CN103686905A

CN103686905A - 一种基于位置标识分离协议的移动节点切换方法

Info

Publication number: CN103686905A
Application number: CN201310618284.6A
Authority: CN
Inventors: 陈前斌; 王磊; 唐伦
Original assignee: Chongqing University of Post and Telecommunications
Current assignee: Chongqing University of Post and Telecommunications
Priority date: 2013-11-27
Filing date: 2013-11-27
Publication date: 2014-03-26
Anticipated expiration: 2033-11-27
Also published as: CN103686905B

Abstract

本发明公开了一种基于位置标识分离协议的移动节点切换方法，移动切换过程分为域内切换和域间切换。域内切换采用快速切换机制，域间切换采用增强缓存管理快速切换机制，MN将身份标识发送到入口路由器上，EID和入口路由器形成路由位置标识映射关系，同时入口路由器将该映射关系发送到映射服务器进行保存。本发明移动节点切换方法可以明显地减少切换过程中丢包及时延。

Description

一种基于位置标识分离协议的移动节点切换方法

技术领域

本发明涉及通信网络技术领域，特别涉及一种LISP（Locator/ID SeparationProtocol，位置标识分离协议）的移动节点切换方法。

背景技术

在传统的互联网体系结构中，IP地址既作为节点的位置标识又作为节点的身份标识。当节点改变IP地址时，传输层连接中断，需要重新建立连接，因此，传统的互联网体系结构难以支持节点的移动性。

目前IETF（Internet Engineering Task Force，互联网工程任务组）提出一种LISP（Locator/ID Separation Protocol，位置标识分离协议）的思想来解决当前互联网的问题。通过引入Locator和Identifier概念来分别表示位置与节点标识来解决移动性支持的问题。

LISP协议是一种基于网络的处理机制，在网络边缘路由器上完成映射和报文处理，通过查询映射服务器完成对Locator/ID的解析转换。LISP的网络结构如图1所示。

LISP协议将现有的IP地址拆分成身份标识EID和路由位置标识RLOC。EID是一个32位(IPv4)或者128位(IPv6)的二进制数，用于标识终端主机的身份。终端主机通过映射关系EID-to-RLOC来访问对端节点。RLOC是路由器的IPv4或者IPv6地址，用于在路由系统进行数据包的转发。

LISP引入了入口隧道路由器（Ingress Tunnel Router，ITR)以及出口隧道路由器(Egress Tunnel Router，ETR)的概念。ITR是发送端主机的第一跳接入路由器，ITR接收终端主机发送来的报文，该报文的源地址和目的地址即为通信双方的EID。ITR将包含目的EID的映射关系EID-to-RLOC作为检索关键词，在映射服务器进行查询，用来寻找目的主机所接入路由器的RLOC。ITR封装LISP报头并进行转发，LISP报头中的目的地址为对端接入路由器的RLOC，而源地址为本ITR的RLOC。ETR为通信对端主机的接入路由器，它接收由ITR封装并发往自身的报文，剥除外层的LISP报头，并且按照通信目主机地址进行转发

目前，现有的基于LISP协议的移动性方案并没有很好的解决移动节点注册过程存在较大时延以及切换过程丢包较多的问题。

发明内容

针对以上现有技术中的不足，本发明的目的在于提供一种可以明显地减少切换过程中丢包及时延的基于位置标识分离协议的移动节点切换方法。本发明的技术方案如下：一种基于位置标识分离协议的移动节点切换方法，所述基于位置标识分离协议的网络包括接入网和骨干网，其中接入网由路由器组成；所述骨干网由映射标识服务器Map Seve组成，移动节点切换方法包括以下步骤：

101、移动节点MN移动至A网络域时，其中A网络域中包含映射标识服务器Map Server及入口隧道路由器，所述移动节点MN向A网络域内的入口隧道路由器发起接入网络的请求，入口隧道路由器回复本次通告给移动节点MN，所述本次通告中包含映射标识服务器Map Server的标识以及入口隧道路由器的标识，若该映射标识服务器Map Server的标识与上通通告的标识相同，而入口隧道路由器的标识与上通通告的入口隧道路由器的标识不相同时，则判断为域内切换，跳转至步骤102；当该映射标识服务器Map Server的标识与上通通告的标识不一样，则判断为A网络向B网络的域间切换，跳转至步骤105；

