一種代理移動IPv6中網(wǎng)絡(luò)前綴主動重配置的方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種代理移動IPv6中網(wǎng)絡(luò)前綴主動重配置的方法。本方法為：1)當(dāng)移動節(jié)點MN的網(wǎng)絡(luò)前綴HNP發(fā)生重編號時，本地移動錨點LMA為該MN分配一新的HNP；2)該LMA向移動接入網(wǎng)關(guān)MAG發(fā)送更新通告消息UPN，其中包含HNP選項以及MN標(biāo)識選項；3)該MAG根據(jù)接收到的該UPN確定LMA為該MN配置了新的HNP時，該MAG根據(jù)該UPN構(gòu)造路由器通告消息RA發(fā)送給該MN；4)該MAG發(fā)送更新確認消息UPA消息給該LMA，通告前綴信息的更新完成；5)該MN根據(jù)接收到的路由器通告消息RA確定HNP變更后，采用新的HNP配置通信地址。本發(fā)明能夠有效縮減HNP更新時延。
【專利說明】
一種代理移動I Pv6中網(wǎng)絡(luò)前綴主動重配置的方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種代理移動IPv6中網(wǎng)絡(luò)前綴主動重配置的方法，屬于網(wǎng)絡(luò)技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來，無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和應(yīng)用服務(wù)的迅速發(fā)展開創(chuàng)了移動計算時代。但是在傳統(tǒng)移動通信網(wǎng)中，移動性管理是在鏈路層進行的。隨著向基于IP的分組交換網(wǎng)絡(luò)過渡，鏈路層移動性不能解決不同IP子網(wǎng)切換帶來的問題。于是IETF開始了網(wǎng)絡(luò)層移動性協(xié)議的研究和標(biāo)準(zhǔn)化工作。最初，IETF提出的網(wǎng)絡(luò)層移動性協(xié)議都是基于客戶端的，如移動IPv6(MobileIPv6，MIPv6)及其擴展協(xié)議。但是基于終端的移動性管理協(xié)議存在一些弊端，如需要更新現(xiàn)有終端的軟件、增加終端復(fù)雜性和電量消耗、大量移動性信令占用無線資源等?；谶@些因素考慮，IETF成立了NetLMM工作組，提出基于網(wǎng)絡(luò)的移動性管理協(xié)議需求。經(jīng)過長期討論之后，正式發(fā)布了代理移動IPv6(Proxy Mobile IPv6，PMIPv6)標(biāo)準(zhǔn)?；诰W(wǎng)絡(luò)的移動性管理協(xié)議不需要終端參與移動性管理過程，所有的移動性信令都由網(wǎng)絡(luò)完成，這就解決了對終端的功能要求問題和無線資源浪費的問題。
[0003]PMIPv6是在MIPv6的基礎(chǔ)上引入了本地移動錨點(Local Mobility Anchor,LMA)和移動接入網(wǎng)關(guān)(Mobility Access Gateway，MAG)兩個新的功能實體。LMA支持MIPv6中HA的功能，并對其綁定緩存進行了擴展。此外，LMA為每個MN分配一個唯一的前綴(HomeNetwork Prefix，HNP)，用于移動節(jié)點(Mobile Node，MN)發(fā)生位置變更時保持不變，從而使其上層應(yīng)用不受節(jié)點切換的影響。但是如果由于如下三種原因造成為MN分配的HNP發(fā)生網(wǎng)絡(luò)重編號，則當(dāng)前的PMIPv6基于網(wǎng)絡(luò)的操作特點無法主動發(fā)現(xiàn)此變更從而及時的為MN分配新的HNP。
[0004]I )PMIPv6服務(wù)提供商從上游ISP分配得到HNP集合，如果發(fā)生ISP的變更，則需要更新其HNP集合；
[0005]2)多個LMA可能共存在同一個PMIPv6服務(wù)提供商的網(wǎng)絡(luò)內(nèi)，如果移動節(jié)點更替了LMA但是并沒有轉(zhuǎn)移為其分配的HNP，則需要新的LMA重新分配HNP;
[0006]3)由于網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的變更，可能造成前綴信息的變化。
