專利名稱：基于位置標(biāo)識(shí)和主機(jī)標(biāo)識(shí)分離的系統(tǒng)及其移動(dòng)性管理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種基于位置標(biāo)識(shí)和主機(jī)標(biāo)識(shí)分離的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)及其移動(dòng)性管理方法， 屬于數(shù)據(jù)傳輸與IP核心網(wǎng)的技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
隨著移動(dòng)終端的大量使用，以及多家鄉(xiāng)網(wǎng)絡(luò)和流量工程等技術(shù)的發(fā)展，運(yùn)營(yíng)商 獨(dú)立PI (Provider Independent)地址被大量使用，導(dǎo)致默認(rèn)自由區(qū)DFZ(Default-free zone)路由表中的前綴數(shù)目呈超線速增長(zhǎng)。2010年，因特網(wǎng)的DFZ地址前綴已經(jīng)達(dá)到32 萬(wàn)條。PI地址的大量使用與終端移動(dòng)能力的增強(qiáng)帶來(lái)邊界網(wǎng)關(guān)協(xié)議BGP(Border Gateway Protocol)的海量更新，目前BGP平均每天更新約44萬(wàn)次。所以，目前因特網(wǎng)的路由系統(tǒng)存 在嚴(yán)重的可擴(kuò)展性問(wèn)題。另外，TCP/IP協(xié)議棧是針對(duì)靜態(tài)主機(jī)設(shè)計(jì)的，移動(dòng)主機(jī)在會(huì)話過(guò)程中的移動(dòng)將導(dǎo) 致為該會(huì)話建立的TCP連接的中斷，主機(jī)必須重新建立TCP連接，會(huì)話才能繼續(xù)，這就嚴(yán)重 影響用戶的體驗(yàn)。引發(fā)上述問(wèn)題的根本原因是在TCP/IP協(xié)議棧中的IP地址具有雙重語(yǔ)義在應(yīng)用 層和傳輸層的角度，IP地址是終端的唯一性主機(jī)標(biāo)識(shí)；在網(wǎng)絡(luò)層的角度，IP地址是終端的 位置標(biāo)識(shí)，即在TCP/IP協(xié)議棧中，IP地址存在“變”與“不變”的矛盾。由于靜態(tài)終端不會(huì) 發(fā)生移動(dòng)，因此，處于靜態(tài)的終端之間使用TCP/IP協(xié)議進(jìn)行通信，不會(huì)激發(fā)該矛盾，也不會(huì) 引發(fā)上述問(wèn)題。但是，隨著移動(dòng)互聯(lián)終端、多家鄉(xiāng)與流量工程等技術(shù)的發(fā)展，該矛盾日益激 化，從而產(chǎn)生了上述問(wèn)題。因此，解決問(wèn)題的根本是必需解耦I(lǐng)P地址的雙重語(yǔ)義，即分離IP 地址的位置標(biāo)識(shí)和主機(jī)標(biāo)識(shí)的功能。為了解決上述問(wèn)題，目前已經(jīng)有多種基于位置標(biāo)識(shí)和主機(jī)標(biāo)識(shí)分離的方案被提 出，例如LISP、HIP和GLI-split等。但是，這些方案都缺少完善的移動(dòng)性管理機(jī)制。位置禾口標(biāo)i只分離1·辦議 LISP (Locator and Identifier Separation Protocol)是 由思科公司提出的一種基于網(wǎng)絡(luò)的位置標(biāo)識(shí)和主機(jī)標(biāo)識(shí)分離的解決方案，其優(yōu)點(diǎn)是不需要 修改終端，通過(guò)增強(qiáng)邊緣網(wǎng)絡(luò)接入核心網(wǎng)的邊緣路由器的功能解決路由可擴(kuò)展問(wèn)題。LISP 邏輯上把IP地址塊分為下述兩項(xiàng)功能用于識(shí)別使用IP地址的終端，以及用于識(shí)別這些終 端在什么地方連接到互聯(lián)網(wǎng)，即終端所在位置。這個(gè)區(qū)分能夠只將核心網(wǎng)中具有匯聚能力 的IP地址存儲(chǔ)于核心路由器。LISP中數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)過(guò)程是通過(guò)封裝實(shí)現(xiàn)的，在LISP中進(jìn)入核 心網(wǎng)的每個(gè)數(shù)據(jù)包都會(huì)在邊緣網(wǎng)絡(luò)的隧道入口路由器ITRangress Tunnel Router)上得 到一個(gè)新的IP封裝，這個(gè)IP封裝攜帶有關(guān)目的地服務(wù)提供商網(wǎng)絡(luò)的信息，而不是最終用戶 的IP地址。