102、移动节点MN向入口隧道路由器发送身份标识EID；入口隧道路由器则与移动节点MN发送来的身份标识EID形成EID-to-RLOC映射关系，保存在入口隧道路由器的缓存中；且入口隧道路由器向移动节点MN回复一个确认信息ACK，完成映射关系更新；然后所述入口隧道路由器发送EID-to-RLOC映射关系给映射标识服务器Map Server；

103、映射标识服务器Map Server根据步骤102中接收到的EID-to-RLOC映射关系更新映射标识服务器Map Server的映射关系模块，并向入口隧道路由器发送确认指令，结束移动节点MN的域内切换，；

104、移动节点MN向B网络的入口隧道路由器发送缓存请求命令，所述入口隧道路由器将端节点发送给移动节点MN的数据包进行缓存，跳转至步骤105；

105、移动节点MN向B网络的入口隧道路由器发送身份标识EID；入口隧道路由器则与移动节点MN发送来的身份标识EID形成EID-to-RLOC映射关系，保存在入口隧道路由器的缓存中；且入口隧道路由器向移动节点MN回复一个确认信息ACK，完成映射关系更新；然后所述入口隧道路由器发送EID-to-RLOC映射关系给映射标识服务器Map Server_2；

106、映射标识服务器Map Server_2根据步骤106中接收到的EID-to-RLOC映射关系更新映射关系模块，并向入口隧道路由器发送确认指令；映射标识服务器Map Server_2向待切换的映射标识服务器Map Server_1发送更新后的EID-to-RLOC映射关系，所述映射标识服务器Map Server_1保存并更新其映射关系模块，并向映射标识服务器Map Server_2发送一个回复确认信息，结束移动节点MN的域间切换。

进一步的，所述入口隧道路由器包括封装模块、缓存模块以及查询模块，其中封装模块用于将EID和RLOC封装成端标识路由位置标识映射关系EID-to-RLOC，所述缓存模块用于保存临时的端标识——路由位置标识映射关系（EID-to-RLOC）以及通信对端节点发送的数据，所述查询模块用于查询缓存中临时的端标识路由位置标识映射关系EID-to-RLOC。

进一步的，所述映射标识服务器Map Sever包括存储模块和查询模块。

本发明的优点及有益效果如下：

采用本发明方法，在移动切换过程中省略了代理节点装置，简化了域内和域间位置标识映射关系注册过程，减小时延；域内、域间分别采用快速切换方式和增强缓存管理快速切换方式，较小了数据丢失，在节点MN发生移动后，能快速在新的网络中注册映射关系EID-to-RLOC，减少了时延和丢包。

附图说明

图1为LISP网络结构示意图；

图2为LISP网络域内切换网络结构示意图；

图3为LISP网络域内切换注册流程示意图；

图4为LISP网络域间切网络结构换示意图；

图5为LISP网络域间切换注册流程示意图；

图6为移动节点MN切换流程。

具体实施方式

下面结合附图给出一个非限定性的实施例对本发明作进一步的阐述。

本发明提供一种在域内和域间切换的位置标识切换方法，包括：

节点MN进入新的网络时，接收来自接入入口路由器的通告，该通告包含Map Server以及入口路由器的标识。

若该通告Map Server的标识与上个通告Map Server的标识相同，但接入入口路由器标识不同，则表明发生域内切换。上通通告即为移动节点中在上次接入网路时的通告，移动节点存储有上次接入网路的通告标识。

当发生域内切换时，该切换采用快速切换机制。

当MN移动时，不断的检测接入路由器信号强度。若该信号强度大于一个阀值，则采用快速切换机制。在接入下一个入口路由器同时，保持上一个入口路由器连接状态，当完成下一个入口路由器位置标识映射注册更新后，则接入该入口路由器。

