CN102098228A - 一体化标识网络移动性管理系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种一体化标识网络移动性管理系统，包括多个标识映射服务器，每个标识映射服务器负责管理多个子网，所有标识映射服务器构成基于分布式散列表的覆盖网络，所述标识映射服务器在物理网络中实现局部网关代理的功能。本发明通过在Overlay网络中按比例复制移动节点的标识映射关系，减少了物理网络和Overlay网络之间拓扑不一致对移动性管理的影响，减少查询延时，平衡查询负载，同时通过分级注册机制，减低Overlay网络中映射更新的频度，平衡映射关系更新和查询的性能。

Description

一体化标识网络移动性管理系统及方法

技术领域

本发明涉及计算机网络技术领域，特别涉及一种一体化标识网络移动性管理系统及方法。

背景技术

随着技术的不断进步，市场规模的不断扩大，信息网络向技术融合和大规模部署的方向发展。融合后的网络将是一体化的统一网络，它将涉及多种网络的全球互连和互操作，呈现网络规模不断扩大，用户数量日益增加，故障丛生的复杂应用环境。

随着网络环境的变化，移动性管理的需求、涵义、目标和关键机制都将具有新的特征。需要高效的移动性支撑机制，为大规模移动网络提供接入能力和扩展能力。这里的高效不仅仅指有好的延时和开销性能，还包括负载均衡性、可扩展性和容错性等。

在这种背景下，国家973重点基础研究发展规划项目提出了一种一体化标识网络的体系结构，由网通层完成网络一体化，而由服务层实现服务普适化。进一步提出了接入标识和交换路由标识分离映射理论，创建并引入两个虚拟模块：虚拟接入模块和虚拟骨干模块。虚拟接入模块包括采用各种不同接入技术的终端和子网等，引入接入标识(Access Identifier，AID)作为终端接入的身份标识，每个终端具有一个或多个全球唯一的接入标识。虚拟骨干模块又分为交换路由层面和管理层面，交换路由层面包括接入交换路由器(Access Switch Router，ASR)和广义交换路由器(General Switch Router，GSR)等交换路由设备，管理层面包括标识映射服务器(Identifier Mapping Server，IMS)和认证中心等管理组件，引入了交换路由标识(Routing Identifier，RID)，用于虚拟骨干模块的广义交换路由和寻路。当移动节点(Mobile Node，MN)从一台ASR移动到另一台ASR时，仅其RID需要变化，而代表用户身份的AID并不发生改变，需要进行映射关系的重新分配和更新等操作。

另一方面，常用的移动性管理机制(如：MIPv6，HMIPv6)大多采用Client/Server结构，存在瓶颈节点，有单节点失效的可能，对频繁的映射更新和查询有拥塞的风险。为了对大规模网络提供可扩展的移动性支持，大量有关基于点对点(Peer-to-Peer，P2P)的移动性管理机制被提出。此类机制借鉴P2P网络中基于分布式散列表(Distributed Hash Table，DHT)的信息散布方式，将移动性管理的负载分散到多个移动性代理(如：IMS)之上，提供很好的负载均衡和用户规模可扩展性保障。然而，尽管基于DHT的覆盖(Overlay)网络本身具有高效的路由，但是物理网络和Overlay网络之间存在拓扑不一致性，因此实际的物理网络性能(如：映射更新延时、映射查询延时)未必高效。而且网络规模越大，拓扑不一致的程度越大，网络性能越差，进而影响网络规模可扩展性。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明要解决的技术问题是如何在一体化标识网络中引入基于DHT的移动性管理结构，并减少物理网络和Overlay网络之间拓扑不一致对移动性管理的影响。

(二)技术方案

为解决上述技术问题，本发明提供了一种一体化标识网络移动性管理系统，包括多个标识映射服务器，每个标识映射服务器负责管理多个子网，所有标识映射服务器构成基于分布式散列表的覆盖网络，所述标识映射服务器在物理网络中实现局部网关代理的功能。