當(dāng)這個(gè)數(shù)據(jù)包到達(dá)目的地服務(wù)提供商時(shí)，由隧道出口路由器ETR(Egress Tunnel Router)解除其封裝。但是，終端發(fā)出的任何數(shù)據(jù)包都要在邊緣路由器經(jīng)過(guò)封裝后，才被發(fā) 送到核心網(wǎng)，增加了帶寬消耗。而且，當(dāng)終端在通信過(guò)程中進(jìn)行跨邊緣網(wǎng)絡(luò)移動(dòng)時(shí)，由于標(biāo) 識(shí)的改變，將導(dǎo)致為通信建立的連接中斷。為此，LISP MN(MobiIe Node)被提出，LISP MN是指具有輕量級(jí)ITR和ETR功能的移動(dòng)終端，可以將一個(gè)LISP MN理解為一個(gè)小型的邊緣網(wǎng)絡(luò)。但是，LISP MN的提出使得不 需要修改終端不再是LISP的優(yōu)點(diǎn)，因?yàn)椴渴餖ISP MN就必需增強(qiáng)終端的功能。由于LISP 麗具有ITR和ETR的功能，因此終端具有直接訪問(wèn)映射系統(tǒng)的能力，降低了安全性。為了實(shí) 現(xiàn)移動(dòng)終端與傳統(tǒng)終端之間進(jìn)行通信，需要在網(wǎng)絡(luò)中設(shè)置代理ETR PETR(Proxy ETR)功能， 增大了部署開銷。另外，由于LISP MN方案中移動(dòng)終端在網(wǎng)絡(luò)中沒(méi)有移動(dòng)性錨點(diǎn)，所以，從 移動(dòng)終端發(fā)生移動(dòng)到通信對(duì)端獲得移動(dòng)終端新的IP地址的時(shí)間期間，通信對(duì)端向移動(dòng)終 端發(fā)送的數(shù)據(jù)包將會(huì)丟失。GLI-split (Global Locator, Local Locator, and Identifier Split)是一禾中需 要修改終端和網(wǎng)絡(luò)的位置和標(biāo)識(shí)分離的技術(shù)方案。其對(duì)終端側(cè)的改進(jìn)是提出垂直地址轉(zhuǎn)換 的思想，垂直地址轉(zhuǎn)換功能位于TCP/IP協(xié)議棧的傳輸層和網(wǎng)絡(luò)層之間，負(fù)責(zé)將傳輸層使用 的標(biāo)識(shí)地址轉(zhuǎn)換成局部地址或全局地址。它對(duì)網(wǎng)絡(luò)側(cè)的改進(jìn)是將IP地址分為全局地址、局 部地址和標(biāo)識(shí)地址三個(gè)空間。其中終端使用標(biāo)識(shí)地址建立通信關(guān)聯(lián)，終端發(fā)出的數(shù)據(jù)包在 局域網(wǎng)內(nèi)路由是使用局部地址，當(dāng)該數(shù)據(jù)包被發(fā)送到核心網(wǎng)時(shí)，邊緣路由器將該數(shù)據(jù)包的 地址重寫為全局地址。由于每個(gè)終端都有兩個(gè)地址信息，所以當(dāng)通信雙方位于不同的GLI 域時(shí)，需要經(jīng)過(guò)兩級(jí)映射才能將數(shù)據(jù)包發(fā)往目的終端，因此時(shí)延較大。當(dāng)終端在通信過(guò)程中 發(fā)生跨GLI域切換時(shí)，由于需要更新局部映射服務(wù)和全局映射服務(wù)中存儲(chǔ)的信息，也要引 入較大的時(shí)延。另外，GLI-split的標(biāo)識(shí)符會(huì)出現(xiàn)在終端的局部地址和全局地址中，即任何 網(wǎng)絡(luò)實(shí)體接收到一個(gè)數(shù)據(jù)包后，都可以從該數(shù)據(jù)包的地址信息中獲取終端的唯一性標(biāo)識(shí)信 息，因此GLI-split存在安全性問(wèn)題。綜上所述，LISP解決了路由可擴(kuò)展問(wèn)題，但是，它不能解決終端移動(dòng)而產(chǎn)生的會(huì) 話連接中斷的問(wèn)題，雖然LISP MN從一定程度上解決了移動(dòng)會(huì)話問(wèn)題，但是需要修改終端， 因此失去了 LISP不需要修改終端的優(yōu)點(diǎn)，即增加了 LISP實(shí)際部署的難度。GLI-split通 過(guò)地址重寫和修改終端協(xié)議棧解決了路由可擴(kuò)展以及移動(dòng)會(huì)話的問(wèn)題，但是它的兩級(jí)映射 機(jī)制引入了較大的切換時(shí)延，而且對(duì)終端的修改也增加了技術(shù)方案的部署難度，另外，當(dāng) GLI-split終端與傳統(tǒng)終端通信時(shí)，如果GLI-split終端在通信過(guò)程中發(fā)生移動(dòng)，通信仍然 會(huì)中斷。