CN1830182A - 提取用于在移动路由器与对端路由器之间建立双向隧道的路由信息的布置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了移动路由器和对端路由器，它们每个都被配置来向在与它们各自的路由选择表相关联的它们的路由选择前缀中的节点提供路由选择服务，基于路由服务器资源和彼此之间的消息发送协议来建立安全双向隧道。反应(即，按需)协议被使用，该协议使请求设备(例如，移动路由器、对端路由器)能够以安全的方式从路由服务器获得路由选择信息。移动路由器经由其归属代理向路由服务器资源发送查询来标识服务对端节点的对端路由器。移动路由器向对端路由器发送绑定更新请求来建立双向隧道，其中绑定更新请求指定该移动路由器的归属地址和转交地址。对端路由器基于来自路由服务器资源的信息建立双向隧道，并且更新其路由选择表。

Description

提取用于在移动路由器与对端路由器之间建立双向隧道的路由信息的布置
技术领域
本发明涉及诸如移动IP网络(NEMO)或基于因特网协议(IP)的移动自组织网络(MANET)之类的移动网络的移动路由器与对端节点之间的路由优化。
背景技术
在努力提供连续的基于因特网协议(IP)的连通性过程中，因特网工程任务(IETF)组已经提出了提议，以向基于因特网协议(IP)的移动设备(例如，膝上型计算机、IP电话、个人数字助理等)提供改进的移动性支持。IETF有两个工作组致力于移动网络，移动自组织网络(MANET)工作组和NEMO(移动网络)，其中移动自组织网络工作组的工作是开发(一种或多种)标准化的MANET路由选择(routing)规范，以便为IETF所采纳。NEMO使用移动IP(MIP)来提供移动网络和基础实施(例如，因特网)之间的连通性。NEMO中的关键组件是代表其所服务的移动网络来处理MIP的移动路由器。
根据MANET工作组，“移动自组织网络”(MANET)是由无线或有线链路连接起来的移动节点的自治系统——它们合在一起形成任意图(arbitrary graph)。节点可以随意移动，并且可以任意地组织其自身；这样，网络的无线拓扑就可以快速且不可预测地改变。这种网络可以以独立的方式运行，或者可以连接到更大的因特网。
在由Johnson等提交的题为“Mobility Support in IPv6”的因特网草案(在地址为http://www.ietf.org/internet-drafts/draft-ietf-mobileip-ipv6-20.txt的万维网上可获得该草案，其公开整体通过引用结合于此)中公开了“移动IPv6”协议。根据Johnson等，移动IPv6协议使得移动网络主机能够从一个链路移动到另一个链路，而不改变该移动网络主机的IP地址。因此，移动网络主机总是可以通过其“归属地址”(即，在关于其归属链路的归属子网前缀中分配给移动网络主机的IP地址)寻址。可以使用这种地址来将分组路由至移动网络主机，而不用考虑移动网络主机当前到因特网的附接点。在移动到新链路之后，移动网络主机也可以继续与其他主机(固定的或移动的)通信。从而，移动网络主机从其归属链路离开的移动对于传输协议、更高层协议和应用是透明的。
另外，Johnson等假定使用移动IPv6就不需要如移动IPv4中使用“外地代理”那样部署专用路由器。在移动IPv6中，移动网络主机使用IPv6特性来在任何位置工作，而不需要来自本地路由器的任何专门支持。
现有的用于NEMO的因特网草案未对到任意对端节点(CN)的路径进行优化，更没有提供安全、优化的路径。一个用于路由优化的提议是由Ohnishi等起草的下述因特网草案提供的，该因特网草案题为“Mobile IPBorder Gateway(MBG)”，在地址为http://www.ietf.org/internet-drafts/draft-ohnishi-mobileip-mbg-00.txt，以及地址为http://www.mobile-ip.de/ftp/pub/ietf/drafts/draft-ohnishi-mobileip-mbg-00.txt的万维网上可获得该草案(其公开整体通过引用结合于此)。Ohnishi等认识到，当前的移动IP规范强制从对端节点(CN)向移动节点(MN)转发的所有分组都经由该移动节点的归属代理而被路由：这种经由归属代理的路由常常导致三角形路由选择，结果导致数据传输延迟，并且浪费网络资源。
然而，由Ohnishi等提议的MBG局限于对因特网服务提供商(ISP)的内部网络中的路由进行优化。因此，如果MN或CN在规定的ISP外部，则相对低效的三角形路由选择仍可能普遍存在于移动节点和对端节点之间。
发明内容
于2003年2月11日提交的题为“ARRANGEMENT FORESTABLISHING A BIDIRECTIONAL TRNNEL BETWEEN A MOBILEROUTER AND A CORRESPONDENT NODE”的共同转让未决申请10/361,512(律师案卷95-491，其公开通过引用整体结合于此)公开了移动路由器和对端路由器，它们每个都被配置来向在与它们各自的路由选择表相关联的它们的路由选择前缀中的节点提供路由选择服务，并且配置来在彼此之间建立安全双向隧道。该双向隧道是基于路由服务器资源和彼此之间的消息发送协议的，其中路由服务器资源具有与移动路由器和对端路由器的规定安全关系。移动路由器经由其归属代理向路由服务器资源发送查询来标识服务对端节点的对端路由器。移动路由器向对端路由器发送绑定更新请求来建立双向隧道，其中绑定更新请求指定移动路由器的归属地址和转交地址。在验证了归属地址是经由转交地址可达的之后，对端路由器建立双向隧道，并且更新其路由选择表来指明规定的地址前缀是经由该移动路由器归属地址可达的。
