CN100574314C - 在归属代理对基于nai的移动节点进行归属地址管理的方法和装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了用于对分配给移动节点的IP地址进行管理的方法和装置。在一个实施例中，移动节点将扩展添加到被发送到其归属代理的注册请求中，它表示移动节点请求将以前分配给移动节点的IP地址再使用一段时间。当归属代理接收到注册请求时，它表明归属代理是否已经同意将以前分配给移动节点的IP地址再租借一段时间。在另一个实施例中，归属代理发送第一控制消息，以判断移动节点是否继续使用IP地址。然后，归属代理判断是否已经接收到第二控制消息，以确认移动节点是否继续使用以前分配给移动节点的IP地址。优选地，当移动节点返回到其归属网络时应用本发明，由此使移动节点能够保留分配给它的IP地址。

Description

在归属代理对基于NAI的移动节点进行归属地址管理的方法和装置
技术领域
本发明涉及移动IP(Moblie IP)网络技术。更具体讲，本发明涉及对归属地址的管理。
背景技术
移动IP是一种在保持因特网和/或WAN的连通性同时，允许膝上型计算机和其他移动计算机单元(“移动节点”)在不同的子网络之间漫游的协议。没有移动IP或相似的协议，则移动节点就不能在从由一个子网络服务的一个位置漫游到由不同的子网络服务的另一个位置的同时保持连接。这是由于每个IP地址具有一个指定了节点驻留其上的特定子网络的字段。如果用户希望使计算机正常地依附于一个节点并且进行漫游，以使其经过不同的子网络，则正在漫游的计算机不能使用其基于归属的IP地址。因此，一个跨国旅行的商人不能携带他的或她的计算机在保持与因特网连通的同时在地理上跨越不同的网络区段或无线节点。在便携式计算设备的时代，这是不可接受的。
针对这个问题，已经开发和实现了移动IP协议。在RFC3344，“IPMobility Support for IPv4”of the Network Working Group，C.Perkins，Ed.，January 2002中描述了移动IP的实现。在“Mobile IP，The Internet Unplugged”by J.Solomon，Prent ice Hall，1998中也对移动IP进行了描述。
在图1中示出了移动IP的过程和环境。移动IP环境100包括因特网(或WAN)105，通过归属代理115或外地代理120的介入，移动节点110可以经过因特网(或WAN)105进行通信。典型的情况是，归属代理115和外地代理120是执行由软件、硬件和/或固件实现的适当的移动IP功能的路由器或其他网络连接设备。注意，整体的网络拓扑是任意的，并且要素如归属代理115不需要直接与因特网105连接。例如，可以通过另一个路由器R2125与归属代理115连接。反过来，路由器R2125可以利用因特网105连接一个或多个其他路由器R3130。
当移动节点110被接入其归属网络区段135时，它通过其指定的归属代理115与因特网105连接。当移动节点110漫游时，它可以通过可用的外地代理120与远程网络区段140连接并且进行通信。在远程网络区段140上的其它节点如PC145也可以通过外地代理120与因特网105通信。据估计，在地理上不同的地点，有许多可用的外地代理，使得能够通过移动IP协议进行大范围的因特网连接。
移动节点110可以通过构成了移动IP协议的一部分的各种代理请求和代理广告来识别外地代理120。当移动节点110与远程网络区段140联系时，它编写对归属代理115的注册请求，以将移动节点110的当前位置与其归属位置绑定起来。然后，外地代理120再向归属代理115中继注册请求150。在注册过程中，归属代理115和移动节点110可协商移动节点110依附外地代理120的条件。例如，移动节点110可能要求5小时的注册时限，而归属代理115可能只同意3小时。当成功完成协商时，归属代理115更新内部的“移动绑定表”，这个“移动绑定表”将移动节点110的当前位置通过其转交地址(例如，协同定位的转交地址或外地代理的IP地址)链接到移动节点110的本体(例如，归属地址)。此外，如果移动节点110通过外地代理120进行了注册，则外地代理120更新内部的“访客表”，这个“访客表”列出了移动节点的地址、归属代理地址等。归属代理115与移动节点的基于归属的IP地址、其当前的转交地址之间的关联以及该关联的剩余时限称为“绑定”。
如果移动节点110想从其新位置向对应节点155发送消息，则移动节点110应该按照标准因特网协议，通过外地代理120，经过因特网105向对应节点155转发经过打包的输出消息160。但是，如果对应节点155想向移动节点110发送消息165，无论是回复来自移动节点110的消息还是出于其他原因，对应节点155都将消息发送到移动节点110的IP地址，好像移动节点110就在归属网络区段135上一样。来自对应节点155的分组经过因特网105转发到路由器R2125，最终到达归属代理115。