[0007]在MIPv6中，移動性管理由麗自己控制，當(dāng)家鄉(xiāng)網(wǎng)絡(luò)發(fā)生網(wǎng)絡(luò)前綴重編號時，家鄉(xiāng)代理可以通過移動前綴發(fā)現(xiàn)(mobile prefix discovery)機制來向MN進行及時更新，從而使其配置新的家鄉(xiāng)地址。在PMIPv6基本協(xié)議中，雖然也考慮到了HNP重編號的可能性，但是并未在該標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)范相關(guān)的解決方案(參見RFC 5213,Sect1n 6.12)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明的目的在于提供一種代理移動IPv6中網(wǎng)絡(luò)前綴主動重配置的方法。本發(fā)明在PMIPv6基本協(xié)議基礎(chǔ)上，基于RFC7077提出一種擴展機制，支持LMA向MAG主動修訂移動會話參數(shù)。本發(fā)明基于RFC7077，支持PMIPv6中對網(wǎng)絡(luò)前綴重編號情況下的主動配置，主要創(chuàng)新點內(nèi)容如下:
[0009](I)當(dāng)網(wǎng)絡(luò)前綴HNP發(fā)生變更時，LMA主動發(fā)送更新通告(Update Notificat1n，UPN)消息給MAG，進行HNP重配置的初始化;在PMIPv6協(xié)議中，HNP作為主要MN配置信息，是由LMA為其分配的，所以HNP發(fā)生變更是由LMA觸發(fā)。
[0010](2)MAG接收到該UPN消息之后，通過路由器通告(Router Advertisement，RA)向MN通告兩個前綴，其中將舊的前綴HNP對應(yīng)的生命值置為O，將新的前綴HNP的對應(yīng)生命值置為大于O的值；或通過動態(tài)主機配置協(xié)議(Dynamic Host Configurat1n Protocol，DHCP)消息向MN通告新的家鄉(xiāng)地址(Home Address,HoA)；
[0011](3)MN接收到該路由器通告后，立即刪除舊的HNP，并采用新的HNP配置有效地址。
[0012]本發(fā)明的技術(shù)方案為:
[0013]1.一種代理移動IPv6中網(wǎng)絡(luò)前綴主動重配置的方法，其步驟為:
[0014]I)當(dāng)移動節(jié)點MN的網(wǎng)絡(luò)前綴HNP發(fā)生重編號時，本地移動錨點LMA為該MN分配一新的 HNP;
[0015]2)該LMA向移動接入網(wǎng)關(guān)MAG發(fā)送更新通告消息UPN，其中包含HNP選項以及MN標(biāo)識選項;其中，HNP選項攜帶新的HNP信息，MN標(biāo)識選項攜帶MN對應(yīng)的標(biāo)識信息；
[0016]3)該MAG根據(jù)接收到的該UPN確定LMA為該MN配置了新的HNP時，該MAG根據(jù)該UPN構(gòu)造路由器通告消息RA發(fā)送給該MN;
[0017]4)該MAG發(fā)送更新確認消息UPA消息給該LMA，通告前綴信息的更新完成；
[0018]5)該MN根據(jù)接收到的路由器通告消息RA確定HNP變更后，采用新的HNP配置通信地址。
[0019]進一步的，所述路由器通告消息RA中攜帶兩個前綴信息選項;其中，在第一個前綴信息選項中包含原HNP，其有效生命期設(shè)置為O，在第二個前綴信息選項中包含新的HNP，對應(yīng)的時間參數(shù)大于O。
[0020]進一步的，當(dāng)移動節(jié)點MN接收到該RA時，將廢止原HNP并啟用新的HNP。
[0021 ]進一步的，當(dāng)移動節(jié)點MN的網(wǎng)絡(luò)前綴HNP發(fā)生重編號時，LMA將保留該MN的原HNP并將其設(shè)置為臨時狀態(tài);在臨時狀態(tài)期間，LMA將不再向外發(fā)布關(guān)于原HNP的路由更新消息，且LMA只接收和傳輸下行的目的地為原HNP的數(shù)據(jù)包。
[0022]進一步的，所述步驟4)中，當(dāng)LMA接收到UPA消息之后，隨即將該麗的原HNP替換為該新HNP，默認丟棄任何關(guān)于該原HNP的數(shù)據(jù)包。