本发明还公开了一种基于所述的一体化标识网络移动性管理系统的移动性管理方法，包括以下步骤：

S1：通过移动检测，判断当前移动节点是否已经进入新的接入交换路由器覆盖的子网，若是，则执行步骤S2，若否，则等待；

S2：所述新的接入交换路由器为所述当前移动节点分配新的链路交换路由标识，建立接入标识与所述新的链路交换路由标识的映射关系，并将其存储在所述新的接入交换路由器的本地用户映射表中；

S3：判断所述当前移动节点是否进入新的局部网关代理的覆盖范围，若是，则为所述当前移动节点配置新的全局交换路由标识，再通过所述新的接入交换路由器将所述新的全局交换路由标识与新的链路交换路由标识的映射关系发送给所述新的接入交换路由器所属的局部网关代理，并执行步骤S4，若否，则通过所述新的接入交换路由器将所述当前移动节点原有的全局交换路由标识与所述新的链路交换路由标识的映射关系发送给所述新的接入交换路由器所属的局部网关代理，且不执行步骤S4和S5；

S4：所述新的接入交换路由器所属的局部网关代理对应的标识映射服务器获取所述当前移动节点的数据对象标识，并向所述覆盖网络中注册新的数据对象标识/接入标识与所述新的全局交换路由标识的映射关系，将所述映射关系告知当前移动节点的家乡标识映射服务器，所述家乡标识映射服务器为节点标识与所述当前移动节点的数据对象标识最接近的标识映射服务器，所述数据对象标识为移动节点对应的终端在所述覆盖网络中的唯一身份；

S5：所述家乡标识映射服务器在所述覆盖网络中按照线性比例复制策略扩散所述当前移动节点的映射关系。

其中，步骤S5进一步包括：

S501：在由M个标识映射服务器构成的基于分布式散列表的覆盖网络中，通过下式估算所述当前移动节点的所述数据对象标识/接入标识与全局交换路由标识的映射关系的最优副本数n_i，

$n_i=\max (1,\min (\frac{{\mathrm{CMR}}_i}{{\mathrm{\Σ}}_{i=1}^N{\mathrm{CMR}}_i}\frac{1}{{\mathrm{\γ}}_0\ln k},M))$

其中，M＝2^k，i为所述当前移动节点在所述覆盖网络中的序号，且i 1，2，...，N，N为所述覆盖网络中的移动节点的总数，γ₀为使得

的常数，K为每个标识映射服务器的存储容量，k为每个所述标识映射服务器所连接的标识映射服务器的个数，CMR_i为所述当前移动节点的呼叫移动比；

S502：所述家乡标识映射服务器选择其n_i个后继标识映射服务器作为更新位置集，更新所述更新位置集中的标识映射服务器中的所述当前移动节点的数据对象标识/接入标识与全局交换路由标识的映射关系；

S503：判断当前移动节点本次更新时刻的最优副本数是否小于当前移动节点上次更新时刻的最优副本数，若是，则从上次更新时刻的更新位置集中除去本次更新的标识映射服务器外的标识映射服务器中的所述当前移动节点的数据对象标识/接入标识与全局交换路由标识的映射关系。

其中，步骤S501中所述当前移动节点的呼叫移动比通过以下步骤进行计算：

S5011：将所述当前移动节点的业务到达次数初始化为0，将所述当前移动节点的子网切换次数初始化为1，所述当前移动节点的呼叫移动比初始化为0；

S5012：判断所述当前移动节点是否跨越了子网，若是，则将所述当前移动节点的子网切换次数加1；

S5013：判断所述当前移动节点是否有新的业务到达，若是，则将所述当前移动节点的业务到达次数加1；

S5014：判断所述当前移动节点的子网切换次数和所述当前移动节点的业务到达次数的最大值是否等于预设的测量间隔，若是，则通过下式计算所述当前移动节点的呼叫移动比：

CMR_i＝ω·CMR_i+(1-ω)·CMR_M

其中，公式左边的CMR_i为所述当前移动节点的当前呼叫移动比，公式右边的CMR_i为前一次测量时的呼叫移动比，ω为预设的加权参数，0＜ω＜1，CMR_M＝N_C/N_M，N_C为所述当前移动节点的业务到达次数，N_M为所述当前移动节点的子网切换次数，然后将所述当前移动节点的业务到达次数置为0，将所述当前移动节点的子网切换次数置为1，；

