移动子网的接口

MR注册时仅携带配置的移动子网接口的主IP地址

（可选）配置注册成功后注册报文发送的间隔和次数

register extend expire seconds retry retries interval interval

缺省情况下，注册请求的存活时间超时前发送注册请求的时间间隔为60秒；在没有收到回应时重发注册请求的时间间隔为10秒，重传次数为3次

（可选）配置注册请求的存活时间

register lifetime seconds

缺省情况下，注册请求的存活时间为65534秒

（可选）配置未注册成功时的报文发送间隔和重传次数

register retransmit initial milliseconds maximum milliseconds retry retries

缺省情况下，第一次没有收到应答的重发注册的时间间隔为1000毫秒，最大重传时间间隔为5000毫秒，重传次数为3次

（可选）开启厂商互通模式

interop

缺省情况下，厂商互通模式处于关闭状态

（可选）配置动态隧道接口的MTU值

tunnel mtu size

缺省情况下，动态隧道接口的MTU值为64000字节

（可选）将动态隧道接口发送报文的IP头中DF位置为0

ip df-bit zero

缺省情况下，没有设置动态隧道接口发送IP报文头中的DF标志

（可选）在动态隧道接口上应用指定的IPSec安全策略

ipsec policy policy-name

缺省情况下，在动态隧道接口上没有应用IPsec安全策略

（可选）配置动态隧道接口的TCP报文最大分段长度值

tcp mss value

缺省情况下，不更改动态隧道接口的TCP报文最大分段长度

 

1.3.4  配置漫游口

表1-4 配置漫游口

操作

命令

说明

进入系统视图

system-view

-

进入三层接口视图

interface interface-type interface-number

-

配置接口为漫游口

ip mobile router-service roam

缺省情况下，接口不是漫游口

（可选）配置漫游口的网关地址

ip mobile router-service collocated gateway ip-address

缺省情况下，未配置漫游口的网关地址

（可选）配置漫游口重新注册的时间间隔

ip mobile router-service collocated registration retry interval

缺省情况下，漫游口重新注册的时间间隔为60秒

 

1.3.5  配置安全认证

移动路由器和家乡代理需要配置相同的验证模式和密码。

表1-5 配置安全认证

操作

命令

说明

进入系统视图

system-view

-

配置到家乡代理的SA（Security Association，安全联盟）

ip mobile secure home-agent ip-address spi hex-value key ascii { cipher | simple } string

缺省情况下，未配置到家乡代理的SA

关于SA的详细介绍，请参见“安全配置指导”中的“IPsec”

 

1.4  NEMO显示和维护

在完成上述配置后，在任意视图下执行display命令可以显示配置后NEMO的运行情况。

表1-6 NEMO显示和维护

操作

命令

显示MR向HA注册成功的信息

display ip mobile router registration

 

1.5  NEMO典型配置举例

1. 组网需求

开启移动IP功能，当移动网络整体移动时，下挂子网中的设备感知不到任何地址变化，设备上的应用会话不会中断。

在网络上HA设备是思科设备，Device是普通接入设备。在MR上插有USB 3G Modem接口模块，可通过DDR拨号接入3G网络向HA注册。

2. 组网图

图1-9 NEMO典型配置组网图

 

3. 配置步骤

说明

HA设备的配置请参考思科相应手册。

 

# 配置MR接口GigabitEthernet1/0/1的IP地址。

<MR> system-view

[MR] interface gigabitethernet 1/0/1

[MR-GigabitEthernet1/0/1] ip address 20.1.1.1 255.255.255.0

[MR-GigabitEthernet1/0/1] quit

# 在MR上启动移动IP功能。

[MR] router mobile

[MR-MIP] quit

# 在MR上启动移动路由器功能。

[MR] ip mobile router

# 在MR上配置移动路由器的家乡地址。

[MR-mobile-router] address 1.1.1.3

# 在MR上配置移动路由器的家乡代理（使用HA上LoopBack0接口的IP地址）。

[MR-mobile-router] home-agent 1.1.1.2

# 在MR上配置接入的移动子网。

[MR-mobile-router] mobile-network gigabitethernet 1/0/1

[MR-mobile-router] quit

# 在MR上将Cellular2/4/0接口通道化出同/异步串口。

[MR] controller cellular 2/4/0

[MR-Cellular2/4/0] serial-set 0

[MR-Cellular2/4/0] quit

# 在MR上配置漫游口，该接口IP地址由运营商分配，具体详细配置参见“二层技术-广域网接入配置指导”中的“3G Modem和4G Modem管理”。

[MR] interface serial 2/4/0:0

[MR-Serial2/4/0:0] ip mobile router-service roam

[MR-Serial2/4/0:0] quit

# 配置安全认证。

说明

HA上的认证配置需要和MR上相同，否则不能通过认证，连接将中断。

 

[MR] ip mobile secure home-agent 1.1.1.2 spi 100 key ascii simple abc

4. 验证配置

# MR移动前，查看MR的注册信息。

[MR] display ip mobile router registration

Registration accepted on 12/04/13 at 10:43:52, On Serial2/4/0:0

Care-of addr: 208.122.148.233, HA addr: 1.1.1.2, Home addr: 1.1.1.3

Lifetime requested: 65534, Granted: 36000

Remaining: 9 hours 58 minutes 36 seconds

Flags sbDmG-T-

Identification d64985e8.bd34f00e

Next registration: 9 hours 56 minutes 36 seconds

Extensions:

  Mobile Network 20.1.1.0/24

  Authentication SPI: 100

# 当MR移动到另一端时，查看MR的注册信息。可以看到，CoA发生变化，证明移动网络已经移到了另一端；移动网络的地址没有变化，终端上的应用会话不会中断。

[MR] display ip mobile router registration

Registration accepted on 12/04/13 at 11:35:45, On Serial2/4/0:0

Care-of addr: 212.48.124.187, HA addr: 1.1.1.2, Home addr: 1.1.1.3

Lifetime requested: 65534, Granted: 36000

Remaining: 9 hours 58 minutes 36 seconds

Flags sbDmG-T-

Identification d6499211.bc35e11d

Next registration: 9 hours 56 minutes 36 seconds

Extensions:

  Mobile Network 20.1.1.0/24

  Authentication SPI: 100

 

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