CN1589538A - 支持ipv6的移动路由器 - Google Patents

Abstract

提供了一种用于支持互联网协议版本6(IPv6)中的移动路由器的方法和系统。移动路由器得到与地址配置(410)相关的转交地址。所述移动路由器将所述转交地址登记到原籍代理(415)。在所述移动器和所述原籍代理(420)之间建立双向隧道。然后，经由所述双向隧道转发分组。

Description

支持IPv6的移动路由器

技术领域

本发明涉及连网，尤其涉及一种用于支持IPv6中的移动路由器的系统与方法。

背景技术

无论是行走、飞行还是驾驶，人们通常都在移动。人们在移动时通常带有一个或多个电子设备。例如，很多人带有蜂窝电话。此外，当人坐车行驶时，此人可能带有膝上电脑、车辆电子仪器和其它电子设备。

维持与互联网的连接变得日益重要。人们希望经由电子邮件检查股票、天气和通信。他们希望可以随时得到其电子日历，并存取文件和互联网内容。玩家希望与其它玩家进行在线游戏。

对于维持连接的需要会带来挑战。使每个设备具有蜂窝或卫星通性性能可得到“始终在线”的经历，但是会对制造商和客户带来经济成本。例如，用户可能并不希望为他的每个设备每月支付连接费用。所述用户也不希望为每个设备的通过蜂窝或卫星信道连接的性能付费。因此，需要一种装置，用于对现有基础设施起到杠杆作用以在移动环境内提供与一组正在移动的设备的互联网连接。

发明内容

提供了一种用于支持互联网协议版本6(IPv6)内的移动路由器的系统和方法。移动路由器得到与地址配置相关的转交地址。所述移动路由器将所述转交地址登记到原籍代理。在所述移动路由器与原籍代理之间建立双向隧道。然后经由所述双向隧道转发分组。

在本发明的一个方面中，请求将包括一组前缀内的地址前缀的分组转发到所述移动路由器。

在本发明的另一方面中，经由所述双向隧道转发配置信息。所述配置信息可能是路由信息。所述配置信息可能是静止的或动态的。所述配置信息可能被封装。

在本发明的另一方面中，所述移动路由器在附加到网络时得到所述转交地址。所述网络与网络地址相关。所述网络地址包括前缀。所述转交地址是通过将所述前缀与识别所述移动路由器的识别符组合而生成的。

在本发明的另一方面中，所述原籍代理接收包括所述移动路由器的原籍地址的分组。所述分组然后被经由所述双向隧道转发到所述移动路由器。所述移动路由器的所述原籍地址可能用于从包括在所述原籍代理上的表中检索所述转交地址。

在本发明的另一方面中，原籍代理更新路由表。所述路由表包括与可从所述原籍代理到达的移动路由器相关的路由入口。所述原籍代理接收分组。所述原籍代理选择与所述移动路由器相关的双向隧道。所述原籍代理然后将所述分组隧道发送到所述移动路由器。所述分组可能指向所述移动路由器，或是指向可通过所述移动路由器到达的移动网络上的节点。

根据本发明的另一方面，公开了一种实质上根据以上方面操作的系统。

这些和其它各种描述本发明特征的特点与优点将从以下的详细描述和相关附图说明中显而易见。

附图说明

图1示出了皆在本地的移动路由器和移动节点的框图；

图2示出了安装在移动网络内的移动节点的框图；

图3示出了安装在通过移动路由器接入的移动网络内的移动节点的框图，其中所述移动路由器被附加到外部网络；

图4示出了描述其中移动路由器操作的示例性方法的流程图；以及

图5示出了描述其中原籍代理操作的示例性方法的流程图。

具体实施方式

在以下对本发明的示例性实施例的详细描述中，参照形成本发明实施例一部分的附图，所述附图是借助实践本发明的例图、特定示例性实施例示出的。所述实施例被足够详细描述，以使本领域技术人员能够实践本发明，且应当理解在并不背离本发明的精神或范围的情况下也可使用其它实施例，做出其它改变。以下的详细描述因而并不具有限制意义，而本发明的范围由所附权利要求书定义。

在本发明的实施例中，充当移动路由器的移动节点可动态地登记到其原籍域，并保持与随所述移动节点一起移动的多个设备的会话。在所述移动路由器之后可能存在多个固定或移动的设备。还可能循环使用这种接入方法，以生成在其它移动网络内操作的嵌套式移动网络。