S5015：返回步骤S5012。

其中，步骤S5之后包括以下步骤：

所述当前移动节点将接入标识与新的全局交换路由标识的映射关系告知正在与当前移动节点通信的对端节点。

其中，在步骤S5之后，还包括以下步骤：

S601：对端节点向所述当前移动节点发送数据包，该数据包的源地址为所述对端节点的接入标识，目标地址为当前移动节点的接入标识；

S602：当所述对端节点所属的接入交换路由器收到所述对端节点发送的第一个数据包后，通过所述接入交换路由器所属的标识映射服务器，向所述覆盖网络发送当前移动节点的数据对象标识/接入标识与全局交换路由标识的映射关系的查询请求消息；

S603：所述接入交换路由器所属的标识映射服务器接收到所述覆盖网络的查询响应消息后，将当前移动节点的接入标识与全局交换路由标识的映射关系发送至所述接入交换路由器；

S604：所述接入交换路由器将接收到的当前移动节点的接入标识与全局交换路由标识的映射关系存储至对端用户映射表，并将发往当前移动节点的数据包的目标地址替换为当前移动节点的全局交换路由标识，而后转发替换后的数据包至当前移动节点所属的局部网关代理；

S605：当前移动节点所属的局部网关代理收到所述数据包后，根据当前移动节点的全局交换路由标识与链路交换路由标识的映射关系，将数据包中的目标地址替换为当前移动节点的链路交换路由标识，转发替换后的数据包至所述当前移动节点所属的接入交换路由器；

S606：所述当前移动节点所属的接入交换路由器收到所述数据包后，对数据包进行拆封，并将拆封后的数据包转发给当前移动节点。

其中，步骤S602和S603之间，包括步骤：

S6021：在所述查询请求通过所述覆盖网络向当前移动节点的家乡标识映射服务器进行路由的过程中，若在所述路由的路径中遇到所述更新位置集中的标识映射服务器，则不再继续进行路由，直接从所述标识映射服务器中取出当前移动节点的映射关系作为查询响应。

其中，所述接入标识为移动节点对应的终端在所述物理网络中的唯一身份；所述数据对象标识为移动节点对应的终端在所述覆盖网络中的唯一身份；所述链路交换路由标识用于数据流的交换路由和寻路；所述全局交换路由标识用于数据流的交换路由和寻路；所述节点标识为标识映射服务器在覆盖网络中的唯一身份。

(三)有益效果

本发明的系统及方法通过在Overlay网络中按比例复制移动节点的标识映射关系，减少了物理网络和Overlay网络之间拓扑不一致对移动性管理的影响，减少查询延时，平衡查询负载，同时通过分级注册机制，减低Overlay网络中映射更新的频度，平衡映射关系更新和查询的性能。

附图说明

图1是按照本发明一种实施方式的一体化标识网络移动性管理系统的结构拓扑图；

图2是按照本发明一种实施方式的一体化标识网络移动性管理方法中移动节点的标识映射关系的更新过程的流程图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

图1是按照本发明一种实施方式的一体化标识网络移动性管理系统的结构拓扑图，所述系统为将网络划分成多个管理域，每个管理域有多个子网且配有一个IMS，所有IMS构成基于DHT的Overlay网络(例如将IMS组织成有结构的Overlay网络Chord环)，所述标识映射服务器在物理网络中实现局部网关代理的功能；Overlay网络中每个IMS都有一个节点标识(node Identifier，nID)，该nID为该IMS的AID通过哈希运算获得，如：nID＝Hash(IMS’s AID)，网络中每个移动节点MN(一个移动节点对应一个终端)有四个标识，如表1所示，分别为：接入标识AID、全局交换路由标识(Global Routing Identifier，GRID)、链路交换路由标识(Link Routing Identifier，LRID)和数据对象标识(object Identity，oID)，其中oID为该移动节点MN的AID通过哈希运算获得，如oID＝Hash(MN’s AID)，这里Hash函数选择一致性散列函数(如SHA)以保证负载均衡性。

