[发明专利]一种基于网络移动性管理和路由优化的分布式移动IPv6的方法

说明书

技术领域

本发明涉及通信领域，具体涉及一种基于网络移动性管理和路由优化的分布式移动IPv6方法。

背景技术

Internet和移动通信是当今世界信息领域中两个最引人瞩目的产业。在任何时候、任何地点，人们都希望获得Internet服务，于是就产生了将Internet与移动通信相结合的技术-移动IP(MIP)。MIP技术也就是移动节点(MN，通常指的是计算机或者路由器等)以固定的IP地址或者IP地址前缀，实现跨越不同网段的漫游功能，并保证网络IP的网络权限在漫游过程中不会改变，如图1所示。

MIP是Internet所承载的最主要应用之一，其中IPv4网络所承载的MIP称为MIPv4，而IPv6网络所承载的MIP称为MIPv6。目前，IETF对MIPv6的研究主要有移动IPv6(Mobile IPv6，MIPv6，RFC3775，RFC6275)、代理移动IPv6(Proxy Mobile IPv6，PMIPv6，RFC5213)、分层移动IPv6(Hierarchical Mobile IPv6，HMIPv6，RFC5380)和双栈移动IPv6(Dual-Stack Mobile IPv6，DSMIPv6，RFC5454，RFC5555)等。这些MIP的网络部署都是集中式的。网络中的中心实体(HA/LMA/MAP)要分配给MN一个IP地址或者地址前缀，这个地址或者地址前缀在MN移动的时候都保持不变，从而实现IP会话的连续性。

这种集中式的移动性管理方案，存在着不足和局限性，主要表现在如下方面：

(1)存在路由不优化的现象。如果MN与通信对端(CN)都比较靠近接入路由器，然而它们之间发送的数据报文必须经过通过中心实体的转发。这样使得路由不优化，同时也提高了网络的延时；

(2)中心实体不仅维持MN的有关上下文，而且还要对MN的相关数据报文具有封装或者解封装的能力。当网络的规模扩大，MN和CN数量的增加，MN和CN之间的数据报文都需要这个中心实体的处理，中心实体将不堪重负；

(3)容易受到单点失效的影响，缺少移动管理服务的粒度。如果该中心实体失效或者重启，则MN与CN之间的通信中断，影响服务质量。

为了解决上述问题，IETF将“分布式”的概念引入到MIP中。在移动网络中，分布式移动管理可以应用在移动核心网、接入网和主机上，如图2所示。在移动核心网中，可以有两种分布式移动管理方法，一个是基于核心层面(即HA/LMA)的分布式移动管理方法，另一个是基于接入路由器层面(即AR/FA/MAG)的分布式移动管理方法。基于核心层面的分布式移动管理方法中，当MN从一个HA或者LMA切换到另一个HA或者LMA时，这两个HA或者LMA需要建立相应的联系，保证会话的不中断。在接入网中，只有一种分布式移动管理方法，即基于接入层面(即AP，并且具有部分AR的功能)的分布式移动管理方法。基于主机的分布式移动管理方法中，MN可以直接和CN通信，不过需要借助域名解析系统(DNS)。

目前，IETF对于分布式MIP的研究还只是初步阶段，没有完善的解决方法，也没有相关的RFC。对于在分布式移动管理方法中，路由优化，更好地减少延时，更是没有提及。

根据上述情况，本文提出一种基于网络移动性管理和路由优化的分布式移动IPv6方法。该方法使得MN移动中，与原有的CN之间的通信不需要家乡移动性锚的处理。MN采取路由优化的方式与原有CN进行通信，更好地减轻家乡移动性锚的负担，同时MN不需要参加任何移动性管理的工作，又保证MN的移动对CN的透明性。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于网络移动性管理和路由优化的分布式MIPv6的方法。该方方法具有三个特点：第一、网络移动性管理的工作由网络实体负责，移动用户不参与移动性管理的工作；第二、移动用户的移动对会话对方具有透明性；第三、路由优化，即会话双方通过所接入的路由器直接通信，不必绕道其他接入路由器通信。本发明的目的是这样实现的：

1、MAAR是基于网络移动性管理和路由优化的分布式MIPv6的网络实体。MAAR兼有移动性锚和接入路由器的功能。一个网络可以有多个MAAR，对用户承担接入和移动性管理的任务。MAAR可以给新接入的用户分配一个IPv6地址或者地址前缀。在本发明中，MAAR给新接入的用户分配一个唯一并且可路由的IPv6地址。

2、MN的AAA服务器总是记录MN当前接入的MAAR的地址。

3、家乡地址和转交地址不再针对MN，而是针对MN之间的会话：