目前，各國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織、研究機(jī)構(gòu)已經(jīng)在研究基于位置標(biāo)識(shí)和主機(jī)標(biāo)識(shí)分離的 新型網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)或路由機(jī)制的設(shè)計(jì)，而且已經(jīng)提出多種方案。但是這些方案缺少完善的移動(dòng) 性管理機(jī)制，或無(wú)法支持移動(dòng)會(huì)話的連續(xù)性，或存在切換時(shí)延大、丟包率高和具有安全隱患 等問(wèn)題。由于移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，移動(dòng)終端的使用數(shù)量也將逐步上升，使得移動(dòng)性支持 成為移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)之一。所以在研究分離IP地址的位置標(biāo)識(shí)和主機(jī)標(biāo)識(shí)功能，設(shè) 計(jì)新型網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)時(shí)，不能僅僅將目光放在支持位置標(biāo)識(shí)和主機(jī)標(biāo)識(shí)分離的特點(diǎn)上，還需要 設(shè)計(jì)與網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)兼容的完善的移動(dòng)性管理機(jī)制。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明的目的是提供一種基于位置標(biāo)識(shí)和主機(jī)標(biāo)識(shí)分離的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)及 其移動(dòng)性管理方法，本發(fā)明是先提出一種位置標(biāo)識(shí)與主機(jī)標(biāo)識(shí)分離的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)架構(gòu)，并在 該網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)下，提出相應(yīng)的、完善的移動(dòng)性管理方法。也就是在位置標(biāo)識(shí)和主機(jī)標(biāo)識(shí)分離架 構(gòu)解決路由可擴(kuò)展問(wèn)題的基礎(chǔ)上，解決移動(dòng)性會(huì)話的支持問(wèn)題。而且，本發(fā)明能夠與因特網(wǎng)兼容，降低了部署難度。為了達(dá)到上述發(fā)明目的，本發(fā)明提供了一種基于位置標(biāo)識(shí)和主機(jī)標(biāo)識(shí)分離的 網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，其特征在于所述網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)包括由多個(gè)因特網(wǎng)服務(wù)提供商網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成的核心 域CA(Core Area)、即承擔(dān)目前因特網(wǎng)骨干網(wǎng)路由和轉(zhuǎn)發(fā)功能的核心網(wǎng)絡(luò)，由多個(gè)組織域 OA (Organization Area)構(gòu)成的路由域RA (Routing Area)、即邊緣網(wǎng)絡(luò)，位于邊緣網(wǎng)絡(luò)的多 個(gè)映射服務(wù)器，分別位于路由域與組織域的路由域路由器(RA Router)與組織域路由器(OA Router)，以及連接邊緣網(wǎng)絡(luò)的各種終端；其中，路由域路由器，負(fù)責(zé)連接路由域和核心域，收集路由域內(nèi)所有終端發(fā)出的數(shù)據(jù)包， 并將這些數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)到核心域，接收核心域發(fā)送來(lái)的數(shù)據(jù)包并將這些數(shù)據(jù)包發(fā)送到特定的 組織域路由器；組織域路由器，用于收集其所負(fù)責(zé)的組織域內(nèi)的各個(gè)終端發(fā)出的數(shù)據(jù)包，并將這 些數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)給路由域路由器，以及接收路由域路由器發(fā)出的數(shù)據(jù)包并將這些數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā) 