标识中文名称	英文名称	功能描述
			全局交换路由标识	GRID	用于数据流在管理域间的广义交换路由和寻路
链路交换路由标识	LRID	用于数据流在管理域内的广义交换路由和寻路
			接入标识	AID	表示终端在通信网络中的唯一身份
数据对象标识	oID	表示终端在Overlay网络中的唯一身份
			节点标识	nID	表示IMS在Overlay网络中的唯一身份

表1

Overlay网络中的IMS负责维护MN的oID/AID与GRID的映射关系<oID/AID，GRID>，映射关系的基本结构为{oID，AID，GRID，updatetime，querytime}，其中，updatetime为映射关系的更新时间，querytime为映射关系最近一次被查询的时间；物理网络中的局部网关代理(Gateway Agent，GA)负责维护GRID与LRID的映射关系<GRID，LRID>。每个子网中的ASR使用本地用户映射表维护位于其网络范围内的MN的AID与LRID的映射关系<AID，LRID>，并利用对端用户映射表记录正在与其网内MN通信的对端节点的AID与GRID的映射关系<AID，GRID>。

本发明提供了一种一体化标识网络移动性管理方法，本方法引入信息复制策略，提高系统的可用性和容错性，以最小化查询性能为目标构造优化问题，使用Lagrange方法求解得到采用线性比例复制策略将MN的标识映射关系复制到Overlay网络中的多个IMS上可获得最优的查询延时性能，并保证负载均衡性、稳定性和可扩展性；同时通过引入分级注册机制，降低Overlay网络中映射更新的频度，平衡映射关系更新和查询的性能。

所述一体化标识网络移动性管理方法中主要包括：移动节点的标识映射关系的更新过程和两个用户之间通信连接建立过程。

当MN从网络中一个旧的接入交换路由器oASR的覆盖范围移动到另一个新的接入交换路由器nASR的覆盖范围时，其AID保持不变，其LRID改变，GRID可能改变，为了保证通信的连续性，需要进行移动节点MN的标识映射关系的更新，如图2所示，包括以下步骤：

S1：MN在移动的过程中，通过MN和nASR之间的路由器请求消息(RS，Router Solicitation)和路由器通告消息(Router Advertisement，RA)的交互，完成移动检测，判断当前移动节点MN是否已经进入新的接入交换路由器nASR覆盖的子网，若是，则执行步骤S2，若否，则等待；

S2：所述新的接入交换路由器nASR为所述当前移动节点MN分配新的链路交换路由标识nLRID_MN，建立接入标识AID_MN与所述新的链路交换路由标识nLRID_MN的映射关系<AID_MN，nLRID_MN>，并将其存储在所述新的接入交换路由器nASR的本地用户映射表中；

S3：判断所述当前移动节点MN是否进入新的局部网关代理的覆盖范围，若是，则为所述当前移动节点MN配置新的全局交换路由标识nGRID_MN，所述新的接入交换路由器nASR通过绑定更新/应答消息(BU/BA，Binding Update/Acknowledgment)将所述新的全局交换路由标识nGRID_MN与新的链路交换路由标识nLRID_MN的映射关系<nGRID_MN，nLRID_MN>发送给所述新的接入交换路由器nASR所属的局部网关代理aGA，并执行步骤S4，若否，则通过所述新的接入交换路由器nASR将所述当前移动节点MN原有的全局交换路由标识GRID_MN与所述新的链路交换路由标识nLRID_MN的映射关系<GRID_MN，nLRID_MN>发送给所述新的接入交换路由器nASR所属的局部网关代理aGA，且不执行步骤S4和S5；

