CN102088390A - 用户移动性的实现方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用户移动性的实现方法,其中,在该方法中,为移动节点分配的地址仅标识移动节点的身份属性,该身份属性用终端标识EID地址来表示;IP报文在传输时的地址仅具有位置属性,该位置属性用路由位置RLOC地址来表示。该方法包括:边界隧道路由器接收IP报文;边界隧道路由器在本地查找IP报文的终端标识EID地址对应的路由位置RLOC地址;边界隧道路由器对IP报文封装RLOC地址;边界隧道路由器发送封装后的IP报文。通过本发明,能够简便地实现用户移动性。

Description

用户移动性的实现方法
技术领域
本发明涉及通信领域,具体而言,涉及一种用户移动性的实现方法。
背景技术
随着网络的发展,用户移动性的需求越来越多,而互联网的设计是基于固定(有线)方式的接入环境考虑的,没有考虑到用户大量移动的情况。因此,如何解决互联网中用户移动的情况是当前研究的热点。
目前,对于互联网中的用户移动性方案有MIPv4,MIPv6,PMIPv6等协议,而这些协议大多存在不足,MIPv4和MIPv6是基于主机的解决方案,需要对主机做一定的改动,且分别只能用于IPv4网络和IPv6网络,MIPv4和MIPv6还存在严重的三角路由问题。对于PMIPv6协议,协议实现比较复杂,并且只能用于IPv6地址的网络。
针对相关技术中解决用户移动性问题的方案比较复杂的问题,目前尚未提出有效的解决方案。
发明内容
针对相关技术中解决用户移动性问题的方案比较复杂的问题而提出本发明,为此,本发明的主要目的在于提供一种用户移动性的实现方法,以解决上述问题至少之一。
为了实现上述目的,根据本发明的一个方面,提供了一种用户移动性的实现方法。
根据本发明的用户移动性的实现方法包括:为移动节点分配的地址仅标识移动节点的身份属性,身份属性用终端标识EID地址来表示;IP报文在传输时的地址仅具有位置属性,位置属性用路由位置RLOC地址来表示。
优选地,在移动节点位置发生改变时,EID地址的值不会改变。
优选地,EID地址为全球唯一。
优选地,边界隧道路由器接收IP报文;边界隧道路由器在本地查找IP报文的终端标识EID地址对应的路由位置RLOC地址;边界隧道路由器对IP报文封装RLOC地址;边界隧道路由器发送封装后的IP报文。
优选地,在边界隧道路由器在本地查找不到EID地址对应的RLOC地址的情况下,该方法还包括:边界隧道路由器向映射系统发送查询报文,其中,映射系统用于存储EID地址和RLOC地址的映射关系;映射系统向边界隧道路由器返回应答报文,其中,应答报文中携带有RLOC地址。
优选地,映射系统由分布式映射表服务器组成。
优选地,边界隧道路由器包括:入口隧道路由器和出口隧道路由器,其中,入口隧道路由器查找EID地址和RLOC地址的映射关系;出口隧道路由器对EID地址和RLOC地址的映射关系进行注册和更新。
优选地,在边界隧道路由器发送封装后的IP报文的过程中,如果移动节点的位置发生改变,方法还包括:移动节点所在网络的边界隧道路由器向映射系统发送注册报文,其中,注册报文用于指示移动节点的位置发生改变;映射系统为EID地址的映射表增加RLOC地址条目,并提高RLOC地址的映射优先级
通过本发明,采用为移动节点分配的地址仅标识移动节点的身份属性,身份属性用终端标识EID地址来表示;IP报文在传输时的地址仅具有位置属性,位置属性用路由位置RLOC地址来表示,解决了相关技术中解决用户移动性问题的方案比较复杂的问题,进而达到了简便地实现用户移动性的效果。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解,构成本申请的一部分,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。在附图中:
图1为本发明实施例的用户移动性的映射系统示意图;
图2是本发明实施例的用户移动性的实现方法的流程示意图;
图3是根据本发明实施例的映射更新机制的流程图;
图4是本发明实施例的主动发起通信的用户的位置发生改变时数据转发的流程图;
图5是本发明实施例的被动接收的用户位置发生改变时数据转发的流程图。