根据归属代理115的移动绑定表，归属代理115认识到移动节点110不再依附于归属网络区段135。然后，归属代理115按照移动IP协议，对来自对应节点155的分组进行压缩(这些分组指向在归属网络区段135上的移动节点110)，并且将这些经过压缩的分组170发送到用于移动节点110的适当的转交地址。如果转交地址是外地代理120的IP地址，则外地代理120进行解压缩，并且将消息转发到在远程网络区段140上的移动节点110。由归属代理115实现的向外地代理120转发分组的机制称为“隧道技术”。
移动IP规范RFC3344规定了给移动节点提供其归属地址。利用RFC2794，Mobile IP Network Access Identifier Extension for IPv4，Calhoun et al，March 2000中的中的网络地址标识符(Network AddressIdentifier，NAI)，该规范得到加强，这里通过引用而将其包含于此。具体来说，当移动节点利用用于识别移动节点的NAI进行注册时，归属代理可以动态地给移动节点分配归属地址。例如，移动节点可以通过在注册请求的扩展中提供NAI并且将注册请求的归属地址字段设为零值来进行注册。
在当前实施的基于NAI的、用于动态归属地址分配的方案下，当移动节点返回到其归属网络时，它听到来自归属代理的代理广告并且注销。然后，归属代理释放归属地址，用于随后分配给移动节点。不幸的是，尽管移动节点继续使用归属地址，但归属代理不知道移动节点继续使用归属地址，并且往往会将该归属地址分配给另一个移动节点。与此相似，移动节点无法判断归属代理是否已经将地址分配给了另一个移动节点。因此，第一个移动节点可能再也接收不到指向它的分组。因此，使用用于动态地址分配的NAI遇到了这样的问题，即，当移动节点返回到其归属网络或者在其归属网络上启动时，在归属代理对地址进行管理的问题。
典型的情况是，移动节点不返回在其服务供应商网络内的归属网络，因此以前还没有着手解决地址管理问题。但是，移动节点可能返回其在企业网络中的归属网络。
考虑到上述情况，应该实现一种在归属代理对基于NAI的移动节点进行地址管理的改进的机制。
发明内容
本发明提供了用于在归属代理进行地址管理的方法和装置。这对已经被动态地分配了归属地址的移动节点非常有利。按照这样的方式，当移动节点返回的它们的归属网络时，可以保留分配给它们的IP地址。
本发明提供了用于对分配给移动节点的IP地址进行管理的方法和装置。在一个实施例中，移动节点向发送到其归属代理的注册请求添加扩展，该扩展表明该移动节点请求将以前分配给移动节点的IP地址再使用一段时间。当归属代理接收到注册请求时，表明归属代理是否已经同意将以前分配给移动节点的IP地址再租借一段时间。
在另一个实施例中，归属代理发送第一控制消息，以判断移动节点是否继续使用IP地址。然后，为了判断移动节点是否继续使用以前分配给移动节点的IP地址，归属代理判断是否已经接收到第二控制消息。
按照本发明的一个方面，归属代理维护一个地址管理表，用于存储关于在归属代理为其进行IP地址管理的移动节点的信息。当归属代理确定地址仍然被使用时，在地址管理表(例如，至少一部分来自移动绑定表)中建立一个条目。但是，当归属代理确定IP地址不再被使用时，将在地址管理表中的条目清除，并且，将该IP地址释放，用于分配给移动节点。
本发明的另一方面涉及包括机器可读介质的计算机程序产品，在所述机器可读介质上全部或部分提供了实现上述的方法和技术的程序指令。本发明的方法中的任何一种方法都可以被全部或部分表示为可以在这种机器可读介质上提供的程序指令。此外，本发明涉及如这里所描述的对生成和/或使用的数据进行各种组合和管理。例如，具有这里所描述的格式的并且被提供在合适介质上的注册请求和回复分组是本发明的一部分。
以下在本发明的详细说明中，将结合附图对本发明的这些和其它特性进行更详细的描述。
附图说明
图1为移动IP环境的方框图；
图2的处理流程图示出了按照本发明第一实施例的，对移动节点进行注册的方法。
图3A的简图示出了按照本发明第一实施例的，被发送的示例性的注册请求分组。
图3B的简图示出了按照本发明第一实施例的，被发送的示例性的注册回复分组。
图4的简图示出了按照本发明的各种实施例的，可以被更新的示例性的移动绑定表。
图5的简图示出了按照本发明的各种实施例的，用于存储临时绑定的典型的地址管理表。
图6的处理流程图示出了按照本发明第二实施例的，对移动节点进行注册的方法。
图7的简图示出了可以在其中实施本发明的各种实施例的示例性的网络设备。
具体实施方式