S4：所述新的接入交换路由器nASR所属的局部网关代理aGA对应的标识映射服务器aIMS获取所述当前移动节点MN的数据对象标识oID_MN，并通过绑定更新BU消息向所述覆盖网络中注册新的数据对象标识oID_MN/接入标识AID_MN与所述新的全局交换路由标识nGRID_MN的映射关系<oID_MN/AID_MN，nGRID_MN>，将所述映射关系告知当前移动节点MN的家乡标识映射服务器hIMS_MN，所述家乡标识映射服务器hIMS_MN为节点标识nID与所述当前移动节点的数据对象标识oID_MN最接近的标识映射服务器IMS，所述绑定更新BU消息在Overlay网络中传输采用基于前缀的路由；

S5：所述家乡标识映射服务器hIMS_MN在所述覆盖网络中按照线性比例复制策略扩散所述当前移动节点MN的映射关系。

步骤S5进一步包括：

S501：在由M个标识映射服务器构成的基于分布式散列表的覆盖网络中，通过下式估算所述当前移动节点MN的所述数据对象标识/接入标识与全局交换路由标识的映射关系的最优副本数n_i，

$n_i=\max (1,\min (\frac{{\mathrm{CMR}}_i}{{\mathrm{\&Sigma;}}_{i=1}^N{\mathrm{CMR}}_i}\frac{1}{{\mathrm{\&gamma;}}_0\ln k},M))$

其中，M＝2^k，i为所述当前移动节点在所述覆盖网络中的序号，且i＝1，2，...，N，N为所述覆盖网络中的移动节点的总数，γ₀为使得

的常数，K为每个标识映射服务器的存储容量，k为每个标识映射服务器所连接的其他标识映射服务器的个数，CMR_i为所述当前移动节点的呼叫移动比；

S502：所述家乡标识映射服务器hIMS_MN选择其n_i个后继标识映射服务器作为更新位置集，更新所述更新位置集中的标识映射服务器中的所述当前移动节点MN的数据对象标识oID_MN/接入标识AID_MN与全局交换路由标识GRID_MN的映射关系<oID_MN/AID_MN，GRID_MN>，

其中，选取n_i个后继标识映射服务器的具体步骤为：

所述覆盖网络中每个标识映射服务器IMS的一跳后继为x，

若符合逻辑关系式n_i＜x，则从所述当前移动节点MN的家乡标识映射服务器hIMS_MN的一跳后继中选择n_i个；

若符合逻辑关系式x＜n_i＜x²+x-N(2，1)，则除了从所述当前移动节点MN的家乡标识映射服务器hIMS_MN的一跳后继中选择x个，还从当前移动节点MN的家乡标识映射服务器hIMS_MN的两跳后继中选择n_i-x个，N(2，1)为所述当前移动节点MN的家乡标识映射服务器hIMS_MN的两跳后继中包含其一跳后继的个数；

若符合逻辑关系式x²+x-N(2，1)＜n_i＜x³+x²+x-N(3，2)，则除了从所述当前移动节点MN的家乡标识映射服务器hIMS_MN的一跳后继中选择x个，从当前移动节点MN的家乡标识映射服务器hIMS_MN的两跳后继中选择x²-N(2，1)个，还从当前移动节点MN的家乡标识映射服务器hIMS_MN的三跳后继中选择n_i-x-x²+N(2，1)个；

这样依次类推，直至选取n_i个后继标识映射服务器作为更新位置集；

其中，更新所述更新位置集中的标识映射服务器中的所述当前移动节点MN的数据对象标识oID_MN/接入标识AID_MN与全局交换路由标识GRID_MN的映射关系<oID_MN/AID_MN，GRID_MN>的更新方法，优选为最近最少使用的(Least Recently Used，LRU)缓存替换方式：

判断所述IMS的绑定缓存中是否已经存在所述MN的映射信息，

若为是，则更新所述MN的新的映射信息；

若为否，则判断所述IMS的绑定缓存是否尚未填满，若为是，则将所示MN的映射信息和时间信息加入该IMS的绑定缓存中，其中，所述时间信息包括映射关系的更新时间updatetime和映射关系最近一次被查询的时间querytime；若为否，则找到querytime最早的映射信息，并将其替代为所述MN的新的映射关系；

