CN103634418B - 一种PMIPv6的动态DNS更新方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种PMIPv6的动态DNS更新方法。本发明通过扩展基本PMIPv6信令消息及其交互流程，补充了其实现对MN的DNS信息动态更新的功能，且通过灵活的标志位可以保证对DNS更新操作的各种可能需求的支持。最终能够在PMIPv6环境中更新MN的DNS信息，并保证了和PMIPv6协议的兼容性。

Description

一种PMIPv6的动态DNS更新方法

技术领域

本发明属于网络信息技术领域，具体涉及一种PMIPv6的动态DNS更新方法。

背景技术

DNS（Domain Name System）就是常说的域名系统。作为Internet上的每一台主机，都是用IP来标识的，然而这些烦琐的数字不仅难以记忆，又不能代表什么意义，所以应有一种便于记忆的又有意义的方式来标识Internet上的主机，那就是域名，如网易的域名是http://www.163.com/。那么域名又是怎样与IP对应起来的呢？在Internet上有许多DNS服务器，在DNS服务器的数据库中记录着IP与域名的对应关系，当你要访问某台主机时，只要提供该主机的域名，DNS就会帮你解析该主机的IP。DNS是互联网的重要基础资源，几乎所有的互联网应用都依赖于DNS解析。

但是当主机由于某种原因发生IP地址变更时，需要尽可能实时地将新的IP地址告诉DNS服务器，从而使其他主机查询到的DNS记录有效。为此，Internet工程任务组（Internet Engineering Task Force，IETF）针对IP地址发生变化的主机提出DDNS（Dynamic Domain Name System）协议——RFC2136。DDNS将用户的动态IP地址映射到一个固定的域名服务器上，用户每次连接网络的时候客户端程序就会把该主机的动态IP地址传送给服务器，服务器负责更新该DNS记录并实现动态域名解析。这样其他用户就可以一直通过主机的固定域名对其进行访问。

但是对于日益繁荣的移动互联网，节点的移动性管理通常由特定的协议支持，从而避免节点移动造成地址变更，使上层应用中断，如IETF已经标准化且得到广泛研究与应用的移动IPv6（Mobile IPv6，MIPv6）——RFC6275和代理移动IPv6（Proxy Mobile IPv6，PMIPv6）——RFC5213。在MIPv6协议中，移动节点（Mobile Node，MN）同时维护两个IP地址，分别称之为家乡地址（Home Address，HoA）和转交地址（Care-of Address，CoA）。其中，HoA作为节点标识，变更频率较低，适合作为MN在DNS服务器中注册的地址。MIP6工作组于2007年10月推出RFC5026“Mobile IPv6 Bootstrapping in Split Scenario”。该标准对MIPv6的信令消息进行扩展，其中包含一个DNS Update的移动选项，用于承载MN的FQDN信息，从而支持HA代替MN进行DNS动态更新。

作为MIPv6基于网络操作的扩展，PMIPv6将移动性管理的信令（Proxy BindingUpdate，PBU和Proxy Binding Acknowledgement，PBA）交互都转移到网络实体——本地移动锚点（Local Mobility Anchor，LMA）和移动接入网关（Mobility Access Gateway，MAG），以期降低切换开销和协议部署难度。PMIPv6为各种移动互联网组织（如3GPP、3GPP2和WiMAX等）提供了移动性支持的新途径。但是如何在PMIPv6环境中更新MN的DNS信息，并保证和PMIPv6协议的兼容性，至今仍未有解决方案。