具体实施方式
下文中将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
本发明提出了一种新的基于身份标识与位置分离技术实现用户移动性的方法,将IP地址具有的身份和位置的双重属性分离,移动用户分配的地址只标识移动用户的身份属性,不再具有位置属性,该标识用于建立TCP连接,该地址用终端标识(Endpoint Identifiers,简称为EID)表示;而网络部分分配的地址只标识位置属性,不再表示用户的身份属性,该地址用路由位置(Routing Locator,简称为RLOC)表示,用于用户数据报文在网络中的传输。
图1为本发明实施例的用户移动性的映射系统示意图。
如图1所示,基于身份标识与位置分离技术实现用户移动性的映射系统,移动节点通过边界隧道路由器接入网络,出口隧道边界路由器(ETR)将用户的信息注册到映射系统,当移动节点的位置发生改变时,该移动节点的信息会通过新的ETR向映射系统注册。映射系统由分布式映射表(Distribute Hast Table,简称为DHT)映射服务器构成。
本发明实施例提供了一种用户移动性的实现方法。其中,为移动节点分配的地址仅标识移动节点的身份属性,身份属性用终端标识EID地址来表示;IP报文在传输时的地址仅具有位置属性,位置属性用路由位置RLOC地址来表示。
在该实施例中,通过将移动节点的位置属性和身份属性分开表示,以及分别用不同的标识或地址来表示,解决了相关技术中解决用户移动性问题的方案比较复杂的问题,进而能够简便地实现用户的移动性。
优选地,在移动节点位置发生改变时,EID地址的值不会改变。通过该方法,可以更加简便的实现用于移动性。
优选地,EID地址为全球唯一。通过该方法,可以更加简便的实现用于移动性。
图2是本发明一个实施例的用户移动性的实现方法的流程示意图。
如图2所示,该方法包括如下的步骤S202至步骤S208:
步骤S202,边界隧道路由器接收IP报文;
步骤S204,边界隧道路由器在本地查找IP报文的EID地址对应的RLOC地址;
步骤S206,边界隧道路由器对IP报文封装RLOC地址;
步骤S208,边界隧道路由器发送封装后的IP报文。
下面将结合实例对本发明实施例的实现过程进行详细描述。
基于身份标识与位置分离的技术实现用户移动性需要考虑两个方面的机制,一个是在移动用户的位置发生改变后的映射更新机制,另外一个是移动节点的数据转发流程。基于身份标识与位置分离技术实现用户移动性的映射更新机制。
图3是根据本发明实施例的映射更新机制的流程图。
如图3所示,该方法步骤如下:
步骤S301,初始状态下,移动节点MN通过ETR1向映射系统注册,当ETR检测到移动节点附着后,发现有新的EID标识,发起向映射系统注册的机制,封装映射注册(Map-Register)报文,报文内容包含EID标识和ETR1的RLOC地址,该映射关系的优先级为priority1。
步骤S302,映射系统中的DHT映射服务器收到了该注册消息后,根据DHT算法,将EID和RLOC映射关系存储到特定的DHT映射服务器,并启动定时器。在定时器超时后,DHT映射服务器会将该映射关系置为无效。
步骤S303,当移动节点位置发生改变时,移动节点通过新的边界隧道路由器ETR2接入到网络,此时需要重新进行EID的注册。ETR2会向映射系统发起新的注册机制,封装Map-Register报文,移动节点位置发生改变时,其EID值不会改变,报文内容包含EID标识和新的ETR2的RLOC地址RLOC2。并将该映射关系的优先级为priorty2,为了保证移动节点在位置发生改变后,流量能快速切换到新的路径上,在Map-Register报文中将该映射关系的优先级临时加大并保持至少一个定时器失效的时间,加大后的优先级必须高于移动节点发生改变前的映射关系的优先级priority1。
步骤S304,映射系统收到了注册消息后,会将EID的映射表增加一条新的RLOC2的条目,并且由于临时调高了RLOC2的映射优先级,保证了报文会优选RLOC2,完成了移动节点改变后,映射关系的更新和切换。
移动用户发生改变的情况分为主动发起通信的用户的位置发生改变和被动接收的用户的位置发生改变,以下对两种情况分别进行说明。