在现有的基于移动IPv6的数据通信网络上，移动网络的操作模式支持主机移动性。路由器移动性被假定为主移动性的扩展，从而使得子网可连接至移动节点并与所述移动节点一起移动。

以下描述的本发明实施例提供了一种方法，借助此方法，移动路由器及其原籍代理可支持插入主机和网络的转发表入口，所述主机和网络可直接接入到所述移动路由器，并随所述移动路由器一起移动，且其分组由所述移动路由器转发到互联网的其它部分。所述方法考虑到两种情况。第一种情况是从所述原籍代理得到预先配置的静态网络的用户设备。所述原籍代理插入和删除所述路由，作为所述移动路由器是否登记到其原籍代理的功能。第二种情况考虑到一种全功能的移动路由器，所述移动路由器如同在其原籍域内一样运行路由协议。所述动态路由协议信令在所述移动路由器与其原籍代理之间的双向隧道上延伸，从而使得此隧道如同实际的点到点链路。所述链路用于在所述移动路由器(及其附加的移动网络)和所述原籍网之间转发分组，从而使得到和来自所述移动网的分组仿佛被处理并从所述原籍域返回。因此，移动性对于所述移动网络上的主机以及对应于所述主机的节点而言是可见的。

一种所述方法有用的情况是，当具有多个个人设备的用户移动并附加到接入全球互联网的不同点时。所述个人设备假定能够实现IPv6，且可经由诸如移动路由器的主控设备连接至全球互联网。此外，所述方法能够实现分布式结构，其中一群节点例如可通过安全的双向隧道经由公共互联网连接到公司网络，并将所述公司网络延伸到一组通过移动路由器连接的移动节点，所述移动路由器运动作态的路由协议。

所述方法可根据现有路由协议执行路由。借助所述移动路由器与原籍代理之间的隧道便利了路由。对于改变转发状态的授权源于沿所述路径的集合路由器与所述原籍网络达成的现有协议。在所述原籍代理和移动路由器内执行实施方式改变。此外，所述移动网络上的节点不必了解网络的移动性。

本发明实施例提供了一种方法，借助此方法，通过动态和移动连接而连接到互联网的主机能够充当与其一起移动的其它主机的路由器，而几乎无须人工配置。

本发明实施例重新利用移动IPv6，以允许移动路由器通过各种转交地址接入互联网，同时维持所述移动路由器的永久、可全球到达的原籍地址。这是通过以下描述的方法实现的，所述方法改善了移动IPv6实施方式，从而在并不改变基础消息格式或增加协议扩展的情况下允许路由器移动性。

当移动路由器远离其原籍网络时使用转交地址。转交地址是所述移动路由器在远离其原籍网络时可到达的地址。首先，所述移动节点得到其附加到的网络上的地址(转交地址)。可能通过无状态地址自动配置、有状态地址配置等得到地址(转交地址)。所述有状态地址配置包括其中所述移动路由器可能使用动态主机配置协议(DHCP)、服务器或其它一些机制来得到此地址的那些行为。所述无状态地址自动配置包括其中所述移动路由器可能通过组合被通知给所述网络的网络前缀和对于所述移动路由器而言唯一的识别符来生成此地址的那些行为。然而，本发明并不仅限于这些方法，而是实际上可使用任何使得所述移动路由器能够得到其附加到的网络上的转交地址的机制。在任何一种情况下，所述移动路由器然后将包括所述转交地址的绑定更新发送到所述移动路由器的原籍代理。当所述原籍代理接收指向所述移动路由器的原籍地址的事项时，所述原籍代理然后可使用包括在所述绑定更新内的转交地址将所述事项转发到所述移动路由器。

本发明实施例包括使用各种现有协议和协议消息交换，以建立关于所述移动路由器及其移动IPv6原籍代理的状态。这种状态允许指向所述移动路由器或是任何使用所述移动路由器连接到移动网络的主机的分组，可由所述原籍代理从所述分组通常在所述原籍网络(原籍代理位于此处)内的到达点隧道发送到其当前附加点处的所述移动路由器。此外，来自所述原籍网络上的节点的分组被通过所述隧道发送回所述原籍网络，然后照常被从此处转发到它们的预定目的地。这避免了由于错误拓扑而导致所述分组被当前附加点处的路由器忽略。所述方法可通过将功能性和分组转发规则加入移动路由器和原籍代理实施方式内的网络编码实现。

