專利名稱：一種支持IPv4的分層移動IPv6的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通信領(lǐng)域，具體涉及ー種在分層移動IPv6中實現(xiàn)IPv4支持的方法。
背景技術(shù)：
移動通信是互聯(lián)網(wǎng)承載的最為重要的應用，隨著IP業(yè)務的迅猛增長和無線通信設備的迅速普及，網(wǎng)絡用戶對終端的移動性要求顯得愈發(fā)急切。而采用傳統(tǒng)IP技術(shù)的終端在移動到另外一個網(wǎng)段或子網(wǎng)時候，由于不同的網(wǎng)段對應于不同的IP地址，用戶不能使用原有IP地址進行通信，必須修 改主機IP地址為所在子網(wǎng)的IP地址，而且由于各種網(wǎng)絡設置，用戶一般不能繼續(xù)訪問原有網(wǎng)絡的資源，其它用戶也無法通過該用戶原有的IP地址訪問該用戶，原有通信無法保持連續(xù)性。為了解決上述移動通信的問題，人們引入了移動IP技術(shù)。移動IP由IETF(互聯(lián)網(wǎng)工程任務組)提出的ー種在網(wǎng)絡層解決主機移動性的方案，即移動用戶在跨網(wǎng)絡隨意移動和漫游中，使用基于TCP/IP協(xié)議的網(wǎng)絡時，不用修改計算機原來的IP地址，同時，繼續(xù)享有原網(wǎng)絡中一切權(quán)限。簡單的說，移動IP就是在網(wǎng)絡層提供ー種使移動節(jié)點可以以ー個永久的IP地址連接到任何鏈路上的路由機制，目的是將數(shù)據(jù)包路由到那些可能一直在快速地改變位置的移動節(jié)點上，以實現(xiàn)網(wǎng)絡全方位的移動或者漫游。移動IP技術(shù)的ー個顯著特點是移動節(jié)點的移動對于網(wǎng)絡層上所承載的應用具有透明性。簡單地說，就是移動節(jié)點在不同的網(wǎng)絡之間移動，網(wǎng)絡層以上的應用都不必改變通信的源地址和目的地址，從而保持通信的連續(xù)性。隨著IP網(wǎng)絡的演進，網(wǎng)絡協(xié)議已開始由IPv4向IPv6過渡，IPv6作為IPv4的替代版本，能夠提供巨大的地址空間，并具有更高的安全性和服務質(zhì)量等許多IPv4所不具備的新特性，受到了越來越多的重視。在頒布了 IPv4網(wǎng)絡中實現(xiàn)移動IP(以下簡稱“移動IPv4”)的技術(shù)方案RFC3344后，IETF也頒布在IPv6網(wǎng)絡中實現(xiàn)移動IP(以下簡稱“移動IPv6”)的技術(shù)方案RFC6275。在移動IPv4中，移動節(jié)點(以下簡稱“匪”)直接向通信節(jié)點(以下簡稱“CN”)發(fā)送數(shù)據(jù)報文，而CN則要通過移動節(jié)點的家鄉(xiāng)代理(以下簡稱“HA”)向MN發(fā)送數(shù)據(jù)報文。因此，當移動節(jié)點的轉(zhuǎn)交地址(以下簡稱“CoA”)發(fā)生變化吋，MN要向HA發(fā)送注冊請求消息，通知HA更改家鄉(xiāng)地址(以下簡稱“HoA”)與CoA的綁定。在移動IPv6中，為避免出現(xiàn)類似移動IPv4中的三角路由問題而提出了路由優(yōu)化方案，其要求CN維持HoA與CoA的綁定，這樣麗與CN可以直接通信。因此，當CoA發(fā)生變化吋，麗除了需要向HA發(fā)送綁定更新(以下簡稱“BU”)消息外，還需要向CN發(fā)送BU消息，以此來通知它們更改HoA與CoA的綁定。此外，在向CN發(fā)送BU消息之前，麗與CN之間需要進行返回路由可達協(xié)議(RRP)的認證?？梢钥闯?，上述移動IP的技術(shù)方案很好的解決了 MN的移動性問題，但其欠缺了對MN實際移動范圍的考慮，即缺乏對宏移動和微移動的細分。按照上述移動IP技術(shù)方案，MN每進入一個新的子網(wǎng)時都需要向HA進行注冊更新，當存在大量的且頻繁地在不同接入小區(qū)之間移動的MN時，核心網(wǎng)內(nèi)會存在大量的注冊更新消息，如此巨大的信令開銷必然加重網(wǎng)絡負擔、增大丟包及時延，且這種問題在移動IPv6中顯得更為嚴重。