[0023]一種代理移動IPv6中網(wǎng)絡(luò)前綴主動重配置的方法，其中，代理移動IPv6網(wǎng)絡(luò)采用DHCP為該MN配置HNP，其步驟為:
[0024]I)當(dāng)移動節(jié)點MN的網(wǎng)絡(luò)前綴HNP發(fā)生重編號時，本地移動錨點LMA為該MN分配一新的 HNP;
[0025]2)該LMA向移動接入網(wǎng)關(guān)MAG發(fā)送更新通告消息UPN，其中包含HNP選項以及MN標(biāo)識選項:HNP選項攜帶新的HNP信息;MN標(biāo)識選項攜帶MN對應(yīng)的標(biāo)識信息;并且該LMA將該新HNP發(fā)送到DHCP服務(wù)器；
[0026]3)接收到UPN的MAG將向該DHCP服務(wù)器請求該MN的新HoA，然后向該MN通告包含該新HoA的DHCP消息；
[0027]4)該MAG根據(jù)接收到的該UPN確定LMA為該MN配置了新的HNP時，該MAG根據(jù)該UPN構(gòu)造路由器通告消息RA發(fā)送給該MN;
[0028]5)MAG發(fā)送更新確認消息UPA給該LMA，通告前綴信息的更新完成；
[0029]6)接收到該路由器通告消息RA或該DHCP消息的MN確定HNP變更后，采用新的HNP配置通信地址。
[0030]進一步的，所述路由器通告消息RA中攜帶兩個前綴信息選項;其中，在第一個前綴信息選項中包含原HNP，其有效生命期設(shè)置為O，在第二個前綴信息選項中包含新的HNP，對應(yīng)的時間參數(shù)大于O。
[0031 ] 進一步的，當(dāng)移動節(jié)點MN接收到該RA時，將廢止原HNP并啟用新的HNP。
[0032]進一步的，當(dāng)移動節(jié)點MN的網(wǎng)絡(luò)前綴HNP發(fā)生重編號時，LMA將保留該MN的原HNP并將其設(shè)置為臨時狀態(tài);在臨時狀態(tài)期間，LMA將不再向外發(fā)布關(guān)于原HNP的路由更新消息，且LMA只接收和傳輸下行的目的地為原HNP的數(shù)據(jù)包。
[0033]進一步的，所述步驟5)中，當(dāng)LMA接收到UPA消息之后，隨即將該麗的原HNP替換為該新HNP，默認丟棄任何關(guān)于該原HNP的數(shù)據(jù)包。
[0034]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的積極效果為:
[0035]本發(fā)明可保證在PMIPv6網(wǎng)絡(luò)中，當(dāng)MN的HNP發(fā)生變更時，網(wǎng)絡(luò)及時主動為其配置新的HNP信息，能夠有效縮減HNP更新時延從而解決在此期間可能引起的MN通信暫時中斷問題。相比基本PMIPv6，在發(fā)生HNP變更時，本發(fā)明重新為MN配置HNP能夠縮短的時間如圖2所示。其中，橫坐標(biāo)表示在PMIPv6中MAG主動向LMA發(fā)送綁定刷新的周期，Reduced縱坐標(biāo)表示本發(fā)明相比基本PMIPv6能夠在HNP發(fā)生變化情況下縮減的恢復(fù)時間。由此可見，隨著綁定刷新周期增加，本發(fā)明所能減少的恢復(fù)時間就越長，即本發(fā)明能保證在綁定刷新較長情況下仍能及時讓MN配置到最新的HNP。
【附圖說明】
[0036]圖1為PMIPv6的網(wǎng)絡(luò)前綴重配置方法流程圖。
[0037]圖2為本發(fā)明所能達到的效果圖。
【具體實施方式】
[0038]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明進行進一步詳細描述。
[0039]本發(fā)明的操作流程如圖1所示。
[0040]1、假設(shè)MN使用當(dāng)前HNP配置的地址是MN-HoAI，采用新的HNP配置的地址是MN-HoA2，基本操作流程為:
[0041 ] I)當(dāng)MN的HNP發(fā)生重編號時，LMA為該MN分配新的HNP ；
[0042]2)LMA向MAG發(fā)送UPN消息，其中包含HNP選項以及麗標(biāo)識選項:HNP選項攜帶新的HNP信息;MN標(biāo)識選項攜帶MN對應(yīng)的標(biāo)識信息;此外，UPN消息中的通告原因(Notif i cat 1nReason)標(biāo)志位被LMA設(shè)置為會話參數(shù)更新對應(yīng)值2，用于表示這是會話參數(shù)的更新(UPDATE-SESS1N-PARAMETERS)；