本发明提供了一种布置，其使请求路由器(例如，移动路由器和对端路由器)能够从路由选择资源获得路由选择信息。具体地说，本发明提供了一种反应(即，按需)协议，该协议使请求设备(例如，移动路由器、对端路由器)能够以安全的方式来获得路由选择信息，以建立双向隧道。
本发明的一个方面提供了一种基于因特网协议(IP)的移动路由器中的方法，该移动路由器被配置来将分组发送到对端节点。该方法包括接收去往对端节点的IP地址的分组，并且通过向名称服务器请求该IP地址的反向查找来确定与该IP地址相关联的主机域名。该方法还包括基于向配置来标识顶层可信名称服务器的根名称服务器发送指定主机域名的查询，然后向顶层可信名称服务器发送指定该主机域名的第二查询，从而标识出该主机域名的可信名称服务器。该方法还包括向可信名称服务器发送请求，以标识出配置来建立主机域名的隧道的对端路由器，并且发起建立到该对端路由器的隧道，以发送分组到对端节点。
本发明的另一个方面提供了一种基于因特网协议(IP)的路由器中的方法，该路由器被配置来发送和接收对端节点的分组。该方法包括基于接收到指定移动路由器的归属地址的绑定更新请求和指定该移动路由器的附接点的转交地址，建立到该移动路由器的双向隧道。该方法还包括通过向名称服务器请求归属地址的反向查找，从而确定出与该归属地址相关联的域名，并且基于向配置来标识顶层可信名称服务器的根名称服务器发送指定该域名的查询，然后向顶层可信名称服务器发送指定该域名的第二查询，从而标识出该域名的可信名称服务器。该方法还包括向可信名称服务器发送请求，以标识出至少一个经由移动路由器可达的地址前缀，并且更新内部路由选择表来指示出这至少一个地址前缀是经由双向隧道可达的。
本发明的其他优点和新颖性特征部分将在下面的描述中阐述，部分将在研究下面的描述之后对本领域的技术人员变清楚，或者可以通过实施本发明而获知。利用在所附权利要求中具体指出的的手段和组合，可以实现并获得本发明的优点。
附图说明
参考附图，在所有的附图中，具有相同标号的元素代表相同或相似的元素，其中：
图1是示出了根据本发明实施例的网络的图，该网络包括基于在移动网络和第二网络之间建立双向隧道，经由诸如因特网之类的广域网与第二网络通信的移动网络。
图2是详细示出了图1的移动路由器的图。
图3是详细示出了图1的对端路由器的图。
图4A和图4B是概括根据本发明实施例分别由移动路由器和对端路由器从路由服务器获得用于建立并使用双向隧道的路由选择信息的方法的图。
图5是示出了在获得路由选择信息中由查询资源执行的递归查询的图。
图6A和6B是分别示出了由移动路由器和对端路由器生成的查询类型的图。
具体实施例
所公开的实施例集中于提供反应路由服务器协议(reactive route serverprotocol)，该协议使得请求路由器(例如，移动路由器(MR)或对端路由器(CR))能够获得路由选择信息，以便实现经由双向隧道的优化路由选择。将在上面结合的申请No.10/361,512中公开的路由优化上下文中提供对反应路由服务器协议的描述。
图1是从上面结合的申请No.10/361,512再现的示出了根据本发明实施例的移动网络10的图，该网络具有配置来经由广域网14(例如，因特网)进行通信的移动路由器(MR)12和移动网络主机(MNH)16。移动路由器12被配置来使用移动IPv6协议向移动网络主机16提供到广域网14(例如，因特网)的连通性。具体地说，移动路由器12被配置来将数据分组从移动网络主机16路由至对端节点24。
在移动网络主机16和对端节点24之间路由分组的传统方法包括移动路由器12通过双向隧道15a经由归属代理18发送分组。一旦经由隧道15a接收到分组，归属代理18就将分组路由至由现有路由选择协议标识出的路由器13(例如，13a)，以向对端节点24提供可达性。
所公开的实施例详细描述了上面结合的由Ohnishi等起草的因特网草案和下述由Thubert等(本申请的发明人)起草的因特网草案，该草案题为“Taxonomy of Route Optimization models in the Nemo context”，在地址为http://www.ietf.org/intemet-drafts/draft-thubert-nemo-ro-taxonomy-00.txt的万维网上可获得该草案，并且其公开通过引用整体结合于此。
具体地说，所公开的实施例使得移动路由器12和对端路由器13b能够独立地建立双向隧道15d，用于在由移动路由器12和对端路由器13b所分别服务的地址前缀之间对分组进行优化路由。移动路由器12和对端路由器13b每个都利用路由服务器资源，为了简化，在图1中示作路由服务器资源19。路由服务器资源19提供相关寻址信息的标识，该相关寻址信息使得移动路由器12和对端路由器13b能够建立经由双向隧道15d的优化路由。下面将参考图4A描述，移动路由器12配置为从路由服务器资源19获得这样的信息，该信息将对端路由器13b标识为向对端节点24提供可达性；移动路由器12还被配置为从路由服务器资源19获得子网11的地址前缀信息，这使得移动路由器能够利用子网11内的多个节点的双向隧道15d。
对端路由器13b被配置来在其关联子网11(即，共享相同的地址前缀拓扑组)中代表诸如对端节点24之类的节点来进行路由优化。下面将参考图4B描述，对端路由器13b被配置来通过从路由服务器资源19请求移动网络主机16的地址前缀，或者移动网络10的所有地址前缀，从而对双向隧道15d的建立作出响应。
路由服务器资源19(图1示作因特网14上的单个资源)被配置来基于每个路由器的明显不同的安全关联(即，受信关系)，来向对端路由器13b和移动路由器12提供地址和路由选择信息：路由服务器资源19与移动路由器12具有规定的安全关联，并且路由服务器资源与对端路由器13b具有另一规定的安全关联，该安全关联不同于与移动路由器12的安全关联。路由服务器资源例如可以从下述途径获得其信息：本地管理员配置、与其他路由服务器资源(例如，根据BGP协议)交换，注册到对应路由器，或者诸如目录服务之类的外部受信源。