0007]為解決上述問題，實現(xiàn)對宏移動和微移動的區(qū)別處理，IETF又頒布了分層移動IPv6的技術(shù)方案。如附圖I所示，分層移動IPv6將整個互聯(lián)網(wǎng)分成若干個管理域，并為每一個管理域配置一個被稱作移動錨點(以下簡稱“MAP”)的路由器。它的作用類似于外地的HA，它截獲并發(fā)向該域中已向它注冊過的IP地址的數(shù)據(jù)分組。一個管理域中可以有多個MAP。位于管理域中的MN同時擁有兩個CoA :區(qū)域轉(zhuǎn)交地址(以下簡稱“RCoA”)和鏈路轉(zhuǎn)交地址(以下簡稱“LCoA”)，該管理域外的節(jié)點(如HA、CN)只知道RCoA。RCoA由移動節(jié)點的接口標識符和路由器通告報文中MAP選項內(nèi)的子網(wǎng)前綴形成；而^^通過接入路由器(以下簡稱“AR”)配置，其形成方式和移動IPv6中的CoA相同。分層移動IPv6將MN的移動分為宏移動和微移動，所謂的宏移動是指MN變換MAP域而需要改變RCoA的移動，而微移動是指在一個MAP域內(nèi)的移動，不用改變RCoA，只需改變LCoA即可。麗從一個AR移動到另一個AR時，它會收到所接入AR的路由通告消息，該消息里的MAP選項中包含了多組MAP信息，主要有MAP的全球單播地址、優(yōu)先級以及它們離MN的距離，MN可以從這些信息中判定是否已經(jīng)發(fā)生宏移動。如果發(fā)生的是宏移動，則需要改變麗的RCoA和LCoA，并需要向MAP發(fā)送本地綁定更新(以下簡稱“LBU”)消息，以及向HA和CN發(fā)送BU消息；如果發(fā)生的是微移動，則只需要改變麗的LCoA，然后僅需要向MAP發(fā)送LBU消息。分層移動IPv6通過配置分層的CoA來實現(xiàn)了對宏移動和微移動的區(qū)別處理，發(fā)生宏移動時仍按照移動IPv6的技術(shù)方案進行更新，而發(fā)生微移動時，由于對MAP域外的節(jié)點隱藏了 LCoA，無論麗在MAP域內(nèi)如何移動都無需向HA和CN進行更新，這樣大大減少了信令開銷，減輕了網(wǎng)絡負擔，也減少了丟包及時延。但同時我們也看到，該技術(shù)方案僅在IPv6協(xié)議上實現(xiàn)，而IPv4向IPv6的過渡是一個長期過程，在這個過渡時期，兩種協(xié)議都可能出現(xiàn)在同一網(wǎng)絡基礎結(jié)構(gòu)中，互聯(lián)網(wǎng)是一個IPv4和IPv6兼有的混合網(wǎng)絡，因此，僅支持IPv6的分層移動IPv6技術(shù)的應用必然受到極大限制，如何使其支持IPv4顯得極為必要。根據(jù)分層移動IPv6的思想，本發(fā)明提出一種在分層移動IPv6中支持IPv4，從而實現(xiàn)與IPv4節(jié)點通信的解決方法。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于分層移動IPv6所提供技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的是提供一種在分層移動IPv6中支持IPv4，從而實現(xiàn)與IPv4節(jié)點通信的解決方法。通過該方法，分層移動IPv6的應用不會被限制在純IPv6上，其可以支持與IPv4節(jié)點的互通，其應用范圍將得以拓寬，其減少信令開銷、減輕網(wǎng)絡負擔、減少丟包和時延等優(yōu)點也將得以更廣泛的發(fā)揮。另外，本發(fā)明所提供的方法完全兼容移動IPv4技術(shù)和分層移動IPv6技術(shù)。本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的I、CN為IPv4網(wǎng)絡中的節(jié)點，僅支持IPv4協(xié)議(對于CN為IPv6網(wǎng)絡中節(jié)點的情形可以完全采用分層移動IPv6技術(shù)，而CN為雙棧網(wǎng)絡中的節(jié)點時既可以采用分層移動IPv6技術(shù)，也可以采用本發(fā)明的方法)。2、MAP和AR均保持與分層移動IPv6相同，MN能夠通過AR配置IPv6的LCoA (以下簡稱“LCoAv6”)，也能夠從MAP處獲得IPv6的RCoA (以下簡稱“RCoAv6”)。3、擴展家鄉(xiāng)網(wǎng)絡為雙棧網(wǎng)絡，使HA支持雙棧，既支持IPv4協(xié)議，也支持IPv6協(xié)議。