一种基于级联隧道的HMIPv6扩展方法技术

本发明专利技术公开了一种基于级联隧道的HMIPv6拓展方法，其步骤包括：1）根据区域将HMIPv6的隧道分为级联的两段隧道：移动节点MN—移动锚点MAP的本地隧道和移动锚点MAP—家乡代理HA的全局隧道；2）在本地隧道和全局隧道基础上，对绑定更新BU消息进行拓展，增加BU消息的两个标志位G和O；3）根据标志G位判断MN的切换为MAP域内的微移动或MAP域间的宏移动；根据标志O位判断MN的路由是否需要路由优化。本发明专利技术的方法将隧道划分为级联的两端，能够很大程度上的减少数据转发的数据开销，而且拓展了绑定更新消息，能够有效地减小MN的负担同时不会造成无线链路资源的浪费。

【技术实现步骤摘要】
一种基于级联隧道的HMIPv6扩展方法
本专利技术涉及一种HMIPv6协议，特别涉及一种基于级联隧道的HMIPv6拓展方法，属于网络信息领域。
技术介绍
近年来，无线网络技术和应用服务的迅速发展开创了移动计算时代。但是在传统移动通信网中，移动性管理是在链路层进行的。随着向基于IP的分组交换网络过渡，链路层移动性不能解决不同IP子网切换带来的问题。于是IETF开始了网络层移动性协议的研究和标准化工作。其中的典型代表协议即为移动IPv6（MobileIPv6，MIPv6）。然而，在基本MIPv6中，移动节点（MobileNode，MN）每次在接入路由器（AccessRouter，AR）之间切换时，都需要向家乡代理进行注册，从而造成巨大的信令开销和切换时延。为此，IETF标准化了层次移动IPv6（HierarchicalMobileIPv6，HMIPv6）协议，HMIPv6通过减少MN移动后注册更新时绑定更新（BindingUpdate，BU）的交互数量减少开销和时延。利用“区域划分”的思想，HMIPv6在逻辑上将整个网络划分为不同的“域”，每个域由一个特定的称为“移动锚点”(MobilityAnchorPoint，MAP)的实体来管理，这个MAP充当MN的一个临时家乡代理（HomeAgent，HA）来转发MN与对端节点（CorrespondingNode，CN）之间的分组。当MN移动到MAP域内时，收到接入路由器(AR)发送的路由器通告(RouterAdvertisement，RA)，在RA中包含有接入路由器信息和MAP选项。MN根据RA中的AR信息和MAP信息，配置链路转交地址（on-linkCare-ofAddress，LCoA）和区域转交地址（RegionalCare-ofAddress，RCoA）。HMIPv6使用链路转交地址LCoA和区域转交地址RCoA来区分MN在MAP域内和MAP域间的移动。HMIPv6将MN在MAP域内的移动称为微移动（intra-MAPhandover），在MAP域间的移动成为宏移动（inter-MAPhandover）。当MN在一个MAP域内移动时，只有链路转交地址LCoA发生改变，区域转交地址RCoA并不发生改变。这时MN只需要将变化的链路转交地址LCoA向MAP进行注册更新，不必向HA和CN发送绑定更新(BU)进行注册，保护了地址隐私性和在MAP域内的移动透明性。虽然HMIPv6区分了本地移动和全局移动，当移动节点在MAP域内移动时，只需要进行MAP的绑定，有效减小了MIPv6的信令开销。但是HMIPv6的所有操作都是由终端节点操作，在跨域切换中，MN需要进行两次位置绑定（分别对HA和MAP），给MN带来一定的负担并造成无线链路资源的浪费。此外，HMIPv6构造了MN和HA的隧道和MN和MAP之间的重叠隧道，这种嵌套的隧道造成了数据转发的开销增大。
技术实现思路
基于上述现有技术中的不足，本专利技术提出了一种基于级联隧道的HMIPv6扩展协议，从而有效提高HMIPv6的性能。本专利技术基于HMIPv6基本操作流程，提出了基于嵌套隧道的HMIPv6增强机制，本专利技术提出的改进点如下：（1）将HMIPv6的隧道分成级联的两段：MN和MAP之间的本地隧道和MAP和HA之间的全局隧道；（2）扩展了绑定更新消息，增加了两个标志位用于区分本地绑定更新和全局绑定更新以及支持MN的路由优化；本地绑定更新是MN在同一个MAP内（RCoA不变，但是LCoA变化）时候，更新MN和MAP之间的隧道；全局绑定更新是MN在不同的MAP间移动（RCoA变化）时候，更新MN和MAP之间的隧道以及MAP和HA之间的隧道；（3）基于上述两点，优化了HMIPv6的移动性管理流程。本专利技术的技术方案如下：一种基于级联隧道的HMIPv6拓展方法，其步骤包括：1）根据区域将HMIPv6的隧道分为级联的两段隧道：移动节点MN—移动锚点MAP的本地隧道和移动锚点MAP—家乡代理HA的全局隧道；2）在所述本地隧道和全局隧道基础上，对绑定更新BU消息进行拓展，增加所述BU消息的两个标志位G和O；3）根据所述标志G位判断MN的切换为MAP域内的微移动或MAP域间的宏移动；根据所述标志O位判断MN的路由是否需要路由优化。更进一步，所述标志位G或O为1比特的标志位。更进一步，所述MN在本地隧道建立过程中将所述标志位G设置为1时，所述BU消息中必须以选项的形式包含HA的地址，则所述MAP和所述HA建立全局隧道。更进一步，所述MN建立全局隧道的BU消息中必须包含所述MN的家乡地址HoA，以作为HA的绑定更新条目的索引，若G标志位被置为0，这样，MAP就认为全局隧道的更新时不必要的。更进一步，根据所述标志O位判断MN的路由是否需要路由优化的方法是：MN设置标志位O为1，BU消息中必须以选项形式包含MN的RCoA，则MAP认为MN和CN建立了路由优化的绑定关系；并将MAP能够将发送给MN的RCoA的数据包通过正确的本地隧道转发给MN的LCoA。更进一步，当所述MN的切换为MAP域内的微移动时，根据接收到的AR发送的路由器通告消息，判断MN是在MAP域内；则MN用该AR发送的RA前缀信息配置新的LCoA，仅更新和MAP之间的本地隧道。更进一步，当所述当MN的切换为MAP域间的宏移动时，1）根据接收到的RA中包含新的MAP地址，所述MN首先通过发送BU消息后触发MAP域内的本地隧道建立；返回给MN一个绑定确认消息BA，其中包含置为1的G标志位；2）MAP向HA发送BU消息，建立MN的全局隧道；在这个BU消息中，G标志位被设置为1，而且包含MN的HoA；HA将该MAP的地址作为MN的CoA更新绑定缓存条目。更进一步，所述MN的路由需要路由优化时，按照如下方法进行：1）在MAP的绑定缓存条目中，需要存储MN的HoA，RCoA和LCoA；2）当需要进行路由优化时，MN基于MAP选项配置一个有效的RCoA，并将该RCoA包含在发给MAP的BU中，同时设置O标志位为1；3）当MAP接收到这个BU消息时，认为MN需要进行本地域内的路由优化，把RCoA作为MN的HoA看待，发向RCoA的数据包将会被通过本地隧道转发给MN的LCoA。更进一步，所述HA将MAP地址作为MN的转交地址LCoA进行数据包转发；当无路由优化时，MAP仅需要维护MN的LCoA和HoA的绑定关系。更进一步，所述HA将MAP地址作为MN的转交地址LCoA进行数据包转发；当进行路由优化时，MAP维护MN的HoA，RCoA和LCoA之间的绑定关系。MN在本地隧道建立过程中将所述标志位G设置为1（MN只负责建立本地隧道，如果自己发生了MAP之间的移动，则将G置为1），由MAP发起全局隧道的建立；BU消息中必须以选项的形式（在IPv6和MIPv6中，包含的信息都是选项（option）的形式）包含HA的地址，这样MAP就跟该HA建立全局隧道。当然，在建立全局隧道的BU消息中（由MAP发送），必须包含MN的家乡地址HoA，以作为HA的绑定更新条目的索引。若“G”标志位被置为0，这样，MAP就认为全局隧道的更新时不必要的。MN是否要进行路由优化通过所述标志O指示，MN设置标志位O为1，这样BU消息中本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于级联隧道的HMIPv6拓展方法，其步骤包括：1）根据区域将HMIPv6的隧道分为级联的两段隧道：移动节点MN—移动锚点MAP的本地隧道和移动锚点MAP—家乡代理HA的全局隧道；2）在所述本地隧道和全局隧道基础上，对绑定更新BU消息进行拓展，增加所述BU消息的两个标志位G和O；3）根据所述标志G位判断MN的切换为MAP域内的微移动或MAP域间的宏移动；根据所述标志O位判断MN的路由是否需要路由优化。

