嵌入式模组拨号获取IP地址时，设置的ippass是什么原理，起到什么作用？

一、核心概念：什么是 ippass？

ippass 是嵌入式模组AT指令中用于设置PPP/IPCP参数的一个选项。它的全称是 IP Pass Through，但其核心功能是在IPCP协商阶段，指定模组向网络侧（如运营商GGSN/P-GW）请求的IP地址类型。

它决定了模组是“被动接受”网络分配的IP地址，还是“主动请求”一个特定的、有价值的IP地址类型。

二、原理：IPCP协商与地址分配

要理解 ippass，必须先了解PPP拨号的过程，尤其是 IPCP（Internet Protocol Control Protocol） 阶段。

1. PPP链路建立：模组通过LCP协议与运营商网络建立物理链路连接。

2. PAP/CHAP认证：模组发送用户名和密码进行身份验证。

3. IPCP协商（关键阶段）：这是模组和网络侧服务器协商网络层参数的阶段。其中最重要的一项就是IP地址的分配。

4. ippass 的作用点：正是在这个IPCP协商阶段，模组会向网络发送一个 IPCP配置请求 数据包。这个请求包里包含了一个“请求的IP地址”字段。ippass 参数的值，就直接填充在这个字段里。

三、ippass 的不同取值及其原理和作用

ippass 通常有以下几个取值，每个取值都代表了不同的请求策略：

1. ippass=0（或默认行为）

• 原理：模组在IPCP请求的“请求的IP地址”字段中填充 0.0.0.0。

• 作用：这是一种“我不关心IP地址”或“请给我任意一个IP地址”的谦逊请求。它告诉网络侧：“请直接给我分配一个你能分配的任何地址，我不做指定”。

• 结果：网络侧（GGSN/P-GW）会无条件地从其地址池中分配一个IP地址给模组。这个地址大概率是一个内网私网IP地址（如 10.x.x.x, 172.16.x.x, 192.168.x.x）。

• 优缺点：

  • 优点：分配成功率高，连接建立快。

  • 缺点：获得的可能是私网IP，设备无法被公网直接访问，对于需要远程直连的设备（如监控、服务器）是致命的。

2. ippass=1

• 原理：模组在IPCP请求的“请求的IP地址”字段中填充它上一次拨号成功时获得的IP地址。

• 作用：尝试“续租”上一次的IP地址。这可以提高获取到相同IP的概率，但并非绝对。

• 结果：取决于运营商策略。如果该IP未被占用且策略允许，可能会再次获得；否则，网络会分配一个新地址。

3. ippass=2（最常用且最重要的模式）

• 原理：模组在IPCP请求的“请求的IP地址”字段中填充一个非法的、错误的IP地址，例如一个全0地址（0.0.0.0）的变体，或者一个明显无效的地址。这是一种明确的信号。

• 作用：强制要求网络侧分配一个公网IP地址。其逻辑是：由于模组请求了一个无效的地址，网络侧无法满足这个“具体”的请求，根据协议规范，它必须拒绝这个请求，并附带上一个它认为有效的、可分配的地址作为回应。而运营商网络在回应时，通常会选择分配一个公网IP地址。

• 结果：极大提高了获取到公网IP地址的概率。这是很多物联网应用为了实现远程穿透NAT而必须设置的参数。

• 注意：这并非100%保证，最终分配什么地址仍取决于运营商的政策和当前地址池的状况。但在大多数情况下，这是获取公网IP的有效手段。

四、实际应用场景与AT指令示例

假设你使用一个4G模组进行拨号。

场景1：仅要求能上网，不要求被访问（如数据上报设备）

• 不设置ippass，采用默认行为（通常是ippass=0），获取一个私网IP。设备可以主动访问外网，但外网无法直接访问设备。

场景2：要求设备能被公网直接访问（如DTU、视频监控、远程桌面）

• 在CGDCONT指令的最后一个参数设置ippass=2，强制模组在IPCP协商中请求公网IP。

总结

参数值	原理	作用与结果	适用场景
0	请求0.0.0.0，表示“任意地址”	网络分配一个地址，通常是私网IP	仅需出站连接的应用（如传感器数据上报）
1	请求上一次成功获取的IP地址	尝试获取相同IP，成功率取决于运营商	对IP稳定性有一般要求的场景
2	请求一个无效的IP地址，强制网络返回一个有效地址作为替代	极大概率获取到公网IP	需要入站连接的应用（如服务器、监控、P2P）

核心要点：ippass 是一个在PPP/IPCP协商阶段使用的策略参数，它通过改变模组“请求IP”的行为，来影响运营商网络最终“分配IP”的决策，是嵌入式开发中实现公网IP获取的关键技术点之一。