为了保证数据一致性，优选地，步骤S502之后还包括步骤：

S503：判断当前移动节点MN本次更新时刻的最优副本数是否小于当前移动节点MN上次更新时刻的最优副本数，若是，则从上次更新时刻的更新位置集中除去本次更新的标识映射服务器外的标识映射服务器中的所述当前移动节点MN的数据对象标识oID_MN/接入标识AID_MN与全局交换路由标识GRID_MN的映射关系<oID_MN/AID_MN，GRID_MN>。

步骤S501中，所述当前移动节点MN的呼叫移动比通过以下步骤进行计算：

S5011：将所述当前移动节点MN的业务到达次数初始化为0，将所述当前移动节点MN的子网切换次数初始化为1，所述当前移动节点MN的呼叫移动比初始化为0；

S5012：判断所述当前移动节点MN是否跨越了子网，若是，则将所述当前移动节点MN的子网切换次数加1；

S5013：判断所述当前移动节点MN是否有新的业务到达，若是，则将所述当前移动节点MN的业务到达次数加1；

S5014：判断所述当前移动节点MN的子网切换次数和所述当前移动节点MN的业务到达次数的最大值是否等于预设的测量间隔，若是，则通过下式计算所述当前移动节点MN的呼叫移动比：

CMR_i＝ω·CMR_i+(1-ω)·CMR_M

其中，公式左边的CMR_i为所述当前移动节点MN的当前呼叫移动比，公式右边的CMR_i为前一次测量时的呼叫移动比，ω为预设的加权参数，0＜ω＜1，CMR_M＝N_C/N_M，N_C为所述当前移动节点MN的业务到达次数，N_M为所述当前移动节点MN的子网切换次数，然后将所述当前移动节点MN的业务到达次数置为0，将所述当前移动节点的子网切换次数置为1；

S5015：返回步骤S5012。

若有与当前移动节点MN正在通信的对端节点，为维持其通信关系，优选地，步骤S5之后包括以下步骤：

当前移动节点MN将接入标识与新的全局交换路由标识的映射关系告知正在与当前移动节点通信的对端节点。

本实施方式中，还包括两个移动节点之间通信连接建立的过程，在步骤S5之后，还包括以下步骤：

S601：对端节点CN向所述当前移动节点MN发送数据包，该数据包的源地址为所述对端节点CN的接入标识AID_CN，目标地址为当前移动节点MN的接入标识AID_MN；

S602：当所述对端节点CN所属的接入交换路由器cASR收到所述对端节点发送的第一个数据包后，通过所述接入交换路由器所属的标识映射服务器，向所述覆盖网络发送当前移动节点MN的数据对象标识oID_MN/接入标识AID_MN与全局交换路由标识GRID_MN的映射关系的查询请求消息(Query Request，QR)；

S603：所述接入交换路由器cASR所属的标识映射服务器cIMS接收到所述覆盖网络的查询响应消息(Query Acknowledgment，QA)后，将当前移动节点MN的接入标识AID_MN与全局交换路由标识GRID_MN的映射关系发送至所述接入交换路由器cASR；

S604：所述接入交换路由器cASR将接收到的当前移动节点MN的接入标识AID_MN与全局交换路由标识GRID_MN的映射关系存储至对端用户映射表，并将发往当前移动节点MN的数据包的目标地址替换为当前移动节点MN的全局交换路由标识GRID_MN，而后转发替换后的数据包至当前移动节点MN所属的局部网关代理aGA；

S605：当前移动节点MN所属的局部网关代理aGA收到所述数据包后，根据当前移动节点MN的全局交换路由标识GRID_MN与链路交换路由标识LRID_MN的映射关系<GRID_MN，LRID_MN>，将数据包中的目标地址替换为当前移动节点MN的链路交换路由标识LRID_MN，转发替换后的数据包至所述当前移动节点MN所属的接入交换路由器nASR；