[0043 ] 3 )MAG接收到該UPN之后，發(fā)現(xiàn)LMA為該MN指派了新的HNP，從而意識到MN的舊HNP已經(jīng)無效；
[0044]4)MAG根據(jù)UPN中攜帶的新的HNP發(fā)送路由器通告消息，其中將舊的HNP的生命值置為O，而將新的HNP的生命值置為大于O的值;如果PMIPv6網(wǎng)絡(luò)采用DHCP為該麗配置HNP，LMA將新的HNP更新到DHCP服務(wù)器功能模塊，接收到UPN的MAG將向DHCP服務(wù)器功能模塊進一步請求MN的新HoA，進而向MN主動發(fā)送DHCP消息，通告新的HoA;
[0045 ] 5)此外，MAG發(fā)送更新確認消息(Up da t e A c kn o w I e dg eme n t，UPA)消息給LMA，通告前綴信息的更新完成，從而可以使LMA接收并轉(zhuǎn)發(fā)發(fā)送到新的HNP的數(shù)據(jù)包；
[0046]6)接收到路由器通告或DHCP消息的麗意識到HNP變更，從而刪除接口上的既有地址，并采用新的HNP配置有效的通信地址。
[0047]2會話管理
[0048]因為HNP的變更將可能導(dǎo)致MN既有會話的失效或數(shù)據(jù)包丟失，為此，本專利提出兩種會話管理模式:
[0049]I)軟模式
[0050]在這種模式下，LMA將暫時保留MN的舊HNP，并將其設(shè)置為臨時狀態(tài)(如基于RFC6058)。但是為了避免同一 HNP歸屬不同LMA造成的路由混亂，LMA將不再向外發(fā)布關(guān)于舊的HNP的路由更新消息，且LMA只接受和傳輸下行的目的地為舊HNP的數(shù)據(jù)包。
[0051]2)硬模式
[0052]LMA接收到UPA消息之后，隨即替換舊的HNP為新的HNP。默認丟棄任何關(guān)于舊的HNP的數(shù)據(jù)包。
[0053]3消息擴展
[0054]為了及時向移動節(jié)點通告新的HNP并作廢舊的HHP，MAG需要使用RA消息或DHCP消息，下面對兩種場景下的HNP更新機制進行介紹:
[0055]I)基于 RA
[0056]當(dāng)MAG使用RA消息更新HNP時，需要攜帶兩個前綴信息選項(Prefix Informat1nopt1n)，在第一個前綴信息選項中包含舊的HNP，但是對應(yīng)的有效生命期(Valid Lifetime和Preferred Lifetime)均需被設(shè)置為O。在第二個前綴信息選項中包含新的HNP，對應(yīng)的時間參數(shù)均應(yīng)大于O ο當(dāng)移動節(jié)點接收到這樣的RA時，將會主動廢止I日的HNP并啟用新的HNP。
[0057]2)基于 DHCP
[0058]當(dāng)PMIPv6使用DHCP進行移動節(jié)點的HoA配置時，就需要為移動節(jié)點配置一個屬于新的HNP的HoA。當(dāng)MAG接收到UPN消息時，將向?qū)?yīng)的DHCP服務(wù)器請求新的HoA，隨后MAG將根據(jù)DHCP協(xié)議將新配置的HoA主動發(fā)送給移動節(jié)點。當(dāng)移動節(jié)點接收到這樣的新HoA時，將會主動廢止舊的HoA并啟用新的HoA。
[0059]3) UPN 消息
[0060]在LMA發(fā)送給MAG的UPN消息中，通告原因被設(shè)置為2 ( UPDATE-SESS1N-PARAMETERS)，表示這是對會話參數(shù)的更新。此外，在UPN消息中，必須攜帶HNP選項和MN標(biāo)識選項以分別攜帶新的HNP和MN對應(yīng)的標(biāo)識。
【主權(quán)項】
1.一種代理移動IPv6中網(wǎng)絡(luò)前綴主動重配置的方法，其步驟為: 1)當(dāng)移動節(jié)點MN的網(wǎng)絡(luò)前綴HNP發(fā)生重編號時，本地移動錨點LMA為該MN分配一新的HNP ； 2)該LMA向移動接入網(wǎng)關(guān)MAG發(fā)送更新通告消息UPN，其中包含HNP選項以及麗標(biāo)識選項;其中，HNP選項攜帶新的HNP信息，MN標(biāo)識選項攜帶MN對應(yīng)的標(biāo)識信息； 3)該MAG根據(jù)接收到的該UPN確定LMA為該MN配置了新的HNP時，該MAG根據(jù)該UPN構(gòu)造路由器通告消息RA發(fā)送給該MN; 4)該MAG發(fā)送更新確認消息UPA消息給該LMA，通告前綴信息的更新完成； 5)該MN根據(jù)接收到的路由器通告消息RA確定HNP變更后，采用新的HNP配置通信地址。