图5是详细示出了路由服务器资源19的示例性实现的图。下面将参考图4～图6描述，路由服务器资源19被实现为图5所示的一组名称服务器100，包括：配置为通过提供指针(PTR)资源记录从而提供反向查找服务(IP地址到名称转换)的名称服务器100a；通过提供未缓存的类型A或类型A6(IPv6)资源记录从而提供受信(即，保证准确的)前向查找服务(名称到IP地址转换)的可信名称服务器100b、100c、100d和100e。具体地说，一般通过执行递归查找可信名称服务器100e来标识目的地主机，从而使用未缓存的资源记录，这确保了所接收到的路由信息是准确的。
图1中公开的路由器在图5中一般示作路由器102，每个都包括查询资源64。查询资源64包括反向查找资源80和可信名称服务器标识符资源82。反向查找资源80被配置来通过请求IP地址的反向查找，从而标识出与该IP地址相关联的主机域名。
具体地说，反向查找资源80通过向名称服务器100a请求IP地址的反向查找，从而确定出与该IP地址相关联的主机域名。响应于接收到指定主机域名(例如，hostA.exemple.com)的资源记录，可信名称服务器标识符资源82通过向规定的可信根域服务器100b发送指定了主机域名的查询，从而发起前向查询。根域服务器100b将路由器102引向“.com”域的可信名称服务器100c，这致使可信名称服务器标识符资源82将查询发送到名称服务器100c。可信名称服务器100c将路由器102引向“example.com”域的可信名称服务器100d，这致使可信名称服务器标识符资源82将查询发送到名称服务器100d。可信域服务器100d将路由器102引向可信名称服务器100e。
因此，可信名称服务器标识符资源82递归查询域名服务器100b、100c和100d，按照需要将查询发送到可信名称服务器100e，名称服务器100e被配置来响应于请求提供资源记录。名称服务器100e可以配置来存储在规定子域104中的资源记录，或者作为新资源记录类型106的资源记录。存储资源记录的其他细节在下面参考图6A和6B描述。
因此，移动路由器12和对端路由器13b可以基于对可信名称服务器的递归查询来执行“安全”反向查找，以获得用于完成路由优化的路由选择信息。
因此，基于移动路由器在归属代18的可信名称服务器中的注册，与其对应可信名称服务器具有受信关系的移动路由器12被注册到路由服务器资源19，以标识由移动路由器12所服务的地址前缀。与其对应可信名称服务器也具有受信关系的对端路由器13b也通过提供其IP地址以及由该对端路由器13b所服务的所有地址前缀而基于注册到对应可信名称服务器来注册到路由服务器资源19。因此，图1的路由服务器资源19(在本例中使用可信名称服务器实现的)能够关联地址前缀到注册的路由器，这使得注册的路由器能够查询路由服务器资源19，以标识可以向各个子网前缀提供优化路径的路由器。
因此，即使移动路由器12和对端路由器13b彼此之间不具有任何最初的安全关联，移动路由器12和对端路由器13b也可以基于各自的安全关联，从路由服务器资源19获得路由选择信息。如参考图5所述，路由服务器资源19可以跨越多个名称服务器实现，这些名称服务器根据规定的查询协议执行安全的前向和反向地址转换，这些规定的协议例如是根据RFC 1034、RFC 1035和最近公布(已知)的RFC的域名系统(DNS)协议。注意，根据RFC 3377的轻量目录访问协议(LDAP)可以被实现为DNS协议的替换。
注意，所公开的布置使得移动路由器12能够发现对端路由器13b，即使对端路由器13b并非是可由现有路由选择协议轻易检测出的。具体地说，现有路由选择协议可以将路由器13a指定为服务于对端节点24，并且其中对端节点24最初将路由器13a标识为它的默认路由器。如下所述，路由优化包括：向移动路由器12标识对端路由器13b能够服务对端节点24，并且基于特定的验证过程建立双向隧道15d，然后对端路由器13b向其关联到的地址前缀内的节点通告由移动路由器12所服务的地址前缀是经由对端路由器13b可达的。
对端路由器13b可以被实现为固定的路由器，在这种情形中，该路由器可以与其路由服务器资源19配置在一起，并且代表来自其自治系统的大量地址前缀。注意，所代表的前缀不必依附到对端路由器13b，并且如上所述，对端路由器13b可以不在所代表的地址前缀和因特网基础设施之间的默认路径21上。对端路由器13b也可以被实现为移动路由器12，在这种情形中，该路由器可以利用对等移动路由器(该移动路由器从而扮演了对端路由器角色)执行移动IP路由优化。
图2是详细示出了根据本发明实施例的移动路由器12的图。移动路由器12包括因特网协议(IP)接口30，该接口包括移动IPv6协议资源20，其被配置来执行与广域网14的接入路由器(未示出)之间的移动IPv6协议通信。IP接口30还可以可选地包括内部网关路由选择协议(IGP)资源22，其被配置来执行本地网络10内的IGP通信；在这种情形中，移动路由器还可以可选地包括IGP路由选择表32。移动路由器12还包括移动IPv6路由选择表34、分组路由器资源36和具有期满定时器(T)的路由选择表资源50。