S606：所述当前移动节点MN所属的接入交换路由器nASR收到所述数据包后，对数据包进行拆封，并将拆封后的数据包转发给当前移动节点MN。

为节省路由时间，优选地，步骤S602和S603之间，包括步骤：

S6021：在所述查询请求消息通过所述覆盖网络向当前移动节点MN的家乡标识映射服务器hIMS_MN进行路由的过程中，若在所述路由的路径中遇到所述更新位置集中的标识映射服务器IMS，则不再继续进行路由，直接从所述标识映射服务器IMS中取出当前移动节点MN的数据对象标识oID_MN/接入标识AID_MN与全局交换路由标识GRID_MN的映射关系作为查询响应消息。

以上实施方式仅用于说明本发明，而并非对本发明的限制，有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型，因此所有等同的技术方案也属于本发明的范畴，本发明的专利保护范围应由权利要求限定。

Claims (8)

1.一种一体化标识网络移动性管理系统，其特征在于，包括多个标识映射服务器，每个标识映射服务器负责管理多个子网，所有标识映射服务器构成基于分布式散列表的覆盖网络，所述标识映射服务器在物理网络中实现局部网关代理的功能。

2.一种基于权利要求1所述的一体化标识网络移动性管理系统的移动性管理方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：通过移动检测，判断当前移动节点是否已经进入新的接入交换路由器覆盖的子网，若是，则执行步骤S2，若否，则等待；

S2：所述新的接入交换路由器为所述当前移动节点分配新的链路交换路由标识，建立接入标识与所述新的链路交换路由标识的映射关系，并将其存储在所述新的接入交换路由器的本地用户映射表中；

S3：判断所述当前移动节点是否进入新的局部网关代理的覆盖范围，若是，则为所述当前移动节点配置新的全局交换路由标识，再通过所述新的接入交换路由器将所述新的全局交换路由标识与新的链路交换路由标识的映射关系发送给所述新的接入交换路由器所属的局部网关代理，并执行步骤S4，若否，则通过所述新的接入交换路由器将所述当前移动节点原有的全局交换路由标识与所述新的链路交换路由标识的映射关系发送给所述新的接入交换路由器所属的局部网关代理，且不执行步骤S4和S5；

S4：所述新的接入交换路由器所属的局部网关代理对应的标识映射服务器获取所述当前移动节点的数据对象标识，并向所述覆盖网络中注册新的数据对象标识/接入标识与所述新的全局交换路由标识的映射关系，将所述映射关系告知当前移动节点的家乡标识映射服务器，所述家乡标识映射服务器为节点标识与所述当前移动节点的数据对象标识最接近的标识映射服务器；

S5：所述家乡标识映射服务器在所述覆盖网络中按照线性比例复制策略扩散所述当前移动节点的映射关系。

3.如权利要求2所述的移动性管理方法，其特征在于，步骤S5进一步包括：

S501：在由M个标识映射服务器构成的基于分布式散列表的覆盖网络中，通过下式估算所述当前移动节点的所述数据对象标识/接入标识与全局交换路由标识的映射关系的最优副本数n_i，

$n_i=\max (1,\min (\frac{{\mathrm{CMR}}_i}{{\mathrm{\&Sigma;}}_{i=1}^N{\mathrm{CMR}}_i}\frac{1}{{\mathrm{\&gamma;}}_0\ln k},M))$

其中，M＝2^k，i为所述当前移动节点在所述覆盖网络中的序号，且i 1，2，...，N，N为所述覆盖网络中的移动节点的总数，γ₀为使得

的常数，K为每个标识映射服务器的存储容量，k为每个所述标识映射服务器所连接的标识映射服务器的个数，CMR_i为所述当前移动节点的呼叫移动比；

S502：所述家乡标识映射服务器选择其n_i个后继标识映射服务器作为更新位置集，更新所述更新位置集中的标识映射服务器中的所述当前移动节点的数据对象标识/接入标识与全局交换路由标识的映射关系；

S503：判断当前移动节点本次更新时刻的最优副本数是否小于当前移动节点上次更新时刻的最优副本数，若是，则从上次更新时刻的更新位置集中除去本次更新的标识映射服务器外的标识映射服务器中的所述当前移动节点的数据对象标识/接入标识与全局交换路由标识的映射关系。