情况一、主动发起通信的用户的位置发生改变时的数据转发过程。
图4是本发明实施例的主动发起通信的用户的位置发生改变时数据转发的流程图。
如图4所示,该方法包括以下步骤:
步骤S401,主机A(hostA)发起与主机B(hostB)的通信,主机A封装并发送IP报文,报文的源IP地址和目的IP地址分别为主机A的EID地址EIDa和主机B的EID地址EIDb。
步骤S402,报文到达主机A的入口隧道路由器(ITR1)后,在本地查找主机B的EIDb对应的RLOCb,查找到该映射关系则直接进行封装报文,在原始IP报文外面再封装一层IP报文,源IP地址和目的IP地址分别为ITR1的RLOC1地址和ETR的RLOCb地址。如果在ITR的本地缓存中没有查找到EIDb的映射关系,则向映射系统发起查询操作。
步骤S403,映射系统在收到查询报文(Map-Request)后回复Map-Reply报文,Map-Reply报文中携带有RLOCb地址,ITR收到Map-Reply报文后进行报文封装。
步骤S404,转发封装报文发送到ETR。
步骤S405,转发的封装报文在ETR上进行解封装,然后将原始报文发送到主机B,完成通信。
步骤S406,当主机A的位置发送移动时,得到更新后的主机地址A1,更新后的主机A1发送的报文到达新的入口隧道路由器(ITR2)。
步骤S407,新的入口隧道路由器ITR2设备会向映射系统注册新的EID与RLOC2的映射关系,按照上文介绍的注册机制,该映射关系的优先级会高于EID与RLOC1的映射关系的优先级。
步骤S408,ITR2设备上进行报文的外层封装,外层报文的源IP地址和目的地址分别为ITR2的RLOC2地址和ETR的地址RLOCb,报文在核心网络根据RLOCb转发到ETR设备上。
步骤S409,ETR收到报文后,发现新的EID和RLOC2的映射关系,保存在本地的缓存中,并做标注。然后将解封装后的IP报文转发到主机B。
步骤S410,主机B的回复报文在到达ETR。
步骤S411,报文到达ETR,在ETR查找到有标注的EID地址和RLOC地址的映射关系后,会发起向映射系统请求的过程。
步骤S412,由于映射系统中EID对应的映射关系包括RLOC1和RLOC2,并且RLOC2的优先级高于RLOC1的优先级,ETR在收到Map-Reply报文后,会根据RLOC2的地址进行封装。
步骤S413,ETR将封装的IP报文转发到新的ITR2地址。
步骤S414,新的入口隧道路由器ITR2地址将解封装后的IP报文转发回复到目的主机A,完成流量到新的位置的切换。在整个过程中,用于主机间建立TCP连接的EID地址不变,保证了TCP连接不会中断。
情况二、被动接收的用户位置发生移动时数据转发的过程。
图5是本发明实施例的被动接收的用户位置发生改变时数据转发的流程图。
如图5所示,该方法包括如下步骤:
步骤S501至步骤S505,初始数据流过程与主动发起的用户移动的情况一样,详细内容同步骤S401至步骤S405。
步骤S506,在被动用户发生移动后,主机A发起的报文在到达ETR后,无法转发到目的主机B,此时ETR会发送一个目的地址不可达的ICMP报文到ITR1。
步骤S507,ITR1收到目的地址不可达的ICMP报文后,向映射系统发起映射请求,得到新的EID与RLOC的映射关系。
步骤S508,ITR1在收到Map-Reply报文后,会根据新的RLOC2地址进行封装。
步骤S509,ITR1将新封装的RLOC地址转发到新的ETR2设备。
步骤S510,由ETR设备将解封装后的IP报文转发到主机B。完成流量到新的位置的切换,过程中TCP连接也不会中断,但是会出现少量丢包的情况,本发明适用于慢速移动的设备,对业务不会造成很大的影响。
优选地,本发明提出了一种新的基于身份标识与位置分离技术的实现用户移动性的方法,该规划方法,分离IP地址的身份和位置的双重属性,移动节点分配的地址只标识移动节点的身份属性,用EID表示,而网络节点分配的地址只表示位置属性,用RLOC表示。在用户网络和核心网络之间引入边界隧道路由器(Tunnel Router,简称为TR),在该路由器上完成EID和RLOC映射关系的注册、查找和更新等操作。构建一个新的映射系统,用于存储EID和RLOC映射关系。