在以下的描述中，叙述了许多具体细节以提供对本发明的透彻理解。但是，对于本领域的技术人员来说很明显，可以在没有这些具体细节中的某些或全部具体细节的情况下实践本发明。在另一些情况下，为了避免不必要地使本发明变得模糊，将不对众所周知的处理步骤进行详细描述。
在1999年1月的网络工作组的RFC 2486中提出了一种用于识别用户的标准化方法(这里通过引用而将其包含于此)，该方法提出了在进行点对点协议(PPP)认证期间，用于NAI和由客户提交的用户ID的句法。例如，可以用NAI如mnl@cisco.com对移动节点进行配置。因此，当基于NAI对客户进行认证时，可以对IP地址(即，归属地址)进行分配以供客户使用。
本发明使归属代理能够为具有被动态分配的归属地址(并且具有NAI)的移动节点进行地址管理。按照这样的方式，本发明解决了当移动节点返回其在企业网络中的归属网络时可能出现的地址管理问题。
图2为示出了按照本发明第一实施例的，对移动节点进行注册的方法的处理流程图。垂直线202、204和206分别代表由移动节点、外地代理和归属代理执行的步骤。如上所述，动态地给移动节点分配IP地址。因此，如在208所示，移动节点发送具有设为零的归属地址字段和包括分配给移动节点的NAI的NAI扩展的注册请求。后面将参照图3A进一步对示例性的注册请求进行详细描述。在210，外地代理将注册请求转发给归属代理。当接收到注册请求时，由于归属地址字段被设为零，因此归属代理认识到移动节点需要分配归属地址。然后，归属代理给由NAI标识的移动节点分配归属地址，并且在212向外地代理发送具有所分配的IP地址的注册回复。在214，外地代理将注册回复转发给移动节点。
在215，当移动节点在归属漫游时，它编写具有归属地址字段的注册请求，这个归属地址字段包括以前分配给移动节点的IP地址。此外，移动节点给注册请求添加一个扩展，该扩展表明移动节点请求将以前分配给移动节点的IP地址再使用一段时间。按照一个实施例，注册请求包括被设置为零值的时限字段，表明注册请求是注销的请求。此外，对注册请求的扩展还可以包括一个值，并且表明移动节点请求使用以前分配给移动节点的IP地址的时间等于在注册请求的扩展中指定的值。然后，在216，移动节点向与移动节点相关联的归属代理发送具有扩展的注册请求。
在218，当归属代理接收到注册请求时，它判断是否是在归属代理的接口接收注册请求，其中，归属代理的接口是与移动节点的归属网络相关联的接口。具体来说，归属代理判断归属代理的接口的地址的网络前缀是否与从注册请求的归属地址字段中得到的IP地址的网络前缀相同。当归属代理已经确定在作为与移动节点的归属网络相关联的接口的归属代理的接口接收到注册请求时，如后面将参照图5进一步详细描述的，归属代理在地址管理表中为移动节点建立一个条目。然后，归属代理可以对存储在地址管理表中的地址进行管理。除了更新地址管理表以外，如后面将参照图4进一步详细描述的，归属代理还清除在其移动绑定表中的相应条目。
然后，在220，归属代理将编写并且向移动节点发送注册回复。注册回复表明归属代理是否已经同意将以前分配给移动节点的IP地址再租借一段时间。按照一个实施例，注册回复包括一个扩展，该扩展表示归属代理是否已经同意将以前分配给移动节点的IP地址租借等于在注册请求的扩展中指定的值的时间段。举例来说，注册回复的扩展可以包括小于或等于与在注册回复的扩展中指定的值相等的时间段的租借时间。作为一个例子，注册回复的扩展可以指定为零值。后面将参照图3B对典型的注册回复进一步进行详细描述。当然，如果归属代理没有配置执行地址管理的软件和/或硬件并且因此不能理解添加到注册请求中的扩展，则归属代理不给注册回复添加扩展。
在222，移动节点接收表明归属代理是否已经同意将以前分配给移动节点的IP地址再租借一段时间的注册回复。如上所述，根据是否对归属代理进行了用于归属地址管理的配置，注册回复可能包括或不包括扩展。因此，移动节点对注册回复是否包括扩展进行判断。当移动节点确定注册回复不包括扩展时，归属代理不能管理以前分配给移动节点的IP地址，并且，移动节点停止使用以前分配给移动节点的IP地址。但是，当移动节点确定注册回复确实包括扩展时，它根据扩展判断归属代理是否已经同意将以前分配给移动节点的IP地址再租借一段时间。如上所述，注册回复可以表明是否已经同意租借与在注册请求的扩展中指定的值相等的时间。例如，可以在注册回复扩展中指定租借时间小于或等于与在注册请求的扩展中指定的值相等的时间。由此，从注册回复的扩展中得到租借时间，从而使移动节点能够使用以前分配给移动节点的IP地址一段同意移动节点使用的租借时间。如果租借时间等于零，则移动节点停止使用IP地址。