移动路由器实施方式改变

图4示出了说明移动路由器操作的示例性方法的流程图。所述移动路由器的实施方式如下改变：

(1)当所述移动路由器远离其原籍网络，并已到达新的附加点时，其得到如地址配置指定的可全球到达的转交地址(方框410)。地址配置可能包括无状态地址自动配置、有状态地址配置等。在任何一种情况下，在生成地址之后，通常执行检查以确定所述网络内的其它任何节点是否正在使用所述地址。如果无其它节点正在使用所述地址(通常情况下如此)，则所附加的节点然后可能会使用所述地址。

(2)所述移动路由器通过发送移动IPv6绑定更新消息将其转交地址登记到其原籍代理，以允许到达所述移动路由器的原籍网络的分组被隧道发送到所述移动路由器当前附加点处的所述移动路由器(方框415)。

(3)所述移动路由器在其自身与其原籍代理之间建立双向隧道(方框420)。

(4)所述移动路由器使用静态配置信息(用户情况)，或与其原籍代理运动作态的路由协议(全激活情况)，以与所述原籍代理交换关于其移动网络的路由信息(方框425)。例如，用作移动路由器的蜂窝电话通常不会被允许更新蜂窝提供商的路由器的路由表，所述蜂窝提供商的路由器充当所述蜂窝电话的原籍代理。所述用作移动路由器的蜂窝电话也不会希望得到可在所述蜂窝提供商的路由器上得到的所有路由信息。所述蜂窝电话可能被静态地配置为发送所有并不指向所述移动网络的输出业务给所述蜂窝提供商的路由器。

另一方面，例如包括在具有成百上千计算机的航船上的移动路由器可能会被允许参与动态的路由协议，并与所述移动路由器的原籍网络路由器和其它路由器交换路由信息。

(5)在全激活模式下，所述移动路由器与其原籍代理一起运动作态路由协议，以交换最近的路由信息。所述移动路由器即使在离开原籍并附加到受访域时仍然继续运行所述域内路由协议。这是通过动态修改其上所述路由协议有效的接口的列表来实现的。例如，假定移动路由器在连接至其原籍网络时使用“A”接口，并通过所述接口交换路由更新。当所述移动路由器移动并附加到具有相同接口的受访网络时，所述路由协议对于接口“A”关闭。这是为了阻止所述移动路由器将其移动子网内的路由通知给所述受访网络。

(6)所述移动路由器然后建立到其原籍代理的封装隧道。封装隧道为任何可用于在所述移动路由器和原籍代理之间传送数据的安全方法。例如，分组可能会被封装在另一分组内，并被发送到所述原籍代理。一般须使所述隧道安全，以提供安全通信信道。所述封装隧道然后被作为虚拟接口加入其上所述路由协议有效的接口的列表。所述移动路由器然后开始通过所述隧道将路由信息发送到所述原籍代理。多数IPv6域内路由协议都假定链路-本地地址成为用于路由信息消息的源地址。所述封装隧道通过将所述路由消息封装在另一IP标题内负责上述工作。外部IP标题具有作为移动路由器的当前转交地址的源地址，以及作为所述原籍代理的地址的目的地地址。当所述原籍代理接收隧道发送的路由消息时，所述原籍代理将所述消息解封装，并处理所述内部路由消息。所述内部路由消息显得似乎所述分组是从所述链路上的节点发送的。

(7)所述移动路由器然后使用标准近邻发现协议或运行诸如AODV(ad hoc按需距离矢量路由协议)的ad-hoc连网协议将路由器通知发送到其移动网，以连接到其它移动主机。

(8)所述移动路由器在其转发引擎内制定规则，以在其移动网络与所述原籍网络之间经由在步骤3内建立的所述双向隧道转发分组(方框430)。

原籍代理改变

图5示出了说明其中原籍代理操作的示例性方法的流程图。所述原籍代理执行以下步骤：

(1)所述原籍代理增加与所述移动路由器建立的双向隧道，作为其上所述域内路由协议有效的接口之一。然后，所述原籍代理发送其能够通过所述隧道到达的网络前缀的周期性路由更新(方框510)。