4.如权利要求3所述的移动性管理方法，其特征在于，步骤S501中所述当前移动节点的呼叫移动比通过以下步骤进行计算：

S5011：将所述当前移动节点的业务到达次数初始化为0，将所述当前移动节点的子网切换次数初始化为1，所述当前移动节点的呼叫移动比初始化为0；

S5012：判断所述当前移动节点是否跨越了子网，若是，则将所述当前移动节点的子网切换次数加1；

S5013：判断所述当前移动节点是否有新的业务到达，若是，则将所述当前移动节点的业务到达次数加1；

S5014：判断所述当前移动节点的子网切换次数和所述当前移动节点的业务到达次数的最大值是否等于预设的测量间隔，若是，则通过下式计算所述当前移动节点的呼叫移动比：

CMR_i＝ω·CMR_i+(1-ω)·CMR_M

其中，公式左边的CMR_i为所述当前移动节点的当前呼叫移动比，公式右边的CMR_i为前一次测量时的呼叫移动比，ω为预设的加权参数，0＜ω＜1，CMR_M＝N_C/N_M，N_C为所述当前移动节点的业务到达次数，N_M为所述当前移动节点的子网切换次数，然后将所述当前移动节点的业务到达次数置为0，将所述当前移动节点的子网切换次数置为1；

S5015：返回步骤S5012。

5.如权利要求2所述的移动性管理方法，其特征在于，步骤S5之后包括以下步骤：

所述当前移动节点将接入标识与新的全局交换路由标识的映射关系告知正在与当前移动节点通信的对端节点。

6.如权利要求2所述的移动性管理方法，其特征在于，在步骤S5之后，还包括以下步骤：

S601：对端节点向所述当前移动节点发送数据包，该数据包的源地址为所述对端节点的接入标识，目标地址为当前移动节点的接入标识；

S602：当所述对端节点所属的接入交换路由器收到所述对端节点发送的第一个数据包后，通过所述接入交换路由器所属的标识映射服务器，向所述覆盖网络发送当前移动节点的数据对象标识/接入标识与全局交换路由标识的映射关系的查询请求消息；

S603：所述接入交换路由器所属的标识映射服务器接收到所述覆盖网络的查询响应消息后，将当前移动节点的接入标识与全局交换路由标识的映射关系发送至所述接入交换路由器；

S604：所述接入交换路由器将接收到的当前移动节点的接入标识与全局交换路由标识的映射关系存储至对端用户映射表，并将发往当前移动节点的数据包的目标地址替换为当前移动节点的全局交换路由标识，而后转发替换后的数据包至当前移动节点所属的局部网关代理；

S605：当前移动节点所属的局部网关代理收到所述数据包后，根据当前移动节点的全局交换路由标识与链路交换路由标识的映射关系，将数据包中的目标地址替换为当前移动节点的链路交换路由标识，转发替换后的数据包至所述当前移动节点所属的接入交换路由器；

S606：所述当前移动节点所属的接入交换路由器收到所述数据包后，对数据包进行拆封，并将拆封后的数据包转发给当前移动节点。

7.如权利要求6所述的移动性管理方法，其特征在于，步骤S602和S603之间，包括步骤：

S6021：在所述查询请求通过所述覆盖网络向当前移动节点的家乡标识映射服务器进行路由的过程中，若在所述路由的路径中遇到所述更新位置集中的标识映射服务器，则不再继续进行路由，直接从所述标识映射服务器中取出当前移动节点的映射关系作为查询响应。

8.如权利要求2-7所述的移动性管理方法，其特征在于，所述接入标识为移动节点对应的终端在所述物理网络中的唯一身份；所述数据对象标识为移动节点对应的终端在所述覆盖网络中的唯一身份；所述链路交换路由标识用于数据流的交换路由和寻路；所述全局交换路由标识用于数据流的交换路由和寻路；所述节点标识为标识映射服务器在覆盖网络中的唯一身份。

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