2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述路由器通告消息RA中攜帶兩個前綴信息選項;其中，在第一個前綴信息選項中包含原HNP，其有效生命期設(shè)置為O，在第二個前綴信息選項中包含新的HNP，對應(yīng)的時間參數(shù)大于O。3.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，當(dāng)移動節(jié)點MN接收到該RA時，將廢止原HNP并啟用新的HNP。4.如權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，當(dāng)移動節(jié)點MN的網(wǎng)絡(luò)前綴HNP發(fā)生重編號時，LMA將保留該麗的原HNP并將其設(shè)置為臨時狀態(tài);在臨時狀態(tài)期間，LMA將不再向外發(fā)布關(guān)于原HNP的路由更新消息，且LMA只接收和傳輸下行的目的地為原HNP的數(shù)據(jù)包。5.如權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述步驟4)中，當(dāng)LMA接收到UPA消息之后，隨即將該MN的原HNP替換為該新HNP，默認丟棄任何關(guān)于該原HNP的數(shù)據(jù)包。6.—種代理移動IPv6中網(wǎng)絡(luò)前綴主動重配置的方法，其中，代理移動IPv6網(wǎng)絡(luò)采用DHCP為該MN配置HNP，其步驟為: 1)當(dāng)移動節(jié)點MN的網(wǎng)絡(luò)前綴HNP發(fā)生重編號時，本地移動錨點LMA為該MN分配一新的HNP ； 2)該LMA向移動接入網(wǎng)關(guān)MAG發(fā)送更新通告消息UPN，其中包含HNP選項以及麗標(biāo)識選項:HNP選項攜帶新的HNP信息;MN標(biāo)識選項攜帶MN對應(yīng)的標(biāo)識信息;并且該LMA將該新HNP發(fā)送到DHCP服務(wù)器； 3)接收到UPN的MAG將向該DHCP服務(wù)器請求該MN的新HoA，然后向該MN通告包含該新HoA的DHCP消息； 4)該MAG根據(jù)接收到的該UPN確定LMA為該MN配置了新的HNP時，該MAG根據(jù)該UPN構(gòu)造路由器通告消息RA發(fā)送給該MN; 5)MAG發(fā)送更新確認消息UPA給該LMA，通告前綴信息的更新完成； 6)接收到該路由器通告消息RA或該DHCP消息的麗確定HNP變更后，采用新的HNP配置通信地址。7.如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述路由器通告消息RA中攜帶兩個前綴信息選項;其中，在第一個前綴信息選項中包含原HNP，其有效生命期設(shè)置為O，在第二個前綴信息選項中包含新的HNP，對應(yīng)的時間參數(shù)大于O。8.如權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，當(dāng)移動節(jié)點MN接收到該RA時，將廢止原HNP并啟用新的HNP。9.如權(quán)利要求6或7所述的方法，其特征在于，當(dāng)移動節(jié)點MN的網(wǎng)絡(luò)前綴HNP發(fā)生重編號時，LMA將保留該麗的原HNP并將其設(shè)置為臨時狀態(tài);在臨時狀態(tài)期間，LMA將不再向外發(fā)布關(guān)于原HNP的路由更新消息，且LMA只接收和傳輸下行的目的地為原HNP的數(shù)據(jù)包。10.如權(quán)利要求6或7所述的方法，其特征在于，所述步驟5)中，當(dāng)LMA接收到UPA消息之后，隨即將該MN的原HNP替換為該新HNP，默認丟棄任何關(guān)于該原HNP的數(shù)據(jù)包。
【文檔編號】H04L29/12GK105827746SQ201610139853
【公開日】2016年8月3日
【申請日】2016年3月11日
【發(fā)明人】李曉東, 延志偉, 耿光剛
【申請人】中國互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)信息中心