(2)所述原籍代理还将路由入口增加到用于所有可通过所述移动路由器到达的前缀的路由表(方框515)。

(3)当指向所述移动路由器的分组由所述原籍代理接收时，找到所述移动路由器的绑定缓存入口，且所述分组被隧道发送到所述移动路由器(方框520和525)。在其它任何如移动IPv6所定义的移动节点的情况下这同样会发生。

(4)当指向所述移动网络上的节点的分组由所述原籍代理接收时，所述原籍代理找到所述移动网络的路由入口，其中所述移动路由器被列示为下一跳跃网关。所述原籍代理然后查阅所述移动路由器的另一路由，并找到所述原始绑定缓存入口，从而使得所述分组被隧道发送到所述移动路由器(方框520和525)。可能会为所述移动路由器接收的指向所述移动路由器或所述移动网络上的节点的分组重复方框520和525。

示例性系统

图1示出了皆在本地的移动路由器和移动节点的方框图。在图1的网络配置内，可使用常规IPv6机制路由消息。应当注意的是，所述移动网络150的前缀与原籍网络110的前缀聚集。当移动路由器115处于原籍并附加到原籍链路时，指向所述移动网的分组出现在一个移动路由器115的接口上。然后，移动路由器115可将所述分组路由到所述移动网络105。在这种情况下，移动路由器115充当正常路由器。

对应节点120是互联网上某处的试图发送消息的节点。对应节点120不必了解移动网络105内的节点的移动性即可发送消息到移动网络105。

图2示出了安装在移动网络内的移动节点的方框图。移动路由器115仍然附加到其原籍网络。可能在两个或更多路径的一个内将来自对应节点120的分组指向移动节点205。如果对应节点120并不了解移动节点205的移动性，则对应节点120可能将所述分组发送到移动节点205的原籍地址。在所述分组被传送到移动节点205的原籍网络之后，原籍代理210可能会拾取所述分组。在所述原籍代理210接收所述分组之后，原籍代理210可能会执行对绑定表215的查阅。在绑定表215内，原籍代理210可能会找到向原籍代理210通知移动节点205的转交地址的绑定入口。原籍代理210然后将所述分组转发到所述转交地址，这使得所述分组被传送到移动路由器115和移动节点205。

对应节点120可能会支持绑定，并意识到移动节点205的移动性。当对应节点120支持绑定时，对应节点120可能发送指向移动节点205的转交地址的消息。

图3示出了安装在通过移动路由器接入的移动网络内的移动节点的方框图，其中所述移动路由器附加到外部网络。移动路由器115附加到受访网305。移动路由器115的原籍网(原籍网110)和受访网305可能通过任选的运营商间链路310连接。运营商间链路310可提供更快的链路，其中当在原籍网110的路由器和受访网305之间传送时，业务无须通过互联网。

当对应节点120将消息通过移动路由器115发送到移动节点205或移动网络105上的其它任何节点时，所述消息将到达原籍网络110。原籍代理315将得知所述消息，且所述消息应当被转发到所述移动网。原籍代理315将在绑定缓存320内执行查阅。当所述原籍代理在绑定缓存320内找到绑定时，原籍代理315将会确认其应当将所述消息发送到在所述绑定内指示的转交地址处的移动路由器115。原籍代理315然后可能会将所述消息通过隧道、互联网、受访网络路由器325发送到移动路由器115。在图3内，移动路由器115被附加到可在受访网络305处到达的转交地址。

在接收所述分组时，移动路由器115解封装所述分组，并确定其应当将所述分组路由到移动网105。移动路由器115然后将所述消息在移动路由器115的其它接口上发送到移动网105。

当对应节点120通过将所述消息寻址到移动节点205的原籍地址来发送消息到移动节点205时，所述消息到达原籍网125。原籍代理210得知所述消息。原籍代理210在超高速缓冲存储器绑定215内执行查阅，并发现所述消息应当被转发到转交地址。原籍代理315然后将所述消息通过隧道发送到所述转交地址。原籍代理315得知所述消息，并在超高速缓冲存储器绑定320内执行查阅。超高速缓冲存储器绑定320内的绑定指示所述消息应当被转发到移动网105。原籍代理315然后可能将所述消息通过隧道转发到移动路由器115。移动路由器115然后将所述消息解封装，并将所述消息转发到移动网105。