給特定終端；映射服務(wù)器，用于存儲(chǔ)各個(gè)終端位置標(biāo)識(shí)、終端當(dāng)前連接的OA Router的位置標(biāo)識(shí) 和終端的主機(jī)標(biāo)識(shí)之間的映射信息，當(dāng)位于各個(gè)路由域的終端之間通過(guò)各自O(shè)A Router進(jìn) 行通信時(shí)，位于不同路由域內(nèi)的多個(gè)不同映射服務(wù)器分別負(fù)責(zé)完成查詢終端的映射信息； 為簡(jiǎn)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)而不再部署新設(shè)備，該映射服務(wù)器的功能模塊是分布式設(shè)置于路由域內(nèi)包 括RARouter和OARouter的各個(gè)路由器內(nèi)，即使用分布式哈希表DHT (Distributed Hash Table)組織路由域內(nèi)的所有RA Router和OA Router存儲(chǔ)終端位置標(biāo)識(shí)、終端當(dāng)前連接的 OA Router的位置標(biāo)識(shí)和主機(jī)標(biāo)識(shí)之間的映射信息；從終端的角度看，存儲(chǔ)終端的映射信息 的路由器又被稱為該終端的映射路由器RoUter-M(R0Uter-Mapping)。為了達(dá)到上述發(fā)明目的，本發(fā)明還提供了一種采用本發(fā)明網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的移動(dòng)管理方 法，其特征在于所述網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)執(zhí)行移動(dòng)管理時(shí)，終端、路由器與映射路由器之間的交互過(guò) 程包括下列操作步驟(1)終端注冊(cè)終端首次接入網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)時(shí)，向網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行注冊(cè)，獲取標(biāo)識(shí)并在映射路 由器Router-M中存儲(chǔ)終端的位置標(biāo)識(shí)、終端當(dāng)前連接的OA Router的位置標(biāo)識(shí)和終端的主 機(jī)標(biāo)識(shí)的映射信息；(2)位置更新和相應(yīng)的切換控制分為域內(nèi)位置更新與域間位置更新；由于終 端移動(dòng)而導(dǎo)致終端的位置標(biāo)識(shí)發(fā)生改變時(shí)，相關(guān)路由器之間實(shí)現(xiàn)交互，更新映射路由器 Router-M中存儲(chǔ)的終端的映射信息；終端在與通信對(duì)端的通信過(guò)程中發(fā)生移動(dòng)時(shí)，為了保 持會(huì)話還要在位置更新過(guò)程中完成相應(yīng)的切換控制。本發(fā)明的技術(shù)關(guān)鍵及其創(chuàng)新所在是提出一種新的位置標(biāo)識(shí)和主機(jī)標(biāo)識(shí)分離的網(wǎng) 絡(luò)體系架構(gòu)，并提出與該網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)相適應(yīng)的一種基于動(dòng)態(tài)家鄉(xiāng)代理的移動(dòng)性管理方法。而 且，本發(fā)明網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)能夠與傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)互連互通，通過(guò)增強(qiáng)傳統(tǒng)路由器功能來(lái)解決通信 雙方通信過(guò)程中發(fā)生移動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的三角路由問(wèn)題，采用了通過(guò)使用DHT協(xié)議組織RA域中的 路由器存儲(chǔ)終端映射信息，定義新的位置標(biāo)識(shí)和主機(jī)標(biāo)識(shí)，而且主機(jī)標(biāo)識(shí)具有一定的路由 能力，終端只能“看到，，主機(jī)標(biāo)識(shí)，從而無(wú)需修改終端協(xié)議棧，以及RA域中的路由器具有目 的地址重寫功能，從而不需要修改現(xiàn)有數(shù)據(jù)包結(jié)構(gòu)等多種技術(shù)措施，本發(fā)明支持組播，不需 要對(duì)組播協(xié)議做任何修改，也支持流移動(dòng)性。