相對于分層移動IPv6中的HA，其還具有如下功能(I)HA為雙棧節(jié)點，其可以分配給麗兩種類型的HoAJP IPv4的HoA(以下簡稱“HoAv4”)和 IPv6 的 HoA(以下簡稱“HoAv6”)；(2)HA為雙棧節(jié)點，其具有兩種網(wǎng)絡類型的地址(以下簡稱“HAA”)，即IPv4的地址(以下簡稱“HAAv4”)和IPv6的地址(以下簡稱“HAAv6”)；(3) HA為雙棧節(jié)點，其綁定緩存中除了維持HoAv6 ^ RCoAv6的綁定外，還需維持綁定HoAv4 RCoAv6 ；(4)對于收到的IPv4數(shù)據(jù)報文，若該報文是通過隧道發(fā)送過來的，則HA直接進行路由轉(zhuǎn)發(fā)；否則，HA以目的地址作為索引查詢綁定，獲得MN當前的RCoA后再將其隧道發(fā)往MAP04、擴展MN為雙棧節(jié)點，既支持IPv4協(xié)議，也支持IPv6協(xié)議。相對于分層移動IPv6中的MN，其還具有如下功能(I)MN為雙棧節(jié)點，其可以從HA處獲得兩種類型的HoA，即HoAv4和HoAv6 ；⑵麗為雙棧節(jié)點，其可以向CN發(fā)送IPv4的數(shù)據(jù)報文，該報文的源地址為HoAv4 ；(3)MN向CN發(fā)送IPv4數(shù)據(jù)報文時，先將該報文進行隧道封裝，隧道包頭的源地址為RCoAv6，目的地址為HAAv6，然后再將該封裝的數(shù)據(jù)包進行再次封裝后隧道發(fā)送至MAP ；MN收到MAP通過隧道發(fā)送過來的封裝數(shù)據(jù)包后進行兩次解封裝操作，去掉外面兩層隧道包頭即獲得CN發(fā)送過來的IPv4數(shù)據(jù)報文。5、擴展麗向HA發(fā)送的BU消息和HA向麗回復的綁定確認(以下簡稱“BA” )消息，增加IPv4家鄉(xiāng)地址選項以攜帶麗的HoAv4。BU消息中擴展的IPv4家鄉(xiāng)地址選項如附圖2所示，其中，“類型”是消息類型TAB ;“長度”是Sbit無符號整數(shù)，以字節(jié)為單位表示本選項的長度(不包括類型和長度域)，其值為6 前綴長度”是6bit無符號整數(shù)，表示選項中MN的HoAv4所對應IPv4家鄉(xiāng)網(wǎng)絡的網(wǎng)絡前綴；“保留”是暫未使用的IObit區(qū)域；“HoAv4”是4字節(jié)區(qū)域包含麗的HoAv4。BA消息中擴展的IPv4家鄉(xiāng)地址選項如附圖3所示，其中，“類型”是消息類型TAB ;“長度”是Sbit無符號整數(shù)，以字節(jié)為單位表示本選項的長度(不包括類型和長度域)，其值為6 狀態(tài)”是Sbit無符號整數(shù)，表示MN的HoAv4綁定是否成功，0到127的值均表示成功，大于127的值表示失??；“前綴長度”是6bit無符號整數(shù)，表示選項中麗的HoAv4所對應IPv4家鄉(xiāng)網(wǎng)絡的網(wǎng)絡前綴；“保留”是暫未使用的2bit區(qū)域；“HoAv4”是4字節(jié)區(qū)域包含MN的HoAv4。下面結(jié)合附圖4、附圖5和附圖6分通信及更新兩部分詳細介紹本發(fā)明的實現(xiàn)I、通信
(I)MN向CN發(fā)送數(shù)據(jù)報文如圖4所示，麗向CN發(fā)送的IPv4數(shù)據(jù)報文，其源地址為HoAv4，目的地址為CN的IPv4地址(以下簡稱“CNAv4”)。MN先將該IPv4數(shù)據(jù)報文進行隧道封裝，隧道包頭的源地址為RCoAv6，目的地址為HAAv6，然后MN再將該封裝的數(shù)據(jù)包進行再次封裝后隧道發(fā)送至MAP,再次封裝后數(shù)據(jù)包的外層隧道包頭的源地址為LCoAv6，目的地址為MAP的IPv6地址(以下簡稱“MAPAv6”)。
MAP收到該數(shù)據(jù)包后，進行解封裝操作去掉外層隧道包頭后獲得封裝的數(shù)據(jù)包，然后其直接進行路由轉(zhuǎn)發(fā)。由于該封裝數(shù)據(jù)包的目的地址為HAAv6，其將通過隧道被發(fā)送至HA。HA收到該數(shù)據(jù)包后，解封裝去掉外層隧道包頭，獲取原始IPv4數(shù)據(jù)報文后直接進行路由轉(zhuǎn)發(fā)，該數(shù)據(jù)報文將被路由至CN。(2) CN向MN發(fā)送數(shù)據(jù)報文如圖4所示，CN向MN發(fā)送的IPv4數(shù)據(jù)報文，其源地址為CNAv4，目的地址為HoAv4。該報文路由至家鄉(xiāng)網(wǎng)絡后將被HA截獲。