本发明的各个实施例可被实施为计算机实施的步骤顺序，或在计算系统上运行的程序模块和/或被实施为所述计算系统内的互连机器逻辑电路或电路模块。实施方式的选择取决于实施本发明的计算系统的性能要求。就此公开而言，本领域技术人员应当理解的是，在并不背离本发明的精神或范围的情况下，所公开的各个实施例的功能和操作可以软件、固件、专用数字逻辑或以上任何组合实施。

以上技术规范、实例和数据提供了对产品的详细描述，以及对本发明组成部分的使用。由于可在并不背离本发明的精神与范围的情况下实施本发明的许多实施例，因此本发明范围在所附权利要求书内。

Claims (21)

1、一种用于支持IPv6中的移动路由器的方法，包括：

借助移动路由器得到与地址配置相关的转交地址；

借助所述移动路由器将所述转交地址登记到原籍代理；

借助所述移动路由器在所述移动路由器与所述原籍代理之间建立双向隧道；以及

利用与移动网络相关的地址，经由所述双向隧道转发配置信息。

2、根据权利要求1的方法，还包括请求将包括一组前缀内的地址前缀的分组转发到所述移动路由器。

3、根据权利要求1的方法，其中所述配置信息是静态的。

4、根据权利要求1的方法，其中所述配置信息是动态的。

5、根据权利要求1的方法，其中所述配置信息是路由信息。

6、根据权利要求1的方法，其中所述移动路由器在附加到网络时得到所述转交地址，其中所述网络与网络地址相关，所述网络地址包括前缀，并且与地址配置相关的所述转交地址是通过将所述前缀与识别所述移动路由器的识别符组合起来生成的。

7、根据权利要求1的方法，其中所述移动路由器借助无状态地址自动配置和有状态地址配置中的至少一个得到所述转交地址。

8、根据权利要求1的方法，还包括封装所述配置信息。

9、根据权利要求1的方法，还包括：

在所述原籍代理中接收包括所述移动路由器的原籍地址的分组；以及

将所述分组经由所述双向隧道转发到所述移动路由器。

10、根据权利要求9的方法，还包括使用所述原籍地址从所述原籍代理所包含的列表中检索所述转交地址。

11、一种用于支持IPv6中的移动路由器的方法，包括：

借助原籍代理更新路由表，其中所述路由表包括与可从所述原籍代理到达的移动路由器相关的路由入口；

借助所述原籍代理接收分组；

借助所述原籍代理选择与所述移动路由器相关的双向隧道；

借助所述原籍代理将所述分组隧道发送到所述移动路由器。

12、根据权利要求11的方法，其中所述分组指向所述移动路由器。

13、根据权利要求11的方法，其中所述分组指向可通过所述移动路由器到达的移动网络上的节点。

14、根据权利要求11的方法，还包括借助所述移动路由器将另一分组隧道发送到所述原籍代理。

15、根据权利要求14的方法，还包括借助所述移动路由器，从可通过所述移动路由器到达的移动网络上的节点接收所述另一分组。

16、根据权利要求11的方法，还包括：

执行绑定缓存内的查阅，以得到与所述移动路由器相关的转交地址。

17、一种用于支持IPv6中的移动路由器的系统，包括：

移动路由器；

原籍代理；以及

将所述移动路由器连接到所述原籍代理的双向隧道，其中所述原籍代理被配置为执行以下动作，包括：

接收包括所述移动路由器的原籍地址的分组；以及

将所述分组经由所述双向隧道转发到所述移动路由器，其中所述分组包括与移动网络相关的地址。

18、根据权利要求17的系统，其中所述双向隧道是可配置的。

19、根据权利要求18的系统，其中所述双向隧道是可静态配置的。

20、根据权利要求18的系统，其中所述双向隧道是可动态配置的。

21、一种用于支持IPv6中的移动路由器的系统，包括：

用于将分组转发到移动网络的装置；

用于在原籍网络内接收分组的装置；以及

将所述用于转发分组的装置连接到所述用于接收分组的装置的双向隧道，其中分组被通过所述双向隧道转发到所述用于将分组转发给所述移动网络的装置，所述分组包括所述用于转发分组的装置的原籍地址，并被所述接收分组的装置所接收。

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