发明内容

本发明的目的在于针对上述问题，提供一种PMIPv6的动态DNS更新方法。实现了在PMIPv6环境中更新MN的DNS信息，并保证了和PMIPv6协议的兼容性。

本发明PMIPv6的动态DNS更新方法，包括以下步骤：

1）MN接入MAG，MAG从AAA服务器获取MN策略文件，所述MN策略文件包括对该MN进行DNS动态更新的策略DU；

2）MAG和LMA交互PBU/PBA消息，建立双向隧道，完成PMIPv6绑定过程；

3）MN通过和MAG交互RS/RA消息，配置可用的HoA；

4）上述HoA为新配置的地址时，MN按照DDNS协议流程向MAG发起DNS的动态更新消息；

5）MAG接收到MN发送的DNS动态更新消息，得到MN的HoA，并根据MN策略文件中DU的取值确定DNS更新方式。

进一步地，所述DNS更新是AAAA记录更新和/或PTR记录更新。

进一步地，步骤1）中所述MN策略文件还包括：MN-ID、LMA地址、MN的FQDN。

进一步地，所述策略文件中DU的取值选自：

00：MN的AAAA记录和PTR记录更新均由LMA执行；

01：MN的AAAA记录更新由MN执行，MN的PTR记录更新由LMA执行；

10：MN的AAAA记录和PTR记录更新均由LMA域的AAA服务器执行；

11：MN的AAAA记录更新由MN执行，MN的PTR记录更新由LMA域的AAA服务器执行。

进一步地，步骤2）中所述PBU/PBA消息中包含MN的FQDN信息的选项以及进行更新操作协商的标志位。

进一步地，当进行更新操作协商的标志位置为1时，PBU/PBA消息中包含了携带MN的IP地址和FQDN信息的选项——IPFQDN Option。

进一步地，上述IPFQDN Option包括：

一标志位：该标志位取值为1表示LMA允许MN进行AAAA记录的更新；该标志位取值为0表示LMA不允许MN进行AAAA记录的更新；

一保留位：用于后续PMIPv6应用环境的扩展；

一“HoA of MN”字段：用于存放MN使用HNP配置的地址；

以及MN的FQDN——domain-name字段。

进一步地，步骤5）中所述策略文件中的DU取值为00或01时，MAG生成PBU消息，所述MAG生成PBU消息中包含置为1的进行更新操作协商的标志位和对应的IPFQDN Option以及DU取值；策略文件中的DU取值为10或11，MAG向AAA服务器通告MN的DNS更新信息。

进一步地，本发明还包括以下步骤：

i)LMA接收到MAG发送的PBU消息之后，根据DU值判断是否允许MN进行AAAA记录的更新，并进行对应的DNS更新操作；

ii)更新完成之后，LMA向MAG发送PBA消息；

iii)MAG接收到LMA的PBA消息之后，如果IPFQDN Option中的标志位为0且PBA表示操作成功，则表示已经完成了MN的AAAA和PTR记录更新；如果IPFQDN Option中的标志位为1且PBA表示操作成功，则表示仅完成了MN的PTR记录更新，AAAA记录更新需要MN自己完成，MAG直接转发MN的DNS Update消息，以完成AAAA记录的更新；

iv)更新操作完成之后，MAG向MN转发更新确认消息。

本发明通过扩展基本PMIPv6信令消息及其交互流程，补充了其实现对MN的DNS信息动态更新的功能，且通过灵活的标志位可以保证对DNS更新操作的各种可能需求的支持。

附图说明

图1扩展的PBU消息示意图；

图2 IPFQDN Option的格式示意图

图3 PMIPv6中的DNS更新过程示意图。

具体实施方式

在基本PMIPv6的策略文件中，强制支持的主要信息包括：MN_ID和LMA地址等。可选的信息包括：MN的家乡网络前缀（Home Network Prefix，HNP）、该前缀的生存期以及该PMIPv6域所支持的地址配置方式。为了实现DNS的动态更新，本发明在上述可选信息中增加：