图3A示出了按照本发明第一实施例的，被发送的示例性的注册请求分组。注册请求302包括注册请求304和对注册请求304的提供商指定扩展(vendor specific extension，VSE)306。优选地，注册请求304包括等于零的时限，表明移动节点已经返回/漫游到归属代理并且因此“注销”。此外，归属地址字段包括以前分配给移动节点的IP地址。如上所述，扩展306表明移动节点请求将以前分配给移动节点的IP地址再使用一段时间。尽管可能假设了默认值，但扩展优选地包括等于所请求的时限的值。例如，该值可以以秒或分钟等为单位。
图3B示出了按照本发明第一实施例的，被发送的示例性的注册回复分组。注册回复308包括注册回复310和对注册回复310的VSE 312。由于注册请求304包括为零的时限，因此注册回复310也包括等于零的时限。注册回复表明归属代理是否已经同意将以前分配给移动节点的IP地址再租借一段时间(例如，在注册请求的扩展中指定的值)。尽管扩展312可以表明已经同意默认值或请求的时限，但扩展312优选地指定时限，该时限包括小于、等于或大于在注册请求的扩展中指定的租借时间。
图4示出了按照本发明的各个实施例的，可以被更新的示例性的移动绑定表。移动绑定表402一般使移动节点与其转交地址相关。因此，在移动绑定表402中的每个条目优选地通过NAI 404、归属地址406和转交地址408来标识移动节点。
图5示出了按照本发明的各个实施例的，用于存储临时绑定的示例性的地址管理表。如图所示，为了维护NAI与被租借的地址、归属地址506以及从其处获得IP地址的源的指示符508之间的映射，每个条目可选地标识从移动绑定表中得到的NAI 504。此外，优选地，条目还指定同意移动节点使用的时限510和表明IP地址的剩余使用时间的定时器512。所述源可以是AAA服务器、DHCP(Dynamic Host Configuration Protocol，动态主机配置协议)服务器、按需地址池(On Demand Address Pool，ODAP)或由归属代理维护的本地地址池。AAA代表认证、授权和计费。可以实施如远程身份认证拨入用户服务(Remote Authentication Dial In UserService，RADIUS)和TACACS+等各种协议，以提供这样的服务器。注意，给服务器提供计费信息的归属代理或外地代理必须按照由AAA服务器协议要求的格式提供通信。RFC 2138描述了RADIUS协议，并且这里通过引用而将其包含于此。相似地，RFC 1492描述了TACACS，可在http://www.ietf.org/internet-draft/draft-grant-tacacs-02.txt得到的Internet-Draft“The TACACS+Protocol Version 1.78”描述了TACACS+。这里通过引用而将其包含于此。
由于在地址管理表502中标识了IP地址的源508，因此，归属代理能够给源508发放IP地址，以便随后分配给移动节点(例如，相同和不同的移动节点)。此外，归属代理还可以与源508通信，以便按照在地址管理表502中指定的来延长IP地址的时限。
上述实施例要求将附加扩展添加到注册请求中。换句话说，这要求对移动IP规范进行修改。此外，为了支持这些修改，优选地修改移动节点。在下面的描述中，将对不需要对移动IP规范进行修改的另一个实施例进行描述。因此，为了确认是否用如以上参照图5描述的地址管理表来管理特定的IP地址，归属代理利用控制消息与移动节点通信。例如，可以利用地址解析协议(ARP)或其它合适的协议发送控制消息。
图6为示出了按照本发明第二实施例的，对移动节点进行注册的方法的处理流程图。分别用垂直线602、604和606代表由移动节点、外地代理和归属代理执行的步骤。如上所述，动态地给移动节点分配IP地址。因此，如在608所示，移动节点发送具有设为零的归属地址字段和包括分配给移动节点的NAI的NAI扩展的注册请求。后面将参照图3A进一步对典型的注册请求进行详细描述。在610，外地代理向归属代理转发注册请求。当接收到注册请求时，由于归属地址字段被设为零，因此归属代理认识到移动节点需要分配归属地址。然后，归属代理向由NAI标识的移动节点分配归属地址，并且在612向外地代理发送具有所分配的IP地址的注册回复。在614，外地代理将注册回复转发给移动节点。
在616，当移动节点在归属漫游时，它编写具有归属地址字段的注册请求，这个归属地址字段包括以前分配给移动节点的IP地址。此外，如上所述，注册请求优选地包括具有零值的时限字段，由此向归属代理表明移动节点正在注销。然后，在618，移动节点向归属代理发送注册请求。
当归属代理接收到包括以前分配给移动节点的IP地址(例如，动态地)并且表明注册请求是注销的请求的注册请求时，归属代理发送包括以前分配给移动节点的IP地址的第一控制消息，以判断移动节点是否继续使用以前分配给移动节点的IP地址。具体来说，按照一个实施例，第一控制消息是由归属代理在620向IP地址发送的ARP请求。
