[发明专利]一种HMIPv6切换性能优化方法

说明书

技术领域

本发明涉及网络通信技术领域，尤其涉及一种HMIPv6切换性能优化方法。

背景技术

因特网工程任务组（IETF, Internet Engineering Task Force）于2004年6月提出了移动IPv6（MIPv6，Mobility support in IPv6）协议，简称RFC3775。该协议允许移动节点（MN, Mobile Node）可以通过一个永久的ip地址连接到任何链路上，并且在不同网络间移动时仍能保持正在进行的通信。RFC3775指出，当MN离开家乡网络到达外地网络时，就在外地网络暂时采用一个转交地址（CoA，Care-of Address），MN 将CoA与家乡代理进行绑定，这样，原来发往MN家乡代理的数据包，就会被家乡代理转发到MN的CoA。 但是切换到外地网络的过程中存在切换延时大和丢包率高得问题，很难满足实时业务的需求。因此，移动IPv6信令与切换优化工作组（Mipshop）针对上述问题提出了若干优化方案，下面简要介绍一下：

HMIPv6（Hierarchical Mobile IPv6，层次移动IPv6）协议中由于引入了MAP（Mobility Anchor Point，移动锚点）功能实体，IPv6网络被MAP划分为多个不同的域，每个域由一个或多个MAP来进行管理。当MN进入到另外一个MAP域时，如图1流程所示，根据收到的路由通告消息进行LCoA（On-link CoA，链路转交地址）和RCoA（Regional CoA，区域转交地址）的配置，完成对LCoA和RCoA的重复地址检测后，把LCoA与RCoA进行绑定，同时把RCoA与MN家乡地址进行绑定，这样，所有发往MN的数据包就会被家乡代理转发到MAP，再由MAP把数据包转交给MN，这种情况称为宏移动。当MN在同一MAP域内的不同子网间移动时，只需要重新配置LCoA，将其与RCoA进行重新绑定即可。因此，域内切换可以节省网络开销，减少切换时延。因此，HMIPv6协议一般选取网络中距离最远的MAP作为转发代理，这样可以增加域内切换的概率，提高HMIPv6协议性能。但是，如果域内MN数目相当多的时候，所有MN都选择距离最远的那个MAP作为转发代理，容易造成MAP 的负担过重，存在负载平衡的问题，而且HMIPv6仍然不能满足无缝切换的需求。

FMIPv6（Fast Handovers for Mobile IPv6，快速移动IPv6）利用链路层触发，在切换之前提前完成移动检测，转交地址的配置和验证，从而显著地减少了切换时延。其基本原理如下：MN由链路层触发意识到即将发生切换，MN向当前子网原接入路由器（PAR，Previous Access Point）发送代理路由请求（RtSolPr，Router Solicitation for Proxy）消息，PAR返回代理路由通告（PrRtAdv，Proxy Router Advertisement）消息，里面包含新接入路由器(NAR，New Access Router)的地址以及子网前缀等信息，MN利用接口信息结合NAR子网前缀配置新转交地址，然后向PAR发送快速绑定更新（FBU，Fast Binding Update）消息，PAR 收到后，向NAR发送HI（Handover Initiate，切换发起）消息，里面包含配置的新转交地址，NAR对其进行重复地址检测，并向PAR返回包含检测结果的HAck（Handover Acknowledgement，切换确认）消息，如果地址无冲突，就建立PAR与NAR之间的双向隧道，原来发送到MN旧转交地址的数据包就会通过隧道转发到NAR，MN进入到新子网时立即发送FNA消息来获取分组数据。至此，切换过程结束。

F-HMIPv6（Fast handover for HMIPv6，快速层次移动IPv6）在HMIPv6的基础上引入了快速切换，但是没有减少切换过程中对链路转交地址和区域转交地址进行重复地址检测操作的延时，而这部分延时占据了切换延时的绝大部分，而且，直接结合的方案中还存在两重隧道转发的问题，因此也不能满足无缝切换需求。

发明内容