如图2所示，域内移动注册流程：

当节点MN移动到ITR_2接入时，MN需要向ITR_2以及Map Sever_1进行位置注册。

步骤201：MN接入网络时向ITR_2发送EID标识，表明MN开始在新的网络进行注册。

步骤201：ITR_2与EID形成EID-to-RLOC映射关系，保存在缓存中。

步骤203：ITR_2向MN回复一个确认信息（ACK），表明映射关系更新成功

步骤204：ITR_2向Map Sever_1发送EID-to-RLOC映射关系。

步骤205：Map Sever_1保存该映射关系并更新映射关系模块。

步骤206：Map Sever_1更新后向ITR_2发送一个确认信息表明映射更新成功。

若该通告Map Server的标识与上个通告Map Server的标识不同则表明发生域间切换。

在域间切换时采用增强缓存管理快速切换方案。

其基本操作过程是在移动节点切换前，MN向下一个接入入口路由器发送缓存请求，下一个接入入口路由器缓存通信对端节点发给节点MN的数据包，节点MN切换成功后，下一个接入入口路由器将缓存的数据转发给节点MN。Map Sever_2存在于A网络中，Map Sever_1存在于B网络中。

如图4所示，域间移动注册流程：

步骤401：MN接入网络时向ITR_3发送EID标识，表明MN开始在新的网络进行注册。

步骤402：ITR_3与EID形成EID-to-RLOC映射关系，保存在缓存中。

步骤403：ITR_3向MN回复一个确认信息（ACK），表明映射关系更新成功。

步骤404：ITR_3向Map Sever_2发送EID-to-RLOC映射关系。

步骤405：Map Sever_2保存该映射关系并更新映射关系模块。

步骤406：Map Sever_2更新后向ITR_3发送一个确认信息（ACK）表明映射更新成功。

步骤407：Map Sever_2向Map Sever_1发送新的EID-to-RLOC映射关系。

步骤408：Map Sever_1保存该映射关系并更新映射关系模块。

步骤409：Map Sever_1向Map Sever_2回复一个确认信息（ACK），表明更新成功。

以上所述为本专利提出了一种基于位置标识分离协议的移动节点切换方法，与现有技术相比，本发明具有如下效果：

在移动切换过程中省略了代理节点装置，简化了域内和域间位置标识映射关系注册过程，减小时延；域内、域间分别采用快速切换方式和增强缓存管理快速切换方式，较小了数据丢失。

以上这些实施例应理解为仅用于说明本发明而不用于限制本发明的保护范围。在阅读了本发明的记载的内容之后，技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等效变化和修饰同样落入本发明基于位置标识分离协议的移动节点切换方法权利要求所限定的范围。

Claims

1.一种基于位置标识分离协议的移动节点切换方法，所述基于位置标识分离协议的网络包括接入网和骨干网，其中接入网由路由器组成；所述骨干网由映射标识服务器Map Sever组成，其特征在于，移动节点切换方法包括以下步骤：

101、移动节点MN移动至A网络域时，其中A网络域中包含映射标识服务器Map Server及入口隧道路由器，所述移动节点MN向A网络域内的入口隧道路由器发起接入网络的请求，入口隧道路由器回复本次通告给移动节点MN，所述本次通告中包含映射标识服务器Map Server的标识以及入口隧道路由器的标识，若该映射标识服务器Map Server的标识与上通通告的标识相同，而入口隧道路由器的标识与上通通告的入口隧道路由器的标识不相同时，则判断为域内切换，跳转至步骤102；当该映射标识服务器Map Server的标识与上通通告的标识不一样，则判断为A网络向B网络的域间切换，跳转至步骤104；

103、映射标识服务器Map Server根据步骤103中接收到的EID-to-RLOC映射关系更新映射标识服务器Map Server的映射关系模块，并向入口隧道路由器发送确认指令，结束移动节点MN的域内切换，；

2.根据权利要求1所述的基于位置标识分离协议的移动节点切换方法，其特征在于：所述入口隧道路由器包括封装模块、缓存模块以及查询模块，其中封装模块用于将EID和RLOC封装成端标识路由位置标识映射关系EID-to-RLOC，所述缓存模块用于保存临时的端标识——路由位置标识映射关系（EID-to-RLOC）以及通信对端节点发送的数据，所述查询模块用于查询缓存中临时的端标识路由位置标识映射关系EID-to-RLOC。

3.根据权利要求1所述的基于位置标识分离协议的移动节点切换方法，其特征在于：所述映射标识服务器Map Sever包括存储模块和查询模块。