当移动节点接收到第一控制消息(例如，ARP请求)时，它在622发送回复归属代理的第二控制消息(例如，ARP回复)。具体来说，ARP回复指向从ARP请求的源IP地址获得的目标IP地址。尽管ARP回复一般包括分配给移动节点的MAC地址，但归属代理仅将接收ARP回复理解为移动节点是否继续使用以前分配给移动节点的IP地址的指示符。换句话说，当归属代理接收到ARP回复时，出于本发明的目的，归属代理忽略了在ARP回复中提供的MAC地址。
优选地，归属代理定期发送第一控制消息，例如上述的ARP请求。然后，归属代理判断是否已经从(由IP地址标识的)移动节点接收到第二控制消息如ARP回复，其中，第二控制消息表明移动节点是否继续使用以前分配给移动节点的IP地址。例如，如上所述，从特定的IP地址(例如，源IP地址)接收的ARP回复将表明移动节点继续使用IP地址。因此，如果未从移动节点接收到第二控制消息，则归属代理确定移动节点不再使用该IP地址。
当归属代理从移动节点接收到表明移动节点继续使用以前分配给移动节点的IP地址的第二控制消息时，归属代理记录与IP地址相关联的信息，由此使归属代理能够管理IP地址。例如在624，归属代理可以首先查阅如以上参照图4描述的移动绑定表，并且将合适的绑定移到如以上参照图5描述的地址管理表中。具体来说，将用于移动节点的条目从移动绑定表中清除，并且在地址管理表中建立对应的条目。按照这样的方式，归属代理可以释放IP地址或者延长IP地址的时限。
如上所述，如在626所示，归属代理定期发送第一控制消息(例如，ARP请求)。例如，归属代理可以维护表示剩余时间量的定时器，直到归属代理将要发送随后的第一控制消息为止。因此，定时器被定期复位到默认的时间周期(例如，秒)。如上所述，可以由归属代理维护表明IP地址的时限的剩余时间量的单独的定时器(例如，在地址管理表中)。当归属代理没有接收到第二控制消息(例如，ARP回复)时，归属代理断定IP地址不再被使用。换句话说，如果移动节点多次不对ARP请求做出响应，则归属代理可以释放IP地址，并且在移动绑定表中清除合适的条目。因此，当时限期满时(例如，如在地址管理表中维护的那样)，归属代理释放IP地址以便由移动节点使用。然后，在628，将在移动绑定表或地址管理表中的对应条目清除。按照这样的方式，归属代理可以释放IP地址并且停止其对该IP地址的管理。
假设移动节点已经用ARP回复或其它合适的控制消息做出了响应，并且继续使用IP地址，在630，移动节点漫游到外地代理。在632，移动节点发送注册请求，将IP地址指定为其归属地址，并且将外地代理指定为其转交地址。当归属代理在634接收到注册请求时，在636，归属代理进行检查，以确保所请求的归属地址与在地址管理表中的移动节点的地址相匹配。如果归属代理已经将地址管理表的条目清除并且已经释放了归属地址，则不允许移动节点使用归属地址。否则，移动节点得到所请求的归属地址，并且归属代理将条目从地址管理表移到移动绑定表。然后，归属代理在638向移动节点发送注册回复，表明使用所请求的归属地址的而进行注册是否成功。
一般情况下，本发明的技术可以在软件和/或硬件上实施。例如，它们可以在操作系统的内核中、在单独的用户处理中、在捆绑到网络应用中的库程序包中、在特殊构成的机器上或者的网络接口卡上实施。在本发明的特定实施例中，本发明的技术在软件如操作系统或者在操作系统上运行的应用中实施。
可以在由存储在存储器中的计算机程序有选择地启动或重新配置的通用可编程机器上实施本发明的技术的软件或者软件/硬件混合实施。这样的可编程机器可是被设计为处理网络流量的网络设备，例如路由器或交换机等。这样的网络设备可以具有多个网络接口，包括例如，帧中继和ISDN接口。这种网络设备的特定例子包括路由器和交换机等。例如，本发明的归属代理和外地代理可以在特殊配置的路由器、交换机或服务器上实现，如可以从San Jose，California的Cisco System，Inc.买到的特殊配置的路由器模块2600、3200、3600、4500、7200和7500等。根据以下给出的描述将看出这些机器当中的某些机器的基本结构。在可替换实施例中，可以在通用网络主机设备如个人计算机或工作站上实施本发明的技术。此外，本发明可以至少部分实现在用于网络设备或通用计算设备的卡(例如，接口卡)上。
参照图7，适合于实现本发明的技术的网络设备1500包括主中央处理单元(CPU)1505、接口1510、存储器1515和总线1520。当在适当的软件或固件的控制之下运行时，CPU 1505可以负责实施与需要的网络设备的功能相关联的具体功能。例如，当配置作为中间路由器时，CPU 1505可以负责分析分组、压缩分组以及为了向机顶盒传输而转发分组等。优选地，CPU 1505在包括操作系统(例如，Windows NT)的软件以及任何合适的应用软件的控制之下实现所有这些功能。