HA截獲該數(shù)據(jù)報文后，以目的地址HoAv4為索引查詢綁定HoAv4 ^ RCoAv6，獲得MN當前的RCoAv6后，再將該數(shù)據(jù)報文封裝后隧道發(fā)往MAP。封裝后數(shù)據(jù)包的隧道包頭的源地址為HAAv6，目的地址為RCoAv6。MAP收到該數(shù)據(jù)包后，以目的地址RCoAv6為索引查詢綁定RCoAv6 O LCoAv6，獲得MN當前的LCoAv6后，再將該封裝的數(shù)據(jù)包進行再次封裝后隧道發(fā)送至MN。再次封裝后數(shù)據(jù)包的外層隧道包頭的源地址為MAPAv6,目的地址為LCoAv6。MN收到該數(shù)據(jù)包后進行兩次解封裝操作，去掉外面兩層隧道包頭即獲得原始數(shù)據(jù)報文。2、更新匪從ー個AR移動到另ー個AR吋，按照分層移動IPv6的機制，其通過AR發(fā)送的路由通告消息中所包含的MAP選項來判定是否已經(jīng)發(fā)生宏移動。如果發(fā)生宏移動，則需要根據(jù)收到的路由通告消息來配置新的RCoAv6和新的LCoAv6 ;如果發(fā)生微移動，則保持以前的RCoAv6不變，僅需要根據(jù)收到的路由通告消息配置新的LCoAv6即可。以下根據(jù)兩種不同的情況進行討論。(I)MN發(fā)生宏移動如圖5所示，MN發(fā)生宏移動后，其根據(jù)所收到的路由通告消息配置新的RCoAv6和新的LCoAv6。之后，MN向新的MAP發(fā)送LBU消息進行注冊，該LBU消息的源地址為新獲得的LCoAv6，目的地址為新MAP的地址MAPAv6，消息的家鄉(xiāng)地址選項中包含新獲得的RCoAv6。此過程與分層移動IPv6技術(shù)完全相同。新的MAP收到該LBU消息后接受注冊，則從源地址中獲取LCoAv6，從家鄉(xiāng)地址選項中獲取RCoAv6，然后在綁定緩存中創(chuàng)建RCoAv6 LCoAv6的綁定。成功后，MAP再向麗回復BA消息，并創(chuàng)建與麗的雙向隧道。該BA消息的源地址為MAPAv6，目的地址為LCoAv6，消息中仍帶有家鄉(xiāng)地址選項。此過程也與分層移動IPv6完全相同。麗收到該BA消息后，再向HA發(fā)送本發(fā)明所擴展的BU消息。該BU消息的源地址為新獲得的RCoAv6，目的地址為HAAv6，消息中除帶有原來的家鄉(xiāng)地址選項外，還帶有新擴展的IPv4家鄉(xiāng)地址選項，兩個家鄉(xiāng)地址選項中分別相應包含HoAv6和HoAv4。該BU消息被MN封裝后隧道發(fā)送至新的MAP，封裝后BU消息的隧道包頭的源地址為MN當前新的LCoAv6，目的地址為新MAP的地址MAPAv6。新的MAP收到該封裝包后進行解封裝操作，去掉外層隧道包頭后直接進行路由轉(zhuǎn)發(fā)，該BU消息將被路由至HA。HA收到該BU消息后接受更新，則從兩個家鄉(xiāng)地址選項中分別獲取HoAv6和HoAv4，從源地址中獲取MN當前新的RCoAv6，然后以HoAv6和HoAv4為索引在綁定緩存中查詢綁定HoAv6 G RCoAv6和綁定HoAv4 RCoAv6，再將這兩個綁定中的RCoAv6修改為新的RCoAv6。成功后，HA再向麗回復本發(fā)明所擴展的BA消息，并創(chuàng)建與MAP的雙向隧道。該BA消息的源地址為HAAv6，目的地址為RCoAv6，消息中除帶有原來的家鄉(xiāng)地址選項夕卜，還帶有新擴展的IPv4家鄉(xiāng)地址選項。該BA消息路由至新的MAP域后被截獲，新的MAP以目的地址RCoAv6為索引查詢綁定RCoAv6 ^ LCoAv6，獲得麗當前的LCoAv6后，再將該BA消息封裝后隧道發(fā)送至麗。封裝后BA消息的隧道包頭的源地址為新MAP的地址MAPAv6，目的地址為LCoAv6。