IGP资源22可以使用诸如路由选择信息协议(RIP)或开放最短路径优先(OSPF)之类的传统路由选择协议来实现，或者使用诸如自组织按需距离向量(AODV)或优化链路状态路由选择(OLSR)之类的自组织路由选择协议来实现。例如，可以用来标识移动网络主机16的示例性前摄(proactive)IGP协议资源22包括开放最短路径优先(OSPF)(版本3)资源22a，其被配置来对由每个移动网络主机16通告的链路连通性信息进行监控，并且维护路由选择表32；可以使用的另一种路由选择协议是源树自适应路由选择(STAR)协议，在由J.J.Garcia-Luna-Aceves等人起草的因特网草案(可以在地址为http://www.ietf.org/proceedings/99nov/I-D/draft-ietf-manet-star-00.txt的万维网上从IETF处获得该草案)中描述了该协议。路由选择表32被配置来存储移动路由器的IP地址前缀42、关联的连通性、以及路由选择信息(例如，链路状态的状态等)。协议资源22还可以包括诸如优化链路状态路由选择(OLSR)协议资源22b之类的自组织路由选择协议资源，它被配置来使用hello消息和链路状态泛洪(flooding)来标识移动路由器16，以填充路由选择表32。
分组路由器资源36被配置来基于路由选择表中存储的子网信息38来将经由隧道连接(例如，15a、15d)接收到的分组转发到目的地(例如，移动网络主机16)。
移动IPv6资源20被配置来经由终止于归属代18的隧道15a向在图1中示作资源19和在图5中示作路由服务器100的路由服务器资源发送查询。将在下面参考图4A和图6A详细描述的该查询是由被配置来填充移动IPv6路由选择表34的发现资源43生成的。发现资源43包括图5的查询资源64，其用来生成到路由服务器资源100的查询，用于建立单向隧道15b和双向隧道15d，这将在下面描述。发现资源43还被配置来接收在导致形成双向隧道15d的单向隧道15c形成期间来自对端节点13b的绑定确认，这将在下面描述。
移动IPv6资源20还包括归属代理注册资源(即，绑定更新资源)44，其被配置为通过发送绑定更新消息来将移动路由器12(以及可选的与给定的子网前缀相关联的每个节点16)注册到对应归属代理18。在上面结合的由Johnson等起草的因特网草案中提供了涉及移动路由器注册的其他细节。
绑定更新资源44还被配置来在试图建立双向隧道15d时向对端路由器13b发送绑定更新请求。具体地说，一旦发现资源查询64已从路由服务器资源19接收到标识对端路由器13b服务对端节点24的答复，路由选择表资源50就可以更新路由选择表34，以指定对端路由器13b的IP地址40和对端子网前缀38。
一旦路由选择表资源50已更新了路由选择表34来标识对端节点24的地址前缀38是经由到对端路由器13b(由其对应IP地址40标识)的隧道而可达的，则分组路由器资源36就可以经由单向隧道15b将分组路由至对端路由器13b，这就消除了到对端路由器13b的分组要经由终止于归属代理18的隧道15a发送的必要性。
IPv6接口资源20还包括归属地址/转交地址验证资源46，其被配置来请求要由对端路由器13b执行的基于IPv6的返回可路由性测试(ReturnRoutability Test，RRT)；验证资源46还被配置来响应来自对端节点13b的验证查询。响应于经由移动路由器的转交地址(经由路径15c)和归属地址(经由隧道15a)从对端路由器13接收到的两个安全验证密钥，归属地址/转交地址验证资源46将这两个安全验证密钥转发到绑定更新资源，这使得绑定更新资源44能够向对端路由器13b输出包括这些验证密钥的绑定更新请求。因此，绑定更新请求使得对端路由器能够证实移动路由器12的归属代理地址是经由转交地址(经由隧道15c)可达的。
图3是示出了根据本发明实施例的对端路由器13的图。对端路由器13在功能上实质上等价于移动路由器12，除了取决于对端路由器13b是否被实现为移动路由器，对端路由器可以可选地包括基于移动IP的资源(例如，IGP或MANET路由选择表)之外。然而，一般来说对端路由器13至少包括IPv6接口20、分组路由器资源36、路由选择表资源50、IPv6路由选择表60和绑定缓存62。
IPv6接口20包括发现/通告资源43、路由服务器查询资源64、归属地址-转交地址验证资源46和隧道生成器66。发现资源43被配置来经由单向隧道15b接收来自移动路由器12的绑定更新请求。绑定更新请求指定移动路由器的归属地址、移动路由器的转交地址、指定该绑定更新是由移动路由器生成的移动路由器标记(M)、以及向对端路由器13验证移动路由器12的归属地址是经由转交地址可达的安全密钥。隧道生成器66被配置来基于证实归属地址70经由转交地址72可达的验证资源46，通过将绑定更新请求录入到绑定缓存条目68中，指示利用转交地址72可到达归属地址70，从而有选择地建立到移动路由器12的双向隧道15d。
验证资源46被配置来响应于来自移动路由器12的RRT请求，发起返回可路由性测试(RRT)，这将在下面描述。一旦对端路由器13已建立了双向隧道15d，并且将绑定缓存条目68添加到绑定缓存62，则路由服务器查询资源64就向路由服务器资源100发送查询，这将在下面描述。具体地说，可信名称服务器标识符资源82请求由移动路由器12所服务的地址前缀，以使得对端路由器13能够经由双向隧道15d将到所标识出的前缀的所有流量都发送到移动路由器12。因此，对端路由器13和移动路由器12通过经由该双向隧道15d传递所有相关流量，从而对经由各个路由器12和13可达的所有子网前缀的路由选择路径进行优化。
路由选择表资源50被配置来更新路由选择表60，以指示由移动路由器12所服务的地址前缀74(由路由服务器查询资源64所标识出的)是经由归属地址70可达的。移动路由器标记(M)76指定归属地址70指向移动节点。因此，响应于检测出移动路由器标记76，分组路由器资源36访问相匹配的归属地址70的绑定缓存条目68，以获得对应的转交地址，以经由隧道15d转发分组。如下所述，如果移动路由器12移动到了新的转交地址，则仅仅通过添加为对应归属地址70指定新转交地址72的新绑定缓存条目68，就可以重新建立隧道15d。
