一种分布式PMIPv6部署系统及通信方法
【专利摘要】本发明公开了一种分布式PMIPv6部署系统及通信方法。本系统为在家乡网络部署多个通信连接的LMA，称为LMA-set；所述LMA-set中的每个LMA具有两个前缀、两个地址：第一个前缀为PI前缀，该前缀用于任播通告，第二个前缀从PI前缀分派出来作为家乡网络前缀HNP集合；第一个地址由LMA所接入的ISP分配，用于实际的数据通信；第二个地址属于PI前缀，该地址为LMA-set中所有LMA的共享地址，称为LMA-set共享地址。本发明不仅继承PMIPv6基于网络移动性管理的优势，还为通信提供了更为优化的路径，并为LMA提供了可靠性。
【专利说明】一种分布式PM I Pv6部署系统及通信方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种通信方法，具体涉及一种分布式PMIPv6部署系统及通信方法，属于通信【技术领域】。
【背景技术】
[0002]随着互联网和无线接入技术的迅速发展，尤其是近年来互联网多媒体应用的广泛出现，越来越多的人们希望随时随地访问互联网，由此出现了以移动IPv6(Mobile IPv6,MIPv6)和代理移动IPv6 (Proxy Mobile IPv6，PMIPv6)为代表的移动性管理协议。PMIPv6协议是一种基于网络的移动性支持方案，允许移动节点(Mobile Node, MN)用一个永久的地址和互联网中任何主机通信，保证丽在不同移动接入网关(MobilityAccess Gateway,MAG)之间切换时不中断正在进行的通信。由于PMIPv6工作在网络层，不仅适用于同构网络间的移动，也适用于异构网络间的通信，有广阔的应用前景。
[0003]PMIPv6协议要求无论丽如何移动，都向自己的本地移动锚点(LocalMobilityAnchor, LMA)注册，并通过LMA转发发往丽或丽发出的数据包。当丽远离自己的家乡域时，数据包可能要经过很长的一段路由，带来不必要的数据转发延迟和资源浪费，尤其是MN在外地域的MAG之间频繁切换的时候，这种不优化问题带来的后果更为严重。
【发明内容】
[0004]针对现有技术存在的技术问题，本发明的目的在于提供一种分布式PMIPv6部署系统及通信方法。本发明提出的分布式PMIPv6的部署系统和通信方法不仅继承PMIPv6基于网络移动性管理的优势，还为通信提供了更为优化的路径，并为LMA提供了可靠性。
[0005]本发明的技术方案为:
[0006]一种分布式PMIPv6通信方法，其步骤为:
[0007]1)在家乡网络部署多个LMA，称为LMA-set ;其中LMA-set中的每个LMA具有两个前缀、两个地址:第一个前缀为PI前缀，该前缀用于任播通告，第二个前缀从PI前缀分派出来作为家乡网络前缀HNP集合；第一个地址由LMA所接入的ISP分配，用于实际的数据通信；第二个地址属于PI前缀，该地址为LMA-set中所有LMA的共享地址，称为LMA-set共享地址；
[0008]2)当移动节点丽初始接入家乡网络中的一 MAGi时，该MAGi发送该丽的注册消息到LMA-set共享地址；
[0009]3)与该MAGi最近的LMAi接收到此注册消息后向该丽分配HNP并建立绑定条目，并且该LMAi根据LMA的第一个地址向LMA-set内的其他LMA发送状态同步信息；
[0010]4)当一节点CN向该MN发送数据包时，与该节点CN最近的LMA」接收该数据包并根据状态同步后的状态条目将该数据包转发给MAGi ;iMN向该节点CN转发数据包时，MAGi将数据包转发给该节点CN ；
[0011]5)当丽切换到家乡网络中的另一 MAG?时，该MAGn发送注册消息到LMA-set共享地址，与该MAGii最近的LMAii接收到此注册消息后向该丽分配HNP并建立绑定条目，并且该LMAii向LMA-set内的其他LMA进行状态同步；
[0012]6)当该节点CN再次向丽发送数据包时，LM^根据状态同步后的状态条目将其转发到MAGii ;当MN向该节点CN发送数据包时，由MAGii直接对该数据包进行转发。
[0013]进一步的，所述家乡网络从(64_m)bits前缀中分配n bits作为家乡网络前缀HNP集合，其中，m+n ( 64, PI前缀长度为m bits。
[0014]进一步的，所述状态条目包含MN的家乡网络前缀HNPJN当前的服务LMA以及丽当前的接入MAG。
[0015]进一步的，对于所述LMA-set中的每一 LMAi, LMA-set中所有LMA均米用Anycast技术通告该LMAi的PI前缀信息。