CPU 1505可以包括一个或多个处理器，如来自微处理器的Motorola家族的或微处理器的MIPS家族的处理器。在可替换实施例中，处理器是为控制网络设备1500的运行而特殊设计的硬件。
典型的情况是将接口1510提供为接口卡(有时称为“线路卡”)。一般情况下，它们对通过网络发送和接收数据分组进行控制，并且有时还支持与网络设备1500一起使用的其它外围设备。在可以提供的接口当中的接口是以太网接口、帧中继接口、电缆接口、DSL接口和令牌环接口等。此外，可以提供各种极高速接口，如快速以太网络接口、千兆位太网络接口、ATM接口、HSSI接口、POS接口、FDDI接口、ASI接口和DHEI接口等。一般情况下，这些接口可以包括适合于与合适的介质通信的端口。在某些情况下，它们也可以包括独立的处理器，并且在某些情况下，可以包括易失性RAM。独立处理器可以控制通信密集任务，如分组交换、介质控制和管理等。通过为通信密集任务提供单独的处理器，这些接口允许CPU 1505有效地执行路由计算、网络诊断程序和安全功能等。
尽管图7所示的系统示出了本发明的一个具体网络设备，但这不意味着本发明仅可以在这种网络设备的体系结构上实施。例如，经常使用具有处理通信以及路由计算等的单个处理器的体系结构。此外，其它类型的接口和介质也可以与网络设备一起使用。
无论网络设备的配置如何，它都可以使用一个或多个被配置为存储数据、用于一般目的的网络操作的程序指令和/或与这里所描述的技术的功能有关的其它信息的存储器或存储器模块(例如，存储器1515)。例如，程序指令可以对操作系统和/或一个或多个应用的运行进行控制。
由于可以使用这样的信息和程序指令来实现这里所描述的系统/方法，因此本发明涉及包括用于执行这里所描述的各种操作的程序指令和状态信息等的机器可读介质。机器可读介质的例子包括：磁性介质如硬盘、软盘和磁带等；光介质如CD-ROM盘；磁光介质如磁光软盘；以及被特殊配置为存储和执行程序指令的硬件设备，如只读存储器设备(ROM)和随机访问存储器(RAM)等，但不限于此。本发明还可以被实施在经过适当的介质如无线电波、光缆或电缆等进行传播的载波中。程序指令的例子包括如由编译器生成的机器代码以及包含可以由计算机利用解释器执行的高级代码的文件。
尽管示出并且描述了本发明的说明性的实施例和应用，但可以在属于本发明的概念、范围和精神以内进行许多改变和修改，并且本领域的普通技术人员在详细阅读了本申请之后将对这些改变十分清楚。例如，在本文件的写作中，本发明是按照被配置为遵从大量使用的移动IP标准来进行描述的。但应该理解，本发明不限于这样的实施。因此，这些实施例应该被理解为是说明性的而不是限制性的，并且本发明不限于这里所给出的细节，而可以在所附权利要求的范围和等同物以内被修改。

Claims (45)

1.一种在支持移动IP的移动节点中注册到归属代理的方法，该方法包括：
编写注册请求，所述注册请求具有包括以前分配给所述移动节点的IP地址的归属地址字段，并具有包括时限值的时限字段，所述IP地址是所述移动节点的归属地址；
向所述注册请求添加扩展，所述扩展表明所述移动节点请求将所述以前分配给所述移动节点的IP地址作为所述移动节点的所述归属地址再使用一段时间；
向与所述移动节点相关联的归属代理发送所述注册请求；并且
接收来自所述归属代理的注册回复，所述注册回复表明所述归属代理是否已经同意将所述以前分配给所述移动节点的IP地址再租借一段时间。
2.如权利要求1所述的方法，其中，所述时限值被设为零，从而表明该注册请求是注销请求。
3.如权利要求1所述的方法，其中，所述时限值被设为零，从而表明所述移动节点已经漫游到所述归属代理。
4.如权利要求1所述的方法，其中，对所述注册请求的扩展包括一个值并且表明所述移动节点请求将所述以前分配给所述移动节点的IP地址再使用一段等于在所述注册请求的扩展中指定的值的时间，其中，所述值独立于所述注册请求的所述时限字段中所指定的时限值。
5.如权利要求4所述的方法，其中，所述注册回复包括一个扩展，该扩展表明所述归属代理是否已经同意将所述以前分配给所述移动节点的IP地址再租借一段等于所述在所述注册请求的扩展中指定的值的时间。
6.如权利要求4所述的方法，其中，所述注册回复包括一个扩展，该扩展包括小于或等于与在所述注册请求的扩展中指定的值相等的时间的租借时间。
7.如权利要求1所述的方法，其中，所述注册回复不包括扩展。
8.如权利要求1所述的方法，所述方法还包括：
判断所述注册回复是否包括扩展；
当确定所述注册回复不包括扩展时，所述归属代理不能管理所述以前分配给所述移动节点的IP地址，并且所述移动节点停止使用所述以前分配给所述移动节点的IP地址；并且
