基于IPv6的移动教育
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1 移动教育概述
1.1移动教育的定义
移动教育（Mobile Education）是指依托目前比较成熟的无线移动网络、国际互联网以及多媒体技术，学生和教师通过使用移动设备（如手机等）更为方便灵活地实现交互式教学活动，移动教育系统主要由四部分组成：国际因特网、移动教育网、移动台和教学服务器。
1.2移动教育的基本形式
移动教育的目的是利用移动设备和移动通信网方便地访问互联网上的教育资源，这种资源访问的形式是受移动设备与移动通信网之间，以及移动通信网与互联网之间的通信协议制约的。目前移动教育主要有两种形式：一种是基于短消息的移动教育，另一种是基于实时连接的移动教育。
2.1地址优势
IPv6的推出初衷就是为了解决目前世界上IP地址匮乏的问题。IPv6的地址为从IPv4的32位扩展到128位，地球上每粒砂子都会被配上IP地址。这样一来，每个网络设备终端都会被配上IP地址，为终端设备的网络互联打下了基础。
2.2安全优势
IPv6 的安全性主要通过IPSec 架构实现，IPSec 当初设计是用来满足IPv6 的安全性, 后来也被作为IPv4 的候选安全方案。
不同的是IPv6 采用专用扩展头实施IPSec 安全结构，可以实现端到端的安全。
其中AH 扩展头通过对报文的认证可以确保IP 包的源地址的真实性以及该包在传输中的完整性，抵御“IP 地址欺骗”、“重发”和“修改截获的包”的攻击。ESP 扩展头对IP 包中数据进行加密和封装确保只有目的地节点才能看懂IP 包的内容，抵御“截取信息包”和“连接截获”的攻击。
由于IPSec 也可以在IPv4 中支持IPv6 的安全方面的优势不是非常突出，另外IPSec 对IPv6 终端处理能力也提出较高的要求。
这种内嵌式的安全机制，把基于IPv6的移动教育设备始终处于安全的网络环境中，使其能够安全可靠地进行移动教育。
2.3移动性优势
移动IPv6充分利用IPv6技术本身的特点，更好地实现了IP的移动性。在新功能新服务方面可提供更大的灵活性。
为了解决IP 移动首先要确保节点在移动过程中IP 地址的连续，改变IP 地址就意味着要出现断开TCP 连接等对上层应用不透明的问题。当移动到外地网络时，在保留家乡地址的同时还需要获得外地的转交地址。移动IP 中需要构建家乡到移动节点间的隧道，通过隧道和转交地址来保持移动节点的连通性。
移动IPv6节点通过因特网控制消息协议（ICMP）路由器搜索消息（该消息在ICMPv6中进行了规定）来确定自己的位置。IPv6的路由器搜索包括两条报文：路由器请求和路由器广播。路由器广播由家乡和路由器在它们所连接的链路上周期性地进行广播，路由器请求则是由那些没有足够耐心等待下一个送到的路由器广播报文的移动节点发出的。路由器搜索报文不需要认证。
与移动IPv4相比，移动IPv6做了许多改变。其中，最大的改变是消除了“三角路由”问题，集成了路由优化，允许任何通信节点和移动节点之间直接路由数据包。另外，原来移动节点的家乡地址被全球可路由的家乡地址和链路本地地址所代替；外地也被外地链路上的一个纯IPv6路由器所取代，并且所有地址都通过自动或手工方式配置了转交地址；向家乡的经过认证的注册被向家乡和其他通信伙伴的带认证的通知所取代；数据传送方式也在原来的隧道方式基础上增加了源路由的方式。这些变化都极大地提高了移动IPv6的性能和效率。
移动IPv6的优越性使其能更好地体现移动教育的移动性，而且基于这种技术的3G网络会给移动教育中的视频教育带来更丰富多彩的学习体验。
2.4现行网络质量的优越性
主干网采用纯IPv6协议的第二代教育网――CERNET2，是中国下一代互联网示范工程CNGI最大的核心网和唯一的全国性学术网。CERNET2主干网将充分使用CERNET的全国高速传输网,以 2.5Gbps-10Gbps传输速率连接全国20个主要城市的CERNET2核心节点，实现全国200余所高校下一代互联网IPv6的高速接入，同时为全国其他科研院所和研发机构提供下一代互联网IPv6高速接入服务，并通过中国下一代互联网交换中心CNGI-6IX,高速连接国内外下一代互联网。