图4A和图4B是根据本发明实施例由移动路由器12和对端路由器13b用来获得用于基于建立双向隧道15d来生成优化路由选择路径的路由选择信息的方法的图。图4A和图4B中描述的步骤可以被实现为存储在计算机可读介质(例如，硬盘驱动器、软盘、随机访问存储器、只读存储器、EPROM和光盘等)中的可执行代码、或者经由计算机可读介质(例如，传输线、光纤、使用电磁载波的无线传输介质等)传播的可执行代码。
最初，移动路由器12和对端路由器13b需要用它们的地址前缀而被注册到它们各自的名称服务器100。该注册可静态地或动态地实现。静态注册的示例是该域的系统管理员将路由器的前缀配置到名称服务器中。作为动态注册的示例，归属代理18可以将它的所有移动路由器注册到各自的名称服务器100，该注册是基于这些移动路由器各自的分配给与归属代理18共享的域名的归属地址，这些名称服务器100被配置来执行归属代理18的域名的前向和反向查询。对端路由器13b也根据规定的DNS协议，并且根据下面所述的资源记录来将其地址前缀注册到名称服务器。
响应于移动路由器12的发现资源43检测到去往/来自对端节点24(Host_B)(或者到所标识出的子网前缀内的节点)的流量的阈值量，图4A的方法在步骤90中继续。在步骤92中，移动路由器12的反向查找资源80将指定了对端节点24的IP地址的反向查找查询经由隧道15a发送到归属代理18。该查询请求域名的标识，以标识出对端节点24的对端路由器(或标识出的子网前缀)。归属代理18转发该请求到名称服务器100a，该名称服务器通过输出指定了该指定的IP地址的域名的指针(PTR)资源来进行响应。响应于在步骤94中经由隧道15a接收到PTR资源，可信名称服务器标识符资源82在步骤96中发起递归查找，该查找从根名称服务器100b开始，以标识可信名称服务器100d或100e。在步骤98中，可信名称服务器标识符资源82经由隧道15a将查询发送到可信名称服务器(例如，100d)，以证实对端节点24的IP地址。在步骤110中，如果在由可信名称服务器100e提供的IP地址与在步骤90中检测出的IP地址之间存在匹配，则查询资源64证实该IP地址是准确的，并且该名称服务器可信。如果在步骤110中不存在匹配，则该名称服务器不可信，处理在步骤112中停止。
在步骤114中，可信名称服务器标识符资源82经由隧道15a输出第二查询，查找主机(Host_B)的对端路由器。具体地说，可信名称服务器标识符资源82可以被配置来指定特定的资源记录类型106，或者指定特定的子域请求104。如图5和图6A所示，可信名称服务器100e可以被配置来存储新资源记录类型106形式的路由选择信息。具体地说，配置来用于路由优化的对端路由器可由新资源记录类型106a(“NEMO.CR”)指定，通过这种对端路由器可达的地址前缀可以由新资源记录类型106b(“NEMO.PREFIX”)指定，并且通过相同的域内的移动路由器可达的地址前缀可由新资源记录类型106c(“NEMO.MR.PREFIX”)指定。在这种情形中，可信名称服务器标识符资源82将执行图6A的步骤114a来请求对端路由器的IP地址，并且还可以请求关联的前缀，以到达该主机(Host_B)。
或者，可信名称服务器100e可以被配置来存储子域104形式的路由选择信息，其中，对端路由器在子域104a(“cr.nemo.example.com”)中指定，通过关联的对端路由器可达的地址前缀在子域104b(“prefix.nemo.example.com”)中指定，并且通过关联的移动路由器可达的地址前缀在子域104c(“prefix.mr.nemo.example.com”)中指定。在这种情形中，可信名称服务器标识符资源82将执行图6A的步骤114b来请求对端路由器的IP地址，并且还可以请求关联的前缀，以到达该主机(Host_B)。
一旦移动路由器12接收到对端路由器的IP地址和通过对端路由器13b可达的关联前缀，移动路由器12的发现资源43就使路由选择表资源50通过更新路由选择表34来指定对端节点24的子网前缀38和对端路由器13b的IP地址40，从而建立单向隧道15b。一旦建立起隧道15b，移动路由器就可以开始使用在IETF请求注解(RFC)2473中所述的IPv6封装，通过隧道传送所接收到的分组来将从移动网络主机16接收到的分组发送到对端路由器13b。对端路由器13b对来自隧道的分组解封装，然后将分组转发到对端节点24。
由于移动路由器12不具有与对端路由器13b的安全关联，所以移动路由器12需要使对端路由器能够证实它的归属地址是经由转交地址可达的。移动路由器12的验证资源46经由单向隧道15b将返回可路由性测试(RRT)请求输出到对端路由器13b。该RRT请求指定移动路由器12的归属地址70、移动路由器12的对应转交地址72、以及指定绑定更新请求的源是移动路由器的移动路由器标记76。
响应于接收到RRT请求，对端路由器13的发现资源43使验证资源46来验证归属地址70是通过在绑定更新请求中所指定的转交地址72可达的。具体地说，对端路由器13的验证资源46向移动路由器12的归属地址发送具有第一安全密钥的第一分组；该分组被归属代理18接收到，归属代理18经由隧道15a将该分组转发到移动路由器12。对端路由器13的验证资源46将具有第二安全密钥的第二分组发送到移动路由器12的转交地址。
响应于接收到分别具有第一和第二安全密钥的分组，移动路由器12的验证资源46将密钥传递到绑定更新资源44。绑定更新资源44发送绑定更新请求，该绑定更新请求包括已分别发送给归属地址和转交地址的第一密钥和第二密钥，以及归属地址70、转交地址72和移动标记76。因此，对端路由器13中的验证资源46基于接收到的包括第一安全密钥和第二安全密钥的分组，证实归属地址70是经由转交地址72可达的。