1）MN的FQDN，即MN的名字信息；

2）该PMIPv6域支持的DNS动态更新方式（DNSUPDATE，DU），该2bits参数取值如下：

00：MN的AAAA记录和PTR记录更新均由LMA执行；

01：MN的AAAA记录由MN执行，MN的PTR记录由LMA执行；

10：MN的AAAA记录和PTR记录更新均由LMA域的AAA服务器执行；

11：MN的AAAA记录由MN执行，MN的PTR记录由LMA域的AAA服务器执行。

此外，在PBU/PBA消息中，增加了包含MN的FQDN信息的选项以及进行更新操作协商的标志位。在PBU/PBA中增加1bit的D标志位，其中PBU的扩展如图1所示。

当D标志位为1时，表明PBU消息中包含了携带MN的IP地址和FQDN信息的选项（PBA消息的扩展和PBU消息的扩展相同，不予赘述）。由于RFC5026中所使用的DNS Update选项并不支持更新操作协商功能，而RFC4704定义的FQDN Option没有IP地址信息。由于PMIPv6中的信令交互均由网络实体执行（MAG和LMA），而网络实体并不能提前获知MN的HoA，所以本发明定义了新的选项——IPFQDN Option，用于承载DNS更新操作的所需信息，IPFQDN Option的格式如图2所示。

本发明的IPFQDN Option有1bit的A标志位：A取值为1表示LMA允许MN进行AAAA记录的更新；A取值为0表示LMA不允许MN进行AAAA记录的更新。A标志位之后为7bits的保留位（reserved），用于后续PMIPv6应用环境的扩展。在保留位之后为128bits的“HoA of MN”字段，用于存放MN使用HNP配置的地址，最后的字段为MN的FQDN——domain-name字段。

在PMIPv6网络中，MN的HoA可能只在PMIPv6绑定完成之后才能进行配置。此外，考虑到MN有可能有权限对自己的AAAA记录进行动态更新，本发明规定MN配置了新的HoA（或者在其他需要进行DNS动态更新的情况下）后，随即按照DDNS协议流程发起DNS动态更新过程，如图3所示。

PMIPv6的动态DNS更新操作流程具体如下：

1）MN接入MAG后，MAG向AAA服务器发起对MN的认证并获取包含MN-ID、LMA地址、MN的FQDN以及对该MN进行DNS动态更新的策略（DU）等基本信息。

2）根据PMIPv6基本流程，MAG和LMA交互PBU/PBA消息，建立双向隧道。

3）PMIPv6绑定过程完成之后，MN通过和MAG交互RS/RA（Router Solicitation/Router Advertisement，路由器请求/路由器通告）消息，接收到64位前缀的HNP，MN依此配置可用的HoA。

4）如果该地址为MN首次接入PMIPv6网络所配置的有效地址（或由于PMIPv6域的renumbering及其他原因引起MN的HNP发生变化而配置的新地址），MN就需要使用DDNS机制发起DNS的动态更新。

5）当MAG接收到MN发送的DNS动态更新消息之后，得到MN待更新的IPv6地址（即为MN配置的HoA）：如果策略文件中的DU取值为00或01，MAG生成PBU消息，此时的PBU消息中包含置为1的D标志位和对应的IPFQDN Option以及DU取值；如果策略文件中的DU取值为10或11，MAG可以采用RADIUS或Diameter等机制向AAA服务器通告MN的DNS更新信息，具体操作在本发明中不予限定，可参考RADIUS Proxy Mobile IPv6（draft-xia-netlmm-radius-01）规范的方法。

6）LMA接收到MAG发送的PBU消息之后，发现其中的D标志位为1，则认为该绑定消息是用于MN的DNS动态更新，从而根据DU值判断是否允许MN进行AAAA记录的更新，并进行对应的DNS更新操作（AAAA+PTR更新或PTR更新）。

7）更新完成之后，LMA向MAG发送PBA消息，PBA消息中的D置为1，且包含IPFQDNOption，其中对IPFQDN Option中A标志位的设定规则为：如果LMA不允许MN进行AAAA记录更新，则设定A为0；否则，LMA设定A为1。