MN收到該封裝包后解封裝去掉外層隧道包頭，從而獲得HA回復的BA消息，此時整個更新過程完成，MN可以繼續(xù)正常的通信。(2) MN發(fā)生微移動如圖6所示，麗發(fā)生微移動后，其所接入的MAP保持不變，以前獲得的RCoAv6也不發(fā)生改變，其僅需根據(jù)所收到的路由通告消息配置新的LCoAv6。之后，麗向MAP發(fā)送LBU消息進行更新，該LBU消息的源地址為新獲得的LCoAv6，目的地址為所接入MAP的地址MAPAv6,消息的家鄉(xiāng)地址選項中包含RCoAv6。此過程與分層移動IPv6技術(shù)完全相同。MAP收到該LBU消息后接受更新，則從源地址中獲取MN當前新的LCoAv6，從家鄉(xiāng)地址選項中獲取RCoAv6，然后以RCoAv6為索引在綁定緩存中查詢綁定RCoAv6 e LCoAv6，再將這個綁定中的LCoAv6修改為新的LCoAv6。成功后，MAP再向MN回復BA消息，并創(chuàng)建與麗的雙向隧道。該BA消息的源地址為MAPAv6，目的地址為麗當前新的LCoAv6，消息中仍帶有家鄉(xiāng)地址選項。此過程也與分層移動IPv6完全相同。麗收到該BA消息，此時整個更新過程完成，麗可以繼續(xù)正常的通信。


圖I為分層移動IPv6的網(wǎng)絡拓撲示意2為BU消息中擴展的IPv4家鄉(xiāng)地址選項的示意3為BA消息中擴展的IPv4家鄉(xiāng)地址選項的示意4為麗與CN的通信示意5為MN發(fā)生宏移動時的更新示意6為MN發(fā)生微移動時的更新示意7為本發(fā)明的具體實施實例的網(wǎng)絡拓撲示意圖
具體實施例方式本發(fā)明通過對相關(guān)網(wǎng)絡節(jié)點及相關(guān)信令消息的擴展，提供了一種在分層移動IPv6中支持IPv4，從而實現(xiàn)與IPv4節(jié)點通信的解決方法。通過該方法，當前IPv4向IPv6過渡時期中分層移動IPv6技術(shù)的應用受限問題將得到有效解決，分層移動IPv6的應用將不會被限制在純IPv6上，其可以支持與IPv4節(jié)點的互通，其應用范圍將得以拓寬，其減少信令開銷、減輕網(wǎng)絡負擔、減少丟包和時延等優(yōu)點也將得以更廣泛的發(fā)揮。另外，本發(fā)明所提供的方法完全兼容移動IPv4技術(shù)和分層移動IPv6技術(shù)。如附圖7所示，我們以麗發(fā)生宏移動，從ARl移動到AR4接入為實例，并結(jié)合附圖4及附圖5詳細說明本發(fā)明的具體實施方式
。
I、MN判定自己發(fā)生宏移動并獲得新的RCoAv6和新的LCoAv6。當匪從ARl移動到AR4接入?yún)迹凑辗謱右苿覫Pv6的機制，其通過AR4發(fā)送的路由通告消息中所包含的MAP選項來判定自己已經(jīng)離開MAPI的管理域，并進入了一個新的MAP域，即MAP2所管理的域。在判定已發(fā)生宏移動之后，MN再根據(jù)AR4發(fā)送的路由通告消息自動配置新的RCoAv6和新的LCoAv6。2、MN通過向MAP2發(fā)送LBU消息來注冊當前新的RCoAv6和新的LCoAv6。麗配置好新的RCoAv6和新的LCoAv6后，通過向MAP2發(fā)送LBU消息來注冊上述新地址，該LBU消息的源地址為麗新獲得的LCoAv6，目的地址為MAP2的地址MAPAv6，消息的家鄉(xiāng)地址選項中包含新獲得的RCoAv6。3、MAP2收到匪發(fā)送的LBU消息后進行注冊，完畢后向麗回復BA消息。MAP2收到該LBU消息后接受注冊，從源地址中獲取LCoAv6，從家鄉(xiāng)地址選項中獲取RCoAv6，然后在綁定緩存中創(chuàng)建RCoAv6 ^ LCoAv6的綁定。成功后，MAP2再向MN回復BA消息，并創(chuàng)建與匪的雙向隧道。該BA消息的源地址為MAPAv6，目的地址為LCoAv6，消息中仍帶有家鄉(xiāng)地址選項。4、麗收到MAP2回復的BA消息后，通過向HA發(fā)送擴展的BU消息來更新當前新的RCoAv6ο麗收到該BA消息后，再向HA發(fā)送更新消息來更新當前新的RCoAv6，該消息為本發(fā)明所擴展的BU消息，消息的源地址為新獲得的RCoAv6，目的地址為HAAv6，家鄉(xiāng)地址選項中包含HoAv6，新擴展的IPv4家鄉(xiāng)地址選項中包含HoAv4。該BU消息被MN封裝后隧道發(fā)送至MAP2，封裝后BU消息的隧道包頭的源地址為MN新獲得的LCoAv6，目的地址為MAP2的地址 MAPAv6。MAP2收到該封裝的BU消息后解封裝去掉外層隧道包頭，該BU消息將被路由至HA。5、HA收到麗發(fā)送的擴展的BU消息后進行更新，完畢后向麗回復擴展的BA消息。HA收到該BU消息后接受更新，從兩個家鄉(xiāng)地址選項中分別獲取HoAv6和HoAv4，從源地址中獲取MN當前新的RCoAv6，然后以HoAv6和HoAv4為索引在綁定緩存中查詢綁定HoAv6 O RCoAv6和綁定HoAv4 RCoAv6，再將這兩個綁定中的RCoAv6修改為新的RCoAv6。