图4B示出了由对端路由器13b中的路由服务器查询资源64用来获得移动网络主机(Host_A)16的地址前缀、和/或对端路由器13b经由双向隧道15d可达的所有地址前缀的步骤。对端路由器13b的隧道生成器66通过在步骤120中将绑定更新请求录入到绑定缓存条目62中，并经由隧道15d(即，经由转交地址)向移动路由器12发送绑定确认，来建立双向隧道15d。
在步骤122中，对端路由器13b的反向查找资源80发送指定了移动路由器12的归属地址的反向查找查询。该查询请求域名的标识来标识出移动路由器12。名称服务器100a通过输出指定指定的IP地址的域名的指针(PTR)资源来作出响应。响应于在步骤124中接收到PTR资源，对端路由器13b的可信名称服务器标识符资源82在步骤126中发起递归查找，该查找从根名称服务器100b开始，以标识用于移动路由器12的域的可信名称服务器100d或100e。在步骤128中，对端路由器13b的可信名称服务器标识符资源82将查询发送到可信名称服务器(例如，100d)，以证实移动节点16的主机IP地址。在步骤130中，如果在由可信名称服务器100e提供的IP地址与先前由对端路由器13b检测出的IP地址之间存在匹配，则查询资源64证实该IP地址是准确的，并且该名称服务器可信。如果在步骤130中不存在匹配，则该名称服务器不可信，处理在步骤132中停止。
在步骤134中，可信名称服务器标识符资源82输出第二查询，查找经由移动路由器12可达的前缀。如上所述，可信名称服务器标识符资源82可以被配置来在图6B的步骤134a中生成新资源记录106c的查询。或者，可信名称服务器标识符资源82可以被配置来在步骤图6B的134b中生成使用预定的子域104c的查询。
一旦在步骤136中从可信名称服务器100接收到指定由移动路由器所服务的地址前缀的答复，路由服务器查询资源64使路由选择表资源50更新路由选择表60，以基于移动路由器12的对应归属地址70来指定由该移动路由器12所服务的地址前缀74。由于路由选择表60包括移动路由器标记76，所以分组路由器资源36可以封装从对端节点24接收到的任何消息，以经由双向隧道传送。
根据所公开的实施例，反应路由服务器协议使得能够建立移动路由器和任意对端路由器之间的路由选择路径，并且对其进行优化。
尽管已结合当前认为是最实用、最优选的实施例描述了所公开的实施例，但是，应当理解，本发明并不受限于所公开的实施例，相反，而是要覆盖包括在所附权利要求的精神和范围内的各种修改和等同布置。

Claims (39)

1.一种基于因特网协议(IP)的移动路由器中的方法，所述移动路由器被配置来将分组发送到对端节点，所述方法包括下述步骤：
接收步骤，接收去往所述对端节点的IP地址的分组；
确定步骤，通过向名称服务器请求所述IP地址的反向查找，确定与所述IP地址相关联的主机域名；
标识步骤，基于向配置来标识顶层可信名称服务器的根名称服务器发送指定所述主机域名的查询，并且向所述顶层可信名称服务器发送指定所述主机域名的第二查询，从而标识出所述主机域名的可信名称服务器；
发送步骤，向所述可信名称服务器发送请求，以标识出配置来建立用于所述主机域名的隧道的对端路由器；和
发起步骤，发起建立到所述对端路由器的隧道，以发送分组到所述对端节点。
2.如权利要求1所述的方法，其中所述发送步骤包括发送第二请求来标识所述对端路由器可达的对端节点的地址前缀，所述方法还包括用从所述可信名称服务器接收到的所述地址前缀来更新路由选择表，以经由所述隧道到达所指定的子网内的其他节点。
3.如权利要求2所述的方法，其中所述发送步骤包括：
根据规定的移动网络协议，在所述请求中指定第一资源记录类型，其被配置为指定配置来建立所述隧道的对端路由器；和
根据所述规定的移动网络协议，在所述第二请求中指定第二资源记录类型，其被配置来指定所述对端节点的所述地址前缀。
4.如权利要求2所述的方法，其中所述发送步骤包括：
根据规定的移动网络协议，将所述请求发送到所述可信名称服务器的第一规定子域，其中所述第一规定子域与配置来建立所述隧道的对端路由器的标识相关联；
将所述第二请求发送到所述可信名称服务器的第二规定子域，其中所述第二规定子域与标识出的节点的地址前缀的标识相关联。
5.如权利要求1所述的方法，其中所述标识步骤包括在接收到对所述指定标识出的名称服务器的第二查询的答复之后，递归地向相继标识出的名称服务器发送所述主机名称，以标识出所述可信名称服务器。
6.如权利要求1所述的方法，其中：
所述确定步骤包括经由由归属代理终止的归属隧道发送指定所述反向查找的查询，并且
所述发起步骤包括：
(1)经由到对端路由器的单向隧道向所述对端路由器发送绑定更新请求，所述绑定更新请求指定：提供经由所述归属代理到所述移动路由器的可达性的对应归属地址，提供经由附接路由器到所述移动路由器的可达性的对应转交地址，以及指定所述绑定更新请求是由移动路由器生成的的移动路由器标记，和
(2)对所述对端路由器验证所述归属地址是经由所述转交地址可达的。
7.一种基于因特网协议(IP)的路由器中的方法，所述路由器被配置来发送和接收对端节点的分组，所述方法包括下述步骤：
建立步骤，基于接收到指定移动路由器的归属地址的绑定更新和指定所述移动路由器的附接点的转交地址，建立到所述移动路由器的双向隧道；
确定步骤，通过向名称服务器请求所述归属地址的反向查找，从而确定出与所述归属地址相关联的域名；
标识步骤，基于向配置来标识顶层可信名称服务器的根名称服务器发送指定所述域名的查询，并且向所述顶层可信名称服务器发送指定所述域名的第二查询，从而标识出所述域名的可信名称服务器；
发送步骤，向所述可信名称服务器发送请求，以标识出至少一个经由所述移动路由器可达的地址前缀；和
更新步骤，更新内部路由选择表来指示出所述至少一个地址前缀是经由所述双向隧道可达的。