优选地,标识移动节点身份属性的地址EID必须全球唯一,并且在移动节点的位置发生改变时,EID地址的值始终不变;而RLOC地址的值在移动节点发生改变时,其值随着移动节点的位置改变而变化。
优选地,边界隧道路由器(TR)分为入口隧道路由器(Ingress Tunnel Router,简称为ITR)和出口隧道路由器(Egress Tunnel Router,简称为ETR),入口隧道路由器完成EID和RLOC映射关系的查找操作,出口隧道路由器完成EID和RLOC映射关系的注册和更新操作。
优选地,映射系统由DHT映射服务器组成,DHT映射服务器可以为运行DHT协议的路由器或者DHT服务器。
从以上的描述中,可以看出,本发明能够简便地实现用户移动性。
显然,本领域的技术人员应该明白,上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现,它们可以集中在单个的计算装置上,或者分布在多个计算装置所组成的网络上,可选地,它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现,从而,可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行,或者将它们分别制作成各个集成电路模块,或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样,本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种用户移动性的实现方法,其特征在于,
为移动节点分配的地址仅标识所述移动节点的身份属性,所述身份属性用终端标识EID地址来表示;IP报文在传输时的地址仅具有位置属性,所述位置属性用路由位置RLOC地址来表示。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在所述移动节点位置发生改变时,所述EID地址的值不变。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述EID地址为全球唯一。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述方法包括:
边界隧道路由器接收IP报文;
所述边界隧道路由器在本地查找所述IP报文的终端标识EID地址对应的路由位置RLOC地址;
所述边界隧道路由器对所述IP报文封装所述RLOC地址;
所述边界隧道路由器发送封装后的所述IP报文。
5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,在所述边界隧道路由器在本地查找不到所述EID地址对应的RLOC地址的情况下,所述方法还包括:
所述边界隧道路由器向映射系统发送查询报文,其中,所述映射系统用于存储所述EID地址和所述RLOC地址的映射关系;
所述映射系统向所述边界隧道路由器返回应答报文,其中,所述应答报文中携带有所述RLOC地址。
6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述映射系统由分布式映射表服务器组成。
7.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述边界隧道路由器包括:
入口隧道路由器和出口隧道路由器,其中,
所述入口隧道路由器查找所述EID地址和所述RLOC地址的映射关系;
所述出口隧道路由器对所述EID地址和所述RLOC地址的映射关系进行注册和更新。
8.根据权利要求4至7中任一项所述的方法,其特征在于,在所述边界隧道路由器发送封装后的所述IP报文的过程中,如果移动节点的位置发生改变,所述方法还包括:
所述移动节点所在网络的边界隧道路由器向映射系统发送注册报文,其中,所述注册报文用于指示所述移动节点的位置发生改变;
所述映射系统为所述EID地址的映射表增加RLOC地址条目,并提高所述RLOC地址的映射优先级。
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