当确定所述注册回复确实包括扩展时，根据所述注册回复的扩展判断所述归属代理是否已经同意将所述以前分配给所述移动节点的IP地址再租借一段时间。
9.如权利要求8所述的方法，其中，根据所述注册回复的扩展判断所述归属代理是否已经同意将所述以前分配给所述移动节点的IP地址再租借一段时间的过程包括从所述注册回复的扩展得到租借时间，从而使所述移动节点能够使用所述以前分配给所述移动节点的IP地址一段同意所述移动节点使用的租借时间。
10.如权利要求9所述的方法，其中，当所述租借时间等于零时，停止所述IP地址的使用。
11.一种移动节点，支持移动IP并且适合于注册到归属代理，该移动节点包括：
用于编写注册请求的装置，该注册请求具有包括以前分配给所述移动节点的IP地址的归属地址字段，并具有包括时限值的时限字段，所述IP地址是所述移动节点的归属地址；
用于向所述注册请求添加扩展的装置，该扩展表明所述移动节点请求将以前分配给所述移动节点的IP地址作为所述移动节点的所述归属地址再使用一段时间；
用于向与所述移动节点相关联的归属代理发送所述注册请求的装置；以及
用于接收来自所述归属代理的注册回复的装置，该注册回复表明所述归属代理是否已经同意将所述以前分配给所述移动节点的IP地址再租借一段时间。
12.一种在支持移动IP的归属代理中注册移动节点的方法，该方法包括：
接收注册请求，该注册请求具有包括以前分配给所述移动节点的IP地址的归属地址字段、包括时限值的时限字段和对所述注册请求的扩展，该扩展表明所述移动节点请求将以前分配给所述移动节点的IP地址再使用一段时间，所述IP地址是所述移动节点的归属地址；
编写注册回复；以及
将所述注册回复发送到所述移动节点，该注册回复表明所述归属代理是否已经同意将所述以前分配给所述移动节点的IP地址再租借一段时间使得所述移动节点可以将所述IP地址作为所述移动节点的所述归属地址再使用所述一段时间。
13.如权利要求12所述的方法，还包括：
确定是否已经释放了所述以前分配给所述移动节点的IP地址；
其中，当确定还没有释放所述以前分配给所述移动节点的IP地址时，所述注册回复表明所述归属代理已经同意将所述以前分配给所述移动节点的IP地址再租借一段时间；以及
其中，当确定已经释放了所述以前分配给所述移动节点的IP地址时，所述注册回复表明所述归属代理已经不同意将所述以前分配给所述移动节点的IP地址再租借一段时间。
14.如权利要求13所述的方法，还包括：
当确定还没有释放所述以前分配给所述移动节点的IP地址时，将用于所述移动节点的条目从地址管理表移到移动绑定表。
15.如权利要求12所述的方法，其中，所述时限值被设为零，从而表明该注册请求是注销请求。
16.如权利要求12所述的方法，其中，所述时限值被设为零，从而表明所述移动节点已经漫游到所述归属代理。
17.如权利要求12所述的方法，其中，所述对所述注册请求的扩展包括一个值并且表明所述移动节点请求将所述以前分配给所述移动节点的IP地址再使用一段等于在所述注册请求的扩展中指定的值的时间。
18.如权利要求17所述的方法，其中，所述注册回复包括下述扩展，该扩展表明所述归属代理是否已经同意将所述以前分配给所述移动节点的IP地址再租借一段等于在所述注册请求的扩展中指定的值的时间。
19.如权利要求17所述的方法，其中，所述注册回复包括下述扩展，该扩展包括小于或等于与在所述注册请求的扩展中指定的值相等的时间的租借时间。
20.如权利要求12所述的方法，其中，注册回复不包括扩展。
21.如权利要求12所述的方法，还包括：
确定在作为与所述移动节点的归属网络相关联的接口的归属代理的接口是否接收到所述注册请求；
当确定在作为与所述移动节点的归属网络相关联的接口的归属代理的接口接收到所述注册请求时，在地址管理表中为所述移动节点建立条目。
22.如权利要求21所述的方法，其中，确定操作包括确定所述归属代理的接口地址的网络前缀是否与从所述注册请求的归属地址字段中得到的IP地址的网络前缀一致。
23.如权利要求21所述的方法，其中，当确定在作为与所述移动节点的归属网络相关联的接口的归属代理的接口接收到所述注册请求时，所述方法还包括：
清除用于所述移动节点的移动绑定表中的条目，该移动绑定表将所述移动节点与所述移动节点已经漫游到的转交地址关联起来。
24.如权利要求21所述的方法，其中，在所述地址管理表中为所述移动节点建立条目的过程包括：
在所述地址管理表的条目中存储所述IP地址和从其处得到所述IP地址的源的指示符，从而所述归属代理能够延长所述IP地址的租借，或者将所述IP地址释放到所述源，用于以后分配给移动节点。
25.如权利要求24所述的方法，还包括：
存储由所述移动节点所请求的使用所述以前分配给所述移动节点的IP地址的额外时间；以及
维护一个表明由所述移动节点所请求的额外时间的剩余时间量的定时器。
26.如权利要求24所述的方法，还包括：