成功后，HA向匪回復確認消息，即本發(fā)明所擴展的BA消息，消息的源地址為HAAv6,目的地址為RCoAv6，消息中同樣帶有原來的家鄉(xiāng)地址選項和新擴展的IPv4家鄉(xiāng)地址選項。同時，HA還將創(chuàng)建與MAP2的雙向隧道。該BA消息被路由至MAP2域后將被MAP2截獲。MAP2截獲該BA消息后，以目的地址RCoAv6為索引查詢綁定RCoAv6 O LCoAv6，獲得MN當前的LCoAv6后，再將該BA消息封裝后隧道發(fā)送至匪。封裝后BA消息的隧道包頭的源地址為MAP2的地址MAPAv6，目的地址為LCoAv6。6、麗收到HA回復的擴展的BA消息后，整個更新完成，麗可以繼續(xù)正常的通信。從MN發(fā)往CN的數(shù)據(jù)報文經(jīng)過兩次隧道封裝被發(fā)送至HA后再被路由到CN。MN收到該封裝的BA消息后解封裝去掉外層隧道包頭，從而獲得HA所回復的擴展的BA消息，此時整個更新過程完成，MN可以繼續(xù)正常的通信。
麗向CN發(fā)送的IPv4數(shù)據(jù)報文，其源地址為HoAv4，目的地址為CNAv4。麗先將該IPv4數(shù)據(jù)報文進行隧道封裝，隧道包頭的源地址為RCoAv6，目的地址為HAAv6，然后MN再將該封裝的數(shù)據(jù)包進行再次封裝后隧道發(fā)送至MAP2，再次封裝后數(shù)據(jù)包的外層隧道包頭的源地址為LCoAv6，目的地址為MAP2的地址MAPAv6。MAP2收到該數(shù)據(jù)包后，進行解封裝操作去掉外層隧道包頭后獲得封裝的數(shù)據(jù)包，然后其直接進行路由轉(zhuǎn)發(fā)。由于該封裝數(shù)據(jù)包的目的地址為HAAv6，其將通過隧道被發(fā)送至HA。HA收到該數(shù)據(jù)包后，解封裝去掉外層隧道包頭，獲取原始IPv4數(shù)據(jù)報文后直接進行路由轉(zhuǎn)發(fā)，該數(shù)據(jù)報文將被路由至CN。7、從CN發(fā)往麗的數(shù)據(jù)報文被路由至HA后經(jīng)過兩次隧道被 發(fā)送到匪。CN向麗發(fā)送的IPv4數(shù)據(jù)報文，其源地址為CNAv4，目的地址為HoAv4。該報文路由至家鄉(xiāng)網(wǎng)絡后將被HA截獲。HA截獲該數(shù)據(jù)報文后，以目的地址HoAv4為索引查詢綁定HoAv4 O RCoAv6，獲得MN當前的RCoAv6后，再將該數(shù)據(jù)報文封裝后隧道發(fā)往MAP2。封裝后數(shù)據(jù)包的隧道包頭的源地址為HAAv6,目的地址為RCoAv6。MAP2收到該數(shù)據(jù)包后，以目的地址RCoAv6為索引查詢綁定RCoAv6 LCoAv6，獲得MN當前的LCoAv6后，再將該封裝的數(shù)據(jù)包進行再次封裝后隧道發(fā)送至MN。再次封裝后數(shù)據(jù)包的外層隧道包頭的源地址為MAP2的地址MAPAv6,目的地址為LCoAv6。MN收到該數(shù)據(jù)包后進行兩次解封裝操作，去掉外面兩層隧道包頭即獲得CN發(fā)送的原始數(shù)據(jù)報文。通過上述具體實施實例可以看出，本發(fā)明在充分利用現(xiàn)有技術(shù)的基礎上，通過擴展移動節(jié)點的功能使其支持雙棧，能夠支持移動IPv4數(shù)據(jù)報文和移動IPv6、分層移動IPv6的相關(guān)信令消息；擴展移動節(jié)點的家鄉(xiāng)網(wǎng)絡為雙棧網(wǎng)絡，使家鄉(xiāng)代理支持雙棧，井能夠維持兩種家鄉(xiāng)地址與移動節(jié)點區(qū)域轉(zhuǎn)交地址的綁定；擴展綁定更新消息和綁定確認消息，使其支持攜帯IPv4家鄉(xiāng)地址。從而保證了分層移動IPv6的應用不會被限制在純IPv6上，實現(xiàn)了分層移動IPv6的IPv4支持，不但解決了當前IPv4向IPv6過渡時期分層移動IPv6技術(shù)的應用受限問題，拓寬了其應用范圍，而且還使得其減少信令開銷、減輕網(wǎng)絡負擔、減少丟包和時延等優(yōu)點也得到更廣泛的發(fā)揮。另外，本發(fā)明所提供的方法完全兼容移動IPv4技術(shù)和分層移動IPv6技術(shù)。
權(quán)利要求