[0016]一种分布式PMIPv6部署系统，其特征在于，在家乡网络部署多个通信连接的LMA，称为LMA-set ;所述LMA-set中的每个LMA具有两个前缀、两个地址:第一个前缀为PI前缀，该前缀用于任播通告，第二个前缀从PI前缀分派出来作为家乡网络前缀HNP集合；第一个地址由LMA所接入的ISP分配，用于实际的数据通信；第二个地址属于PI前缀，该地址为LMA-set中所有LMA的共享地址,称为LMA-set共享地址。
[0017]进一步的，家乡网络中的任一 MAGi对接入的移动节点MN，将其注册消息发送到所述LMA-set共享地址；与该MAGi最近的LMAi接收到此注册消息后向该丽分配HNP并建立绑定条目，并且该LMAi根据LMA的第一个地址向LMA-set内的其他LMA发送状态同步信息。
[0018]进一步的，当一节点CN向该MN发送数据包时,与该节点CN最近的LMAj接收该数据包并根据状态同步后的状态条目将该数据包转发给MAGi ;当MN向该节点CN转发数据包时，MAGi将数据包转发给该节点CN。
[0019]进一步的，所述家乡网络从(64_m)bits前缀中分配n bits作为家乡网络前缀HNP集合，其中，m+n ( 64, PI前缀长度为m bits。
[0020]进一步的，所述状态条目包含MN的家乡网络前缀HNPJN当前的服务LMA以及丽当前的接入MAG。
[0021]进一步的,对于所述LMA-set中的每一 LMAi, LMA-set中所有LMA均米用Anycast技术通告该LMAi的PI前缀信息。
[0022]与现有技术相比，本发明的积极效果为:
[0023]本发明扩展了 PMIPv6家乡网络的概念，提出了新颖的前缀管理和分配机制；通过任播技术保证MN能被最优的LMA服务。
【专利附图】
【附图说明】
[0024]图1为扩展的PMIPv6家乡网络图；
[0025]图2为前缀和地址管理示意图；
[0026]图3为分布式的PMIPv6移动性管理流程图。
【具体实施方式】
[0027]下面结合附图对本发明作进一步详细描述:
[0028]本发明的家乡网络如图1所示。
[0029]为了优化PMIPv6性能，本发明在家乡网络部署多个LMA，称为LMA-set。对于每个PMIPv6域,分配的与提供商无关(Provider-1ndependent, PI)前缀长度为mbits,而每个LMA可以从(64-m) bits前缀中分配n bits作为家乡网络前缀(Home Network Prefix, HNP)集合(m+n ( 64)。此外，每个LMA应有一个共享的IPv6地址作为任播的PMIPv6绑定操作地址。并经由其接入的互联网服务提供商(Internet Service Provider, ISP)分配得到一个唯一的IPv6地址作为其实际的位置标识。简言之,每个LMA具有两个前缀、两个地址:
[0030]1)第一个前缀为PI前缀,该前缀用于任播通告，小于64bits ;第二个前缀从PI前缀分派出来作为HNP集合(标识为PAPrefix)；
[0031]2)第一个地址由LMA所接入的ISP分配，用于实际的数据通信；第二个地址属于PI前缀，作为传统的LMA地址，该地址由所有的LMA共享。
[0032]上述前缀和地址管理如图2所示。
[0033]以LMA1为例,PI Prefix/m为PI前缀，所有LMA均向外通告这个前缀信息,从而吸引发往属于这个前缀的数据包。PI Prefix:LMAlPrefix/m+n为LMA的HNP集合，LMA1可以从这个前缀集合中分配2(64"?)个HNP。PI Prefix::a为LMA-set共享的IP地址，MAG的信令数据包均发往这个地址，从而找到距其最近的LMA。PA-APrefix:LMA1为LMA1实际有效的IP地址。
[0034]基于上述前缀和地址管理方法，本发明的PMIPv6移动性管理过程如图3所示。
[0035]1)当丽初始接入家乡网络中的一 MAG1时，MAG1发送这个丽的注册消息到LMA的任播组(PI Prefix::a)。这个信令消息会被最近的LMA接收到，那么LMA1 (通信地址为Prefix::LMA1)将作为 MN 的服务 LMA ；
[0036]2) LMA1 向 MN 分配 HNP (Prefix:LMA1:MN/64)，并建立绑定条目(即 PMIPv6 的绑定信息，包含:丽的ID，丽的HNP，绑定发起的MAG等基本信息，这个HNP是丽用来配置通信使用的IPv6地址)，此外，LMA1向同一个LMA-set内的所有LMA (向LMA的通信地址Prefix::LMA2和Prefix::LMA3)进行状态同步，以告知所有LMA(LMA2和LMA3)这个MN当前由LMA1服务；
[0037]3)接收到状态同步消息之后，其他LMA建立一个状态条目，其中包含MN的HNP，MN的服务LMA(LMAl)以及当前的接入MAG (MAGI)；