【技术特征摘要】
1.一种基于级联隧道的HMIPv6拓展方法，其步骤包括：1)根据区域将HMIPv6的隧道分为级联的两段隧道：移动节点MN—移动锚点MAP的本地隧道和移动锚点MAP—家乡代理HA的全局隧道；2)在所述本地隧道和全局隧道基础上，对绑定更新BU消息进行拓展，增加所述BU消息的两个标志位:G标志位和O标志位；3)根据所述G标志位判断MN的切换为MAP域内的微移动或MAP域间的宏移动；根据所述O标志位判断MN的路由是否需要路由优化，包括:MN设置O标志位为1，BU消息中必须以选项形式包含MN的区域转交地址RCoA，则MAP认为MN和CN建立了路由优化的绑定关系；并将MAP能够将发送给MN的RCoA的数据包通过正确的本地隧道转发给MN的链路转交地址LCoA。2.如权利要求1所述的基于级联隧道的HMIPv6拓展方法，其特征在于，所述G标志位为O或1比特的标志位。3.如权利要求1所述的基于级联隧道的HMIPv6拓展方法，其特征在于，所述MN在本地隧道建立过程中将所述G标志位设置为1时，所述BU消息中必须以选项的形式包含HA的地址，则所述MAP和所述HA建立全局隧道。4.如权利要求3所述的基于级联隧道的HMIPv6拓展方法，其特征在于，所述MN建立全局隧道的BU消息中必须包含所述MN的家乡地址HoA，以作为HA的绑定更新条目的索引，若G标志位被置为0，则不需要进行全局隧道的更新。5.如权利要求1所述的基于级联隧道的HMIPv6拓展方法，其特征在于，当所述MN的切换为MAP域内的微移动时，根据接收到的接入路由器AR发送的路由器通告RA，判断MN是在MAP域内；则MN用该AR发送的RA...

【专利技术属性】
技术研发人员：延志伟，李晓东，
申请(专利权)人：中国科学院计算机网络信息中心，
类型：发明
国别省市：北京;11