1.一種在分層移動IPv6中實現(xiàn)IPv4支持的方法，其特征在于 A、為支持分層移動IPv6中的移動節(jié)點與IPv4的節(jié)點通信，擴展移動節(jié)點的功能使其支持雙棧，能夠生成IPv4數(shù)據(jù)報文與IPv4的節(jié)點通信，能夠生成IPv6消息向移動錨點或家鄉(xiāng)代理更新； B、為支持分層移動IPv6中的移動節(jié)點與IPv4的節(jié)點通信，擴展移動節(jié)點的家鄉(xiāng)網(wǎng)絡為雙棧網(wǎng)絡，使家鄉(xiāng)代理支持雙棧，除維持移動節(jié)點IPv6家鄉(xiāng)地址與區(qū)域轉(zhuǎn)交地址的綁定夕卜，還需維持移動節(jié)點IPv4家鄉(xiāng)地址與區(qū)域轉(zhuǎn)交地址的綁定，能夠處理收到的移動節(jié)點的IPv4數(shù)據(jù)報文，能夠根據(jù)移動節(jié)點發(fā)送過來的更新消息更新綁定內(nèi)容，并向移動節(jié)點回復確認消息告知其更新結(jié)果。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于所述步驟A具體包括 Al、移動節(jié)點支持雙棧，其發(fā)生宏移動獲得新的鏈路轉(zhuǎn)交地址和新的區(qū)域轉(zhuǎn)交地址后，先按照分層移動IPv6技術(shù)向當前新接入的移動錨點發(fā)送本地綁定更新消息來注冊其當前新的區(qū)域轉(zhuǎn)交地址和新的鏈路轉(zhuǎn)交地址；當收到當前新接入的移動錨點回復的綁定確認消息后，如注冊成功其再生成IPv6更新消息向家鄉(xiāng)代理更新其當前新的區(qū)域轉(zhuǎn)交地址； A2、移動節(jié)點支持雙棧，其發(fā)生微移動只獲得新的鏈路轉(zhuǎn)交地址后，按照分層移動IPv6技術(shù)向當前接入的移動錨點發(fā)送本地綁定更新消息來更新其當前新的鏈路轉(zhuǎn)交地址； A3、移動節(jié)點支持雙棧，與IPv4的節(jié)點通信時，其發(fā)送IPv4數(shù)據(jù)報文，源地址為IPv4家鄉(xiāng)地址，目的地址為通信節(jié)點地址；移動節(jié)點先將該報文進行隧道封裝，隧道包頭的源地址為區(qū)域轉(zhuǎn)交地址，目的地址為家鄉(xiāng)代理的IPv6地址；然后移動節(jié)點再將該封裝的數(shù)據(jù)包進行再次封裝后隧道發(fā)送至移動錨點，再次封裝后數(shù)據(jù)包的外層隧道包頭的源地址為鏈路轉(zhuǎn)交地址，目的地址為移動錨點地址； A4、移動節(jié)點支持雙棧，與IPv4的節(jié)點通信時，其收到移動錨點通過隧道發(fā)送過來的封裝數(shù)據(jù)包后進行兩次解封裝操作，去掉外面兩層隧道包頭即獲得原始IPv4數(shù)據(jù)報文。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于所述步驟Al具體包括 All、當移動節(jié)點收到當前新接入的移動錨點回復的綁定確認消息后，如注冊成功其再向家鄉(xiāng)代理發(fā)送IPv6更新消息包括如下操作 A111、移動節(jié)點向家鄉(xiāng)代理發(fā)送的IPv6更新消息為擴展的綁定更新消息，即在原來綁定更新消息中增加新擴展的IPv4家鄉(xiāng)地址選項，消息的源地址為移動節(jié)點當前新獲得的區(qū)域轉(zhuǎn)交地址，目的地址為家鄉(xiāng)代理的IPv6地址； A112、新擴展的IPv4家鄉(xiāng)地址選項中包含移動節(jié)點的IPv4家鄉(xiāng)地址； A113、移動節(jié)點將該擴展的綁定更新消息封裝后隧道發(fā)送至移動錨點，隧道包頭的源地址為移動節(jié)點當前新獲得的鏈路轉(zhuǎn)交地址，目的地址為移動錨點地址。