8.如权利要求7所述的方法，其中所述发送步骤包括：在所述请求中指定已发送了分组到所述对端节点并且经由所述移动路由器可达的移动节点的地址前缀，所述更新步骤包括更新所述内部路由选择表来指示出所述移动节点的地址前缀是经由所述双向隧道可达的。
9.如权利要求8所述的方法，其中所述发送步骤还包括：根据规定的移动网络协议，在所述请求中指定第一资源记录类型，其被配置来指定下述前缀，所述前缀是所述指定的移动节点的前缀，并且被分配给了配置来建立所述双向隧道的对应移动路由器。
10.如权利要求8所述的方法，其中所述发送步骤还包括：根据规定的移动网络协议，将所述请求发送到所述可信名称服务器的规定子域，其中所述规定子域与下述地址前缀的标识相关联，所述地址前缀是指定的移动节点的地址前缀，并且被分配给了配置来建立所述双向隧道的对应移动路由器。
11.如权利要求7所述的方法，其中所述发送步骤包括在所述请求中指定经由所述移动路由器可达的所有地址前缀，所述更新步骤包括更新所述内部路由选择表来指示出所述所有地址前缀都是经由所述双向隧道可达的。
12.如权利要求11所述的方法，其中所述发送步骤还包括：根据规定的移动网络协议，在所述请求中指定第一资源记录类型，其被配置来指定分配给配置来建立所述双向隧道的对应移动路由器的所有前缀。
13.如权利要求11所述的方法，其中所述发送步骤还包括：根据规定的移动网络协议，将所述请求发送到所述可信名称服务器的规定子域，其中所述规定子域与分配给配置来建立所述双向隧道的对应移动路由器的所有地址前缀的标识相关联。
14.一种具有存储在其上的指令序列的计算机可读介质，所述指令用于由基于因特网协议(IP)的移动路由器将分组发送到对端节点，所述指令序列包括用于下述步骤的指令：
接收步骤，接收去往所述对端节点的IP地址的分组；
确定步骤，通过向名称服务器请求所述IP地址的反向查找，确定与所述IP地址相关联的主机域名；
标识步骤，基于向配置来标识顶层可信名称服务器的根名称服务器发送指定所述主机域名的查询，并且向所述顶层可信名称服务器发送指定所述主机域名的第二查询，从而标识出所述主机域名的可信名称服务器；
发送步骤，向所述可信名称服务器发送请求，以标识出配置来建立用于所述主机域名的隧道的对端路由器；和
发起步骤，发起建立到所述对端路由器的隧道，以发送分组到所述对端节点。
15.如权利要求14所述的介质，其中所述发送步骤包括发送第二请求来标识所述对端路由器可达的对端节点的地址前缀，所述介质还包括用于执行下述步骤的指令，即，用从所述可信名称服务器接收到的所述地址前缀来更新路由选择表，以经由所述隧道到达所指定的子网内的其他节点。
16.如权利要求15所述的介质，其中所述发送步骤包括：
根据规定的移动网络协议，在所述请求中指定第一资源记录类型，其被配置为指定配置来建立所述隧道的对端路由器；和
根据所述规定的移动网络协议，在所述第二请求中指定第二资源记录类型，其被配置来指定所述对端节点的所述地址前缀。
17.如权利要求15所述的介质，其中所述发送步骤包括：
根据规定的移动网络协议，将所述请求发送到所述可信名称服务器的第一规定子域，其中所述第一规定子域与配置来建立所述隧道的对端路由器的标识相关联；
将所述第二请求发送到所述可信名称服务器的第二规定子域，其中所述第二规定子域与标识出的节点的地址前缀的标识相关联。
18.如权利要求14所述的介质，其中所述标识步骤包括在接收到对所述指定标识出的名称服务器的第二查询的答复之后，递归地向相继标识出的名称服务器发送所述主机名称，以标识出所述可信名称服务器。
19.如权利要求14所述的介质，其中：
所述确定步骤包括经由由归属代理终止的归属隧道发送指定所述反向查找的查询，并且
所述发起步骤包括：
(1)经由到对端路由器的单向隧道向所述对端路由器发送绑定更新请求，所述绑定更新请求指定：提供经由所述归属代理到所述移动路由器的可达性的对应归属地址，提供经由附接路由器到所述移动路由器的可达性的对应转交地址，以及指定所述绑定更新请求是由移动路由器生成的的移动路由器标记，和
(2)对所述对端路由器验证所述归属地址是经由所述转交地址可达的。
20.一种具有存储在其上的指令序列的计算机可读介质，所述指令用于由基于因特网协议(IP)的路由器发送和接收对端节点的分组，所述指令序列包括用于下述步骤的指令：
建立步骤，基于接收到指定移动路由器的归属地址的绑定更新和指定所述移动路由器的附接点的转交地址，建立到所述移动路由器的双向隧道；
确定步骤，通过向名称服务器请求所述归属地址的反向查找，从而确定出与所述归属地址相关联的域名；
标识步骤，基于向配置来标识顶层可信名称服务器的根名称服务器发送指定所述域名的查询，并且向所述顶层可信名称服务器发送指定所述域名的第二查询，从而标识出所述域名的可信名称服务器；
发送步骤，向所述可信名称服务器发送请求，以标识出至少一个经由所述移动路由器可达的地址前缀；和
更新步骤，更新内部路由选择表来指示出所述至少一个地址前缀是经由所述双向隧道可达的。
21.如权利要求20所述的介质，其中所述发送步骤包括在所述请求中指定已发送了分组到所述对端节点并且经由所述移动路由器可达的移动节点的地址前缀，所述更新步骤包括更新所述内部路由选择表来指示出所述移动节点的地址前缀是经由所述双向隧道可达的。
22.如权利要求21所述的介质，其中所述发送步骤还包括：根据规定的移动网络协议，在所述请求中指定第一资源记录类型，其被配置来指定下述前缀，所述前缀是所述指定的移动节点的前缀，并且被分配给了配置来建立所述双向隧道的对应移动路由器。
23.如权利要求21所述的介质，其中所述发送步骤还包括：根据规定的移动网络协议，将所述请求发送到所述可信名称服务器的规定子域，其中所述规定子域与下述地址前缀的标识相关联，所述地址前缀是指定的移动节点的地址前缀，并且被分配给了配置来建立所述双向隧道的对应移动路由器。
