1、Diameter的基礎協議(Base protocol)
Diameter基本協議為移動IP(Mobile IP)、網絡接入服務(NAS)等應用提供最基本的服務,例如用戶會話、計費等,具有能力協商、差錯通知等功能。協議元素由眾多命令和AVP(屬性值對)構成,可以在客戶機、代理、服務器之間傳遞鑒別、授權和計費信息。但是不管客戶機、代理還是服務器,都可以主動發出會話請求,對方給予應答,所以也叫對等實體之間的協議。命令代碼、AVP值和種類都可以按應用需要和規則進行擴展。
2、Diameter的NAS協議
Diameter的NAS協議即是Network Access Service(網絡接入服務)協議。由NAS客戶機處理用戶MN的接入請求(RegReq),將收到的客戶認證信息轉送給NAS服務器;服務器對客戶進行鑒別,將結果(Success/Fail)發給客戶機;客戶機通過RegReply將結果發回給MN,并根據結果對MN進行相應處理。
NAS作為網絡接入服務器,在其用戶端口接收到呼叫或服務請求時便開始與AAA服務器之間進行消息交換,有關呼叫的信息、用戶身份和用戶鑒別信息被打包成一種AAA消息發給AAA服務器。實際上,移動IP中的FA可以看成是通過空中的MPPP鏈路接收移動終端MN的服務連接請求的NAS服務器,它作為AAA服務器的客戶機,在兩者之間交換NAS消息請求和應答。
3、Diameter的EAP協議
Diameter EAP (Extensible Authentication Protocol ——可擴展鑒別協議)協議提供了一個支持各種鑒別方法的標準機制。EAP其實是一種框架,一種幀格式,可以容納各種鑒別信息。EAP所提供的多回合鑒別是PAP和CHAP所不具備的。
EAP協議描述用戶、NAS(AAA客戶機)和AAA服務器之間有關EAP鑒別消息的請求和應答的關系,完成一次對鑒別請求的應答,中間可能需要多次消息交換過程。在移動終端MN移動的環境下,MN與FA之間的鑒別擴展采用EAP,即把FA看做是一個NAS,它作為Diameter AAA的客戶機,Diameter AAA服務器作為EAP的后端服務器,兩者之間載送EAP分組。端到端的EAP鑒別發生在用戶和它的H-AAA之間。
4、Diameter的CMS協議
Diameter CMS(Cryptographic Message Syntax--密碼消息語法)協議實現了協議數據的Peer-to-Peer(端到端)加密。由于Diameter網絡中存在不可信的Relay(中繼)和Proxy(代理),而IPSec和TLS又只能實現跳到跳的安全,所以IETF定義了Diameter CMS應用協議來保證數據安全。
5、Diameter的MIP協議
由于未來移動通信網絡正逐步向全IP網絡演進,這就不可避免碰到用戶移動到外部域的問題。 Diameter MIP應用協議允許用戶漫游到外部域,并在經過鑒權后接受外部域Server(服務器)和Agent(代理)提供的服務。在未來移動通信中,這種情況將十分常見,因此MIP協議對于移動通信系統來說至關重要. 當用戶移動到外部域的時候,需要進行一系列的消息交換才能安全地接入外部網絡,接受其提供的服務。MIP協議的實現環境中MN和HA都可以在家鄉域或在外地域,其中比較典型的一種情況是MN在外地域而HA在家鄉域。其接入過程如下節所示。
6、采用Diameter MIP的一次典型的MN注冊過程,僅給出MN在外地域而HA在家鄉域的情況:
1)開機注冊前,MN只有NAI以及和AAAH的安全關聯的信息,沒有home address。
2)開機后,MN向FA發出注冊請求,其中包含的home address=
3)FA接到注冊請求后,根據其中的信息生成AMR發給AAAF,其中MIP-Feature-Vector
AVP中Set Home-Agent-Request=1,Home-Address-Allocatable-Only-in-Home-Realm=1
4)AAAF接到AMR后轉發給AAAH。
5)AAAH收到AMR后,為MN分配HA,分配MN-HA、MN-FA之間的密鑰材料,和FA-HA之間的密鑰,向HA發出HAR,其中MIP-Reg-Request AVP包含Mobile IP 注冊請求信息。
6)HA接到HAR,分配home address給MN,處理MIP-Reg-Request AVP,生成MIP-Reg-Reply AVP,包含在HAA中返回AAAH。
7)AAAH收到HAA后生成AMA,包含MIP-Home-Agent-Address, MIP-Mobile-Node-Address AVPs,發給AAAF。
8)AAAF將AMA轉發給FA。
9)FA接到AMA后保留FA-HA密鑰,將FA-MN、HA-MN之間的密鑰材料通過注冊應答Registration-Reply發送給MN。
其中涉及到的名詞有:
●HA:Home Agent,家鄉代理
●FA:Foreign Agent,外部代理
●MN:Mobile Node,移動節點
●AAAH:AAA Home server ,AAA家鄉域服務器
●AAAF:AAA Foreign server,AAA外地域服務器
●AMR:AAA-Mobile-Node- Request,AAA移動節點請求消息
●AMA:AAA-Mobile-Node- Answer,AAA移動節點答復消息
●HAR:Home-Agent-MIP-Request,家鄉代理MIP請求消息
●HAA:Home-Agent-MIP-Answer,家鄉代理MIP答復消息
HA和MN在外地域或家鄉域的其他組合的情況與此類似,在此就不一一列舉。