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于所述步驟B具體包括 BI、家鄉(xiāng)代理支持雙棧，除維持移動節(jié)點IPv6家鄉(xiāng)地址與區(qū)域轉(zhuǎn)交地址的綁定外，還需維持移動節(jié)點IPv4家鄉(xiāng)地址與區(qū)域轉(zhuǎn)交地址的綁定；收到移動節(jié)點發(fā)送過來的擴展的綁定更新消息后接受更新，其需要更新自己綁定緩存中的綁定條目，完畢后再向移動節(jié)點回復確認消息告知其更新結(jié)果，并同時建立與移動錨點的雙向隧道； B2、家鄉(xiāng)代理支持雙棧，其收到移動錨點通過隧道發(fā)送過來的封裝數(shù)據(jù)包后，解封裝去掉外層隧道包頭，獲取原始IPv4數(shù)據(jù)報文后直接進行路由轉(zhuǎn)發(fā)B3、家鄉(xiāng)代理支持雙棧，其收到發(fā)往移動節(jié)點的IPv4數(shù)據(jù)報文后，以目的地址(即移動節(jié)點的IPv4家鄉(xiāng)地址)為索引查詢移動節(jié)點IPv4家鄉(xiāng)地址與區(qū)域轉(zhuǎn)交地址的綁定，獲得移動節(jié)點當前的區(qū)域轉(zhuǎn)交地址后，再將該IPv4數(shù)據(jù)報文封裝后隧道發(fā)往移動錨點，隧道包頭的源地址為家鄉(xiāng)代理的IPv6地址，目的地址為移動節(jié)點當前的區(qū)域轉(zhuǎn)交地址。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于所述步驟BI具體包括 BH、家鄉(xiāng)代理收到移動節(jié)點發(fā)送過來的擴展的綁定更新消息后接受更新，其更新自己綁定緩存中的綁定條目包括如下操作 Bill、對于該擴展的綁定更新消息，家鄉(xiāng)代理從源地址中獲取移動節(jié)點當前新獲得的區(qū)域轉(zhuǎn)交地址，從家鄉(xiāng)地址選項中獲取移動節(jié)點的IPv6家鄉(xiāng)地址，從新擴展的IPv4家鄉(xiāng)地址選項中獲取移動節(jié)點的IPv4家鄉(xiāng)地址； B112、家鄉(xiāng)代理以IPv6家鄉(xiāng)地址為索引查詢移動節(jié)點IPv6家鄉(xiāng)地址與區(qū)域轉(zhuǎn)交地址的綁定，然后將這個綁定條目中的區(qū)域轉(zhuǎn)交地址修改為移動節(jié)點當前新獲得的區(qū)域轉(zhuǎn)交地址； B113、家鄉(xiāng)代理以IPv4家鄉(xiāng)地址為索引查詢移動節(jié)點IPv4家鄉(xiāng)地址與區(qū)域轉(zhuǎn)交地址的綁定，然后將這個綁定條目中的區(qū)域轉(zhuǎn)交地址修改為移動節(jié)點當前新獲得的區(qū)域轉(zhuǎn)交地址； B12、當家鄉(xiāng)代理更新完畢自己的綁定條目后，其向移動節(jié)點回復確認消息包括如下操作 B121、家鄉(xiāng)代理向移動節(jié)點回復的確認消息為擴展的綁定確認消息，即在原來綁定確認消息中増加新擴展的IPv4家鄉(xiāng)地址選項，消息的源地址為家鄉(xiāng)代理的IPv6地址，目的地址為移動節(jié)點當前的區(qū)域轉(zhuǎn)交地址； B122、新擴展的IPv4家鄉(xiāng)地址選項中包含移動節(jié)點的IPv4家鄉(xiāng)地址及該地址的綁定結(jié)果。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種在分層移動IPv6中支持IPv4，從而實現(xiàn)與IPv4節(jié)點通信的方法，其基本思想是通過在分層移動IPv6中設置雙棧的家鄉(xiāng)網(wǎng)絡而使家鄉(xiāng)代理支持雙棧、擴展移動節(jié)點的雙棧功能、擴展相關(guān)的更新信令消息、以及應用反向隧道的通信方式，從而實現(xiàn)了分層移動IPv6中的移動節(jié)點與IPv4通信節(jié)點的互通。本發(fā)明保證了分層移動IPv6的應用不會被限制在純IPv6上，實現(xiàn)了分層移動IPv6對IPv4的支持，不但解決了當前IPv4向IPv6過渡時期分層移動IPv6技術(shù)的應用受限問題，而且還使得其減少信令開銷、減輕網(wǎng)絡負擔、減少丟包和時延等優(yōu)點也得到更廣泛的發(fā)揮。另外，本發(fā)明所提供的方法完全兼容移動IPv4技術(shù)和分層移動IPv6技術(shù)。
文檔編號H04W28/06GK102625279SQ20121007293
公開日2012年8月1日 申請日期2012年3月16日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月16日
發(fā)明者張荀, 張飛, 梁艷盈, 梁雨淇, 王可, 王波濤, 王琳, 胡海峰, 馬爭鳴 申請人:中山大學