因此，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的技術(shù)優(yōu)點(diǎn)是本發(fā)明基于位置標(biāo)識(shí)和主機(jī)標(biāo)識(shí)分 離的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)使用DHT協(xié)議組織RA域中的路由器存儲(chǔ)終端映射信息，不需要在網(wǎng)絡(luò)中部署 新的實(shí)體存儲(chǔ)終端的映射信息；新定義的位置標(biāo)識(shí)和主機(jī)標(biāo)識(shí)與IPv6地址格式相同，終端 只能“看到”主機(jī)標(biāo)識(shí)，不需要修改終端協(xié)議棧。位于本發(fā)明網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中的終端與傳統(tǒng)終端 通信時(shí)，二者之間發(fā)送的數(shù)據(jù)包不需要通過(guò)代理實(shí)體的處理。因此該網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)能夠與現(xiàn)有 因特網(wǎng)互連互通，降低了部署難度，容易實(shí)現(xiàn)。本發(fā)明還提出了與該網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)架構(gòu)相適應(yīng)的完善的移動(dòng)性管理機(jī)制其通信會(huì)話 的建立是基于終端主機(jī)標(biāo)識(shí)，有效地支持了會(huì)話移動(dòng)性；主機(jī)通過(guò)局部標(biāo)識(shí)符與OA Router 交互，即主機(jī)使用的路由信息不會(huì)進(jìn)入到全局路由器的路由表中，因此，減少核心路由器中 的存儲(chǔ)條目，有效緩解核心路由表的急劇擴(kuò)張問(wèn)題。通信過(guò)程中，網(wǎng)絡(luò)代替終端查詢映射 服務(wù)器，避免終端位置信息暴露給其它終端，終端隱私受到保護(hù)。通信過(guò)程中，接入路由器 只對(duì)數(shù)據(jù)包進(jìn)行目的地址重寫，無(wú)需重新封裝數(shù)據(jù)包，這樣不會(huì)引入新的負(fù)載，有效利用帶 寬；同時(shí)加快數(shù)據(jù)傳輸速率，避免更多的時(shí)延和由此引起的丟包問(wèn)題。此外，本發(fā)明的網(wǎng)絡(luò) 系統(tǒng)及其移動(dòng)性管理方法支持組播和流移動(dòng)性管理。


圖1是本發(fā)明基于位置標(biāo)識(shí)和主機(jī)標(biāo)識(shí)分離的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)架構(gòu)示意圖。圖2和圖3是本發(fā)明采用的主機(jī)標(biāo)識(shí)格式和位置標(biāo)識(shí)格式示意圖。圖4是本發(fā)明基于位置標(biāo)識(shí)和主機(jī)標(biāo)識(shí)分離的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)移動(dòng)性管理方法中的注 冊(cè)過(guò)程時(shí)序圖。圖5是本發(fā)明網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)移動(dòng)性管理方法的域內(nèi)位置新過(guò)程時(shí)序圖。圖6是本發(fā)明網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)移動(dòng)性管理方法的域間位置更新過(guò)程時(shí)序圖。
具體實(shí)施例方式為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明 作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。參見(jiàn)圖1，介紹本發(fā)明基于位置標(biāo)識(shí)和主機(jī)標(biāo)識(shí)分離的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)架構(gòu)。該網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)被劃分為核心域CA (Core Area)和路由域RA (Routing Area)，其中核 心域CA即承擔(dān)目前因特網(wǎng)骨干網(wǎng)路由和轉(zhuǎn)發(fā)功能的核心網(wǎng)絡(luò)，由多個(gè)因特網(wǎng)服務(wù)提供商 網(wǎng)絡(luò)ISI3S組成。