[0038]4)当通信对端节点CN向MN发送数据包时，数据包将会被最近的LMA所接收到(如被LMA3接收到)，LMA3根据状态条目直接将数据包转发给MAGI ；CN是一个与MN进行通信的广义的节点，可能是移动的也可能是不移动的，CN知道的只是MN的地址和前缀，基于前面的Anycast机制，这个数据包会被路由器转发到最近的LMA。
[0039]5)当MN向CN转发数据包时，MAG1直接将数据包进行转发给CN ；
[0040]6)当丽切换到MAG3时，LMA2成为其最近的LMA，那么注册消息会被LMA2截获；
[0041]7)作为丽新的服务LMA，LMA2向其他LMA同步丽的状态；
[0042]8)当CN再次向丽发送数据包时，LMA3接收到数据包，并通过第一地址转发到MAG3 ；
[0043]9)当丽向CN发送数据包时，由MAG3直接进行转发。
【权利要求】
1.一种分布式PMIPV6通信方法，其步骤为: 1)在家乡网络部署多个LMA，称为LMA-set;其中LMA_set中的每个LMA具有两个前缀、两个地址:第一个前缀为PI前缀，该前缀用于任播通告，第二个前缀从PI前缀分派出来作为家乡网络前缀HNP集合；第一个地址由LMA所接入的ISP分配，用于实际的数据通信；第二个地址属于PI前缀，该地址为LMA-set中所有LMA的共享地址，称为LMA-set共享地址； 2)当移动节点丽初始接入家乡网络中的一MAGi时，该MAGi发送该丽的注册消息到LMA-set共享地址； 3)与该MAGi最近的LMAi接收到此注册消息后向该丽分配HNP并建立绑定条目，并且该LMAi根据LMA的第一个地址向LMA-set内的其他LMA发送状态同步信息； 4)当一节点CN向该MN发送数据包时，与该节点CN最近的LMAj接收该数据包并根据状态同步后的状态条目将该数据包转发给MAGi ;当1?向该节点CN转发数据包时，MAGJf数据包转发给该节点CN ； 5)当丽切换到家乡网络中的另一MAGii时，该MAGii发送注册消息到LMA-set共享地址，与该MAGii最近的LMAii接收到此注册消息后向该MN分配HNP并建立绑定条目，并且该LMAii向LMA-set内的其他LMA进行状态同步； 6)当该节点CN再次向MN发送数据包时，LM^根据状态同步后的状态条目将其转发到MAGii ;当丽向该节点CN发送数据包时，由MAGii直接对该数据包进行转发。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述家乡网络从(64-m)bits前缀中分配ηbits作为家乡网络前缀HNP集合，其中，m+n< 64，PI前缀长度为m bits。
3.如权利要器I或2所述的方法，其特征在于，所述状态条目包含MN的家乡网络前缀HNP, MN当前的服务LMA以及MN当前的接入MAG。
4.如权利要器I或2所述的方法,其特征在于，对于所述LMA-set中的每一LMAi,LMA-set中所有LMA均采用Anycast技术通告该LMAi的PI前缀信息。
5.一种分布式PMIPv6部署系统，其特征在于，在家乡网络部署多个通信连接的LMA，称为LMA-set ;所述LMA-set中的每个LMA具有两个前缀、两个地址:第一个前缀为PI前缀，该前缀用于任播通告，第二个前缀从PI前缀分派出来作为家乡网络前缀HNP集合；第一个地址由LMA所接入的ISP分配，用于实际的数据通信；第二个地址属于PI前缀，该地址为LMA-set中所有LMA的共享地址,称为LMA-set共享地址。
6.如权利要求5所述的系统，其特征在于，家乡网络中的任一MAGi对接入的移动节点MN，将其注册消息发送到所述LMA-set共享地址；与该MAGi最近的LMAi接收到此注册消息后向该MN分配HNP并建立绑定条目，并且该LMAi根据LMA的第一个地址向LMA-set内的其他LMA发送状态同步信息。
7.如权利要求6所述的系统，其特征在于，当一节点CN向该MN发送数据包时，与该节点CN最近的LM^_接收该数据包并根据状态同步后的状态条目将该数据包转发给MAGi ;当MN向该节点CN转发数据包时，MAGi将数据包转发给该节点CN。
8.如权利要求5所述的系统，其特征在于，所述家乡网络从(64-m)bits前缀中分配ηbits作为家乡网络前缀HNP集合，其中，m+n彡64，PI前缀长度为m bits。
9.如权利要求6-8任一所述的系统，其特征在于，所述状态条目包含MN的家乡网络前缀HNP，MN当前的服务LMA以及MN当前的接入MAG。
10.如权利要器5所述的系统，其特征在于，对于所述LMA-set中的每一 LMAp LMA_set中所有LMA均釆用Anycast技术通告该LM^的PI前缀信息。
【文档编号】H04L29/08GK104410729SQ201410708915
【公开日】2015年3月11日 申请日期:2014年11月27日 优先权日:2014年11月27日
【发明者】延志伟, 胡安磊 申请人:中国科学院计算机网络信息中心