从移动绑定表中得到与所述移动节点相关联的网络地址标识符；以及
将所述与所述移动节点相关联的网络地址标识符存储在所述地址管理表中的条目中。
27.一种支持移动IP并且适合于注册移动节点的归属代理，该归属代理包括：
用于接收注册请求的装置，该注册请求具有包括以前分配给所述移动节点的IP地址的归属地址字段、包括时限值的时限字段和对所述注册请求的扩展，该扩展表明所述移动节点请求将以前分配给所述移动节点的IP地址再使用一段时间，所述IP地址是所述移动节点的归属地址；
用于编写注册回复的装置；以及
用于向所述移动节点发送所述注册回复的装置，该注册回复表明所述归属代理是否已经同意将以前分配给所述移动节点的IP地址再租借一段时间。
28.一种在归属代理中管理与移动节点相关联的IP地址的方法，该方法包括：
接收注册请求，该注册请求包括以前分配给所述移动节点的IP地址并且表明所述注册请求是注销请求；
发送包括所述以前分配给所述移动节点的IP地址的第一控制消息，以确定所述移动节点是否继续使用所述以前分配给所述移动节点的IP地址；以及
通过确定是否已经从所述以前分配给所述移动节点的IP地址接收到第二控制消息，来确定所述移动节点是否继续使用所述以前分配给所述移动节点的IP地址。
29.如权利要求28所述的方法，其中，所述注册请求包括设为零值的时限字段，从而表明所述注册请求是注销请求。
30.如权利要求28所述的方法，还包括：
从所述移动节点接收表明所述移动节点继续使用所述以前分配给所述移动节点的IP地址的第二控制消息。
31.如权利要求30所述的方法，其中，所述方法还包括：
记录与所述IP地址相关联的信息，从而使所述归属代理能够管理该IP地址。
32.如权利要求31所述的方法，其中，所述第一控制消息是ARP请求，所述第二控制消息是包括分配给所述移动节点的MAC地址的ARP回复。
33.如权利要求31所述的方法，所述方法还包括：
清除用于所述移动节点的移动绑定表中的条目，该移动绑定表将所述移动节点与所述移动节点已经漫游到的转交地址关联起来。
34.如权利要求31所述的方法，其中，记录与所述IP地址相关联的信息的过程包括在地址管理表中为所述移动节点建立条目，这个过程包括：
在所述地址管理表中的条目中存储所述IP地址和源的指示符，从而使所述归属代理能够延长所述IP地址的租借，或者将所述IP地址释放到源，用于以后分配给移动节点，其中所述IP地址是从该源得到的。
35.如权利要求34所述的方法，还包括：
维持一个表明直到所述归属代理将要发送后续第一控制消息之前的剩余时间量的定时器。
36.如权利要求35所述的方法，其中，维持所述定时器包括：
当所述归属代理发送了所述后续第一控制消息时使定时器复位。
37.如权利要求34所述的方法，还包括：
存储由所述移动节点所请求的使用所述以前分配给所述移动节点的IP地址的额外时间；以及
维持一个表明由所述移动节点所请求的额外时间的剩余时间量的定时器。
38.如权利要求37所述的方法，其中，当所述定时器期满时，释放所述移动节点所使用的IP地址。
39.如权利要求38所述的方法，所述方法还包括：
清除用于所述移动节点的移动绑定表中的条目，该移动绑定表将所述移动节点与所述移动节点已经漫游到的转交地址关联起来。
40.如权利要求38所述的方法，所述方法还包括：
清除用于所述移动节点的所述地址管理表中的条目。
41.如权利要求34所述的方法，还包括：
从移动绑定表中得到与所述移动节点相关联的网络地址标识符；以及
将与所述移动节点相关联的网络地址标识符存储在所述地址管理表中的条目中。
42.如权利要求28所述的方法，其中，当确定所述移动节点不继续使用所述以前分配给所述移动节点的IP地址时，所述方法还包括：
释放所述移动节点所使用的IP地址。
43.如权利要求42所述的方法，还包括：
清除用于所述移动节点的移动绑定表中的条目，该移动绑定表将所述移动节点与所述移动节点已经漫游到的转交地址关联起来。
44.如权利要求42所述的方法，其中，当没有从所述移动节点接收到第二控制消息时，所述归属代理确定所述移动节点不继续使用所述以前分配给所述移动节点的IP地址。
45.一种适合于管理与移动节点相关联的IP地址的归属代理，包括：
用于接收注册请求的装置，该注册请求包括以前分配给所述移动节点的IP地址并且表明所述注册请求是注销请求；
用于发送第一控制消息的装置，该第一控制消息包括所述以前分配给所述移动节点的IP地址，以确定所述移动节点是否继续使用所述以前分配给所述移动节点的IP地址；以及
用于确定是否已经从所述以前分配给所述移动节点的IP地址接收到第二控制消息的装置，该第二控制消息表明所述移动节点是否继续使用所述以前分配给所述移动节点的IP地址。
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