24.如权利要求20所述的介质，其中所述发送步骤包括在所述请求中指定经由所述移动路由器可达的所有地址前缀，所述更新步骤包括更新所述内部路由选择表来指示出所述所有地址前缀都是经由所述双向隧道可达的。
25.如权利要求24所述的介质，其中所述发送步骤还包括：根据规定的移动网络协议，在所述请求中指定第一资源记录类型，其被配置来指定分配给配置来建立所述双向隧道的对应移动路由器的所有前缀。
26.如权利要求24所述的介质，其中所述发送步骤还包括：根据规定的移动网络协议，将所述请求发送到所述可信名称服务器的规定子域，其中所述规定子域与分配给配置来建立所述双向隧道的对应移动路由器的所有地址前缀的标识相关联。
27.一种基于因特网协议(IP)的移动路由器，所述移动路由器被配置来将分组发送到对端节点，所述移动路由器包括：
用于接收去往所述对端节点的IP地址的分组的装置；
用于通过向名称服务器请求所述IP地址的反向查找来确定与所述IP地址相关联的主机域名的装置；
标识装置，其基于向配置来标识顶层可信名称服务器的根名称服务器发送指定所述主机域名的查询，并且向所述顶层可信名称服务器发送指定所述主机域名的第二查询，从而标识出所述主机域名的可信名称服务器，该标识装置还配置来向所述可信名称服务器发送请求，以标识出配置来建立用于所述主机域名的隧道的对端路由器；和
用于发起建立到所述对端路由器的隧道来发送分组到所述对端节点的装置。
28.如权利要求27所述的移动路由器，其中所述标识装置被配置来发送第二请求来标识所述对端路由器可达的对端节点的地址前缀，所述移动路由器还包括用从所述可信名称服务器接收到的所述地址前缀来更新路由选择表，以经由所述隧道到达所指定的子网内的其他节点。
29.如权利要求28所述的移动路由器，其中所述标识装置被配置来：
根据规定的移动网络协议，在所述请求中指定第一资源记录类型，其被配置为指定配置来建立所述隧道的对端路由器；和
根据所述规定的移动网络协议，在所述第二请求中指定第二资源记录类型，其被配置来指定所述对端节点的所述地址前缀。
30.如权利要求28所述的移动路由器，其中所述标识装置被配置来：
根据规定的移动网络协议，将所述请求发送到所述可信名称服务器的第一规定子域，其中所述第一规定子域与配置来建立所述隧道的对端路由器的标识相关联；
将所述第二请求发送到所述可信名称服务器的第二规定子域，其中所述第二规定子域与标识出的节点的地址前缀的标识相关联。
31.如权利要求27所述的移动路由器，其中所述标识装置被配置来在接收到对所述指定标识出的名称服务器的第二查询的答复之后，递归地向相继标识出的名称服务器发送所述主机名称，以标识出所述可信名称服务器。
32.如权利要求27所述的移动路由器，其中：
所述确定装置被配置来经由由归属代理终止的归属隧道发送指定所述反向查找的查询，并且
所述发起装置被配置来：
(1)经由到对端路由器的单向隧道向所述对端路由器发送绑定更新请求，所述绑定更新请求指定：提供经由所述归属代理到所述移动路由器的可达性的对应归属地址，提供经由附接路由器到所述移动路由器的可达性的对应转交地址，以及指定所述绑定更新请求是由移动路由器生成的的移动路由器标记，和
(2)对所述对端路由器验证所述归属地址是经由所述转交地址可达的。
33.一种基于因特网协议(IP)的路由器，所述路由器被配置来发送和接收对端节点的分组，所述路由器包括：
用于基于接收到指定移动路由器的归属地址的绑定更新和指定所述移动路由器的附接点的转交地址来建立到所述移动路由器的双向隧道的装置；
用于通过向名称服务器请求所述归属地址的反向查找从而确定出与所述归属地址相关联的域名的装置；
标识装置，其基于向配置来标识顶层可信名称服务器的根名称服务器发送指定所述域名的查询，并且向所述顶层可信名称服务器发送指定所述域名的第二查询，从而标识出所述域名的可信名称服务器，该标识装置还被配置来向所述可信名称服务器发送请求，以标识出至少一个经由所述移动路由器可达的地址前缀；和
用于更新内部路由选择表来指示出所述至少一个地址前缀是经由所述双向隧道可达的的装置。
34.如权利要求33所述的路由器，其中所述标识装置被配置来：在所述请求中指定已发送了分组到所述对端节点的并且经由所述移动路由器可达的移动节点的地址前缀，所述更新装置配置来更新所述内部路由选择表来指示出所述移动节点的地址前缀是经由所述双向隧道可达的。
35.如权利要求34所述的路由器，其中所述标识装置被配置来：根据规定的移动网络协议，在所述请求中指定第一资源记录类型，其被配置来指定下述前缀，所述前缀是所述指定的移动节点的前缀，并且被分配给了配置来建立所述双向隧道的对应移动路由器。
36.如权利要求34所述的路由器，其中所述标识装置被配置来：根据规定的移动网络协议，将所述请求发送到所述可信名称服务器的规定子域，其中所述规定子域与下述地址前缀的标识相关联，所述地址前缀是指定的移动节点的地址前缀，并且被分配给了配置来建立所述双向隧道的对应移动路由器。
37.如权利要求31所述的路由器，其中所述标识装置被配置来在所述请求中指定经由所述移动路由器可达的所有地址前缀，所述更新装置配置来更新所述内部路由选择表来指示出所述所有地址前缀都是经由所述双向隧道可达的。
38.如权利要求37所述的路由器，其中所述标识装置被配置来：根据规定的移动网络协议，在所述请求中指定第一资源记录类型，其被配置来指定分配给配置来建立所述双向隧道的对应移动路由器的所有前缀。
39.如权利要求37所述的路由器，其中所述标识装置被配置来：根据规定的移动网络协议，将所述请求发送到所述可信名称服务器的规定子域，其中所述规定子域与分配给配置来建立所述双向隧道的对应移动路由器的所有地址前缀的标识相关联。
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