这种高速的教育网络是运行移动教育的网络环境基础，只有在这种高质量的教育网络环境中，才能发挥移动教育的实时性和应用的多样性。
3 移动教育的技术系统
3.1移动教育终端
移动教育终端通常用于移动学习（M-Learning），又称移动学习终端。其应该具有可携带性、无线性和移动性。显而易见，手机、PDA等移动通信设备完全满足移动教育终端的特性。如果移动教育能够大力地发展下去，必定还会出现专门面向移动教育的终端设备。但是，目前手机大多数还是第二代产品，这些产品通信速率低，而且不具有面向连接的通信协议，一般只能用于短信息的移动教育方式。而正在发展之中的第三代手机（3G手机）则具有高速通信的能力，可广泛应用在视频教育等实时连接的移动教育。
3.2无线移动教育网
第三代无线移动通信网络（3G网络）是将无线通信网与互联网等多媒体通信结合的新一代通信网络。它可以处理图像、音频、视频流等多媒体形式，并可提供网页浏览、视频会议等信息服务。支持至少2M/s、384K/s、144K/s的传输速度。所以说，3G无线网络的应用将给移动教育一个施展魅力的大舞台。而2G、2.5G无线网络由于它们的速度等局限性，则不能完全适应移动教育的全部应用。
3.3教学服务器
教学服务器应与互联网相连，服务器内应该存储与教学相关的课件、图像、文档、音频、视频等多媒体资源。而这些多媒体资源通过直播平台转化为符合互联网或无线教育网络的数据格式进行实时传输，传输的方式可以是短信息、图片、音频、视频或者浏览器浏览的形式，进行学习的用户可以通过移动教育终端实时学习和与教师交互。随着3G网络的发展和应用，这些多媒体的实时传输会又更广泛地应用。
4 移动教育的学习方式
4.1短信息
短信息的学习方式适用于纯字符的学习形式。学习者可向教学服务器以固定的格式发送学习请求短信，服务器收到短信后进行相应的检索和处理，将用户的所求的资料文档经过数据处理进而回复给学习用户。利用这一特点，学生可以通过无线移动网络与互联网之间的通信，完成一定的教学活动。这一方式适用于教学、答疑、分数及作业提交情况查询、简单的评测和辅导。
4.2图片、图像
图片图像的传输方式适用于带有图像的移动教学形式。学生可以向服务器发送短信请求，服务器检索到请求中的文档带有图片格式，则将相应的文件以图片的形式发送到用户的终端中。这种方式适合实时的课件教学，带有图示说明的教学。
4.3音频、视频
音频视频的传输方式适合于实时移动教学。学生可以定时接收直播平台的发送请求来进行音频视频的连接，从而进行实时远程听课。这种方式需要3G技术的支持，是一种先进的便捷的教学方式，用户还可以对授课的音频视频内容进行存储，以便需要时进行回放。这种方式的教学更直观更具有现场的学习氛围。
4.4浏览器浏览
这种方式需要教学服务器提供相应的可供设备终端浏览的网页，学生可以从终端通过浏览器浏览需要学习的内容。但是，这种方式实时性不高，网页要经常地更新维护，增加了人工的干预。比较适合发放公告通知、用户注册、加载使用频繁的数据等。
5 结束语
移动教育是移动通信技术、网络技术、现代教育思想和理论相结合的结果。目前由于硬件环境的不成熟，只能是一个试验和理论研究的阶段。但是随着理论研究的深入和技术的不断成熟，移动教育将会是现代教育尤其是远程教育的一次重大的变革！
参考文献
[1]刘志红.IPv6――下一代互联网的核心.电子工业出版社,2004.
[2]马建. IPv6原理及在移动通信中的应用. 科学出版社,2004-8.
[3]孙利民,阚志刚,郑健平,王在方,廖勇.ip移动技术.电子工业出版社,2003-8.
[4]Internet协议版本6（IPv6）. www.mic
/china/windowsserver2003/technologies/ipv6/default.mspx.
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作者简介:王海东(1966-), 男, 副教授,研究方向：网络技术、项目管理。