8）MAG接收到LMA的PBA消息之后，如果其中的A为0且PBA表示操作成功（依据PBA的Status是否取值为0判断），则表示已经完成了MN的AAAA和PTR记录更新；如果其中的A为1且PBA表示操作成功，则表示仅完成了MN的PTR记录更新，AAAA记录更新需要MN自己完成，则MAG直接转发MN的DNS Update消息，以完成AAAA记录的更新。

9）更新操作完成之后，MAG向MN转发更新确认消息。

Claims (4)

1.一种PMIPv6的动态DNS更新方法，包括以下步骤：

1)移动节点MN接入移动接入网关MAG，MAG从验证、授权和记账的AAA服务器获取MN策略文件，所述MN策略文件包括对该MN进行DNS动态更新的策略DU；

2)移动接入网关MAG和本地移动锚点LMA交互代理绑定更新/代理绑定确认PBU/PBA消息，建立双向隧道，完成代理移动IPv6 PMIPv6绑定过程，所述PBU/PBA消息中包含MN的完全合格域名FQDN信息的选项以及进行更新操作协商的标志位；

3)MN通过和MAG交互路由器请求/路由器通告RS/RA消息，配置可用的家乡地址HoA；

4)上述HoA为新配置的地址时，MN按照动态域名系统DDNS协议流程向MAG发起DNS的动态更新消息；

5)MAG接收到MN发送的DNS动态更新消息，得到MN的HoA，如果策略文件中的DU取值为00或01，MAG生成PBU消息，此时的PBU消息中包含置为1的D标志位和对应的携带MN的IP地址和FQDN信息的选项以及DU取值；如果策略文件中的DU取值为10或11，MAG向AAA服务器通告MN的DNS更新信息；

6)LMA接收到MAG发送的PBU消息之后，发现其中的D标志位为1，则认为该绑定消息是用于MN的DNS动态更新，从而根据DU值判断是否允许MN进行IPv6地址的AAAA记录的更新，并进行对应的DNS更新操作；更新完成之后，LMA向MAG发送PBA消息，PBA消息中的D置为1，且包含IP地址和FQDN信息的选项，其中对IP地址和FQDN信息的选项中A标志位的设定规则为：如果LMA不允许MN进行AAAA记录更新，则设定A为0；否则，LMA设定A为1；MAG接收到LMA的PBA消息之后，如果其中的A为0且PBA表示操作成功，则表示已经完成了MN的AAAA记录和PTR指针记录更新；如果其中的A为1且PBA表示操作成功，则表示仅完成了MN的PTR记录更新，AAAA记录更新需要MN自己完成，则MAG直接转发MN的DNS更新消息，以完成AAAA记录的更新；

7)更新操作完成之后，MAG向MN转发更新确认消息。

2.如权利要求1所述的PMIPv6的动态DNS更新方法，其特征在于，步骤1)中所述MN策略文件还包括：MN-ID、LMA地址、MN的FQDN。

3.如权利要求1所述的PMIPv6的动态DNS更新方法，其特征在于，所述策略文件中DU的取值选自：

00：MN的AAAA记录和PTR记录更新均由LMA执行；

01：MN的AAAA记录更新由MN执行，MN的PTR记录更新由LMA执行；

10：MN的AAAA记录和PTR记录更新均由LMA域的AAA服务器执行；

11：MN的AAAA记录更新由MN执行，MN的PTR记录更新由LMA域的AAA服务器执行。

4.如权利要求1所述的PMIPv6的动态DNS更新方法，其特征在于，所述携带MN的IP地址和FQDN信息的选项包括：

一标志位：该标志位取值为1表示LMA允许MN进行AAAA记录的更新；该标志位取值为0表示LMA不允许MN进行AAAA记录的更新；

一保留位：用于后续PMIPv6应用环境的扩展；

一“HoA of MN”字段：用于存放MN使用家乡网络前缀HNP配置的地址；

以及MN的FQDN——域名字段。