路由域RA為邊緣網(wǎng)絡(luò)，由多個(gè)組織域OA (Organization Area)組成。系 統(tǒng)還包括位于邊緣網(wǎng)絡(luò)的多個(gè)映射服務(wù)器，分別位于路由域與組織域的路由域路由器(RA Router)與組織域路由器(OARouter)，以及連接邊緣網(wǎng)絡(luò)的各種終端。路由域路由器的功能是連接路由域和核心域，收集路由域內(nèi)所有終端發(fā)出的數(shù)據(jù) 包，并將這些數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)到核心域，接收核心域發(fā)送過(guò)來(lái)的數(shù)據(jù)包，并將這些數(shù)據(jù)包發(fā)送到 特定的組織域路由器。組織域路由器的功能是收集其所負(fù)責(zé)的組織域內(nèi)的終端發(fā)出的數(shù)據(jù) 包，并將這些數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)給路由域路由器，以及接收路由域路由器發(fā)出的數(shù)據(jù)包并將這些 數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)給特定終端。路由域的劃分有多種，例如按照地理位置、行政系統(tǒng)、行業(yè)管理或 者其他方法劃分。組織域的劃分取決于其所在路由域內(nèi)的組織機(jī)構(gòu)、企事業(yè)單位，一個(gè)或多 個(gè)組織機(jī)構(gòu)或企事業(yè)單位構(gòu)成一個(gè)組織域。
映射服務(wù)器用于存儲(chǔ)各個(gè)終端位置標(biāo)識(shí)、終端當(dāng)前連接的OA Router的位置標(biāo)識(shí) 和終端的主機(jī)標(biāo)識(shí)之間的映射信息。當(dāng)位于各個(gè)路由域的終端之間通過(guò)各自O(shè)A Router進(jìn) 行通信時(shí)，位于不同路由域內(nèi)的多個(gè)不同映射服務(wù)器分別負(fù)責(zé)完成查詢終端的映射信息。 為簡(jiǎn)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)而不再部署新設(shè)備，本發(fā)明映射服務(wù)器的功能模塊是分布式設(shè)置于路由 域內(nèi)包括RARouter和OARouter的各個(gè)路由器內(nèi)，即使用分布式哈希表DHT (Distributed Hash Table)組織路由域內(nèi)的所有RA Router和OA Router存儲(chǔ)終端位置標(biāo)識(shí)、終端當(dāng)前連 接的OA Router的位置標(biāo)識(shí)和主機(jī)標(biāo)識(shí)之間的映射信息。從終端的角度看，存儲(chǔ)終端的映 射信息的路由器又被稱為該終端的映射路由器R0Uter-M(R0Uter-Mapping)；也就是終端 第一次在網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)注冊(cè)時(shí)，該終端連接的OA Router就將該終端的位置標(biāo)識(shí)和主機(jī)標(biāo)識(shí)、OA Router的位置標(biāo)識(shí)之間的映射信息存儲(chǔ)在RA域內(nèi)的路由器中。為了實(shí)現(xiàn)良好的魯棒性，同一個(gè)路由域內(nèi)的RA Router和OA Router之間運(yùn)行現(xiàn) 有的分布式哈希表DHT協(xié)議來(lái)管理通過(guò)該路由域內(nèi)的OA Router在網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)進(jìn)行注冊(cè)的終 端的映射信息(參見(jiàn)圖1中的虛線橢圓)。目前可用的任何一種DHT協(xié)議都可以用于組織 路由域內(nèi)的路由器。使用DHT協(xié)議管理終端映射信息的方法是終端在一個(gè)路由域內(nèi)第一次注冊(cè)后， 其映射信息就被存儲(chǔ)在該第一次注冊(cè)所在路由域內(nèi)的某個(gè)路由器、即該終端的映射路由器 Router-M ；Router-M的選擇與具體的存儲(chǔ)過(guò)程取決于該路由域所使用的DHT協(xié)議；outer-M 可能是RA內(nèi)的某個(gè)OA Router,也可能是RARouter。終端注冊(cè)成功后，無(wú)論終端在該RA內(nèi) 移動(dòng)或在不同的RA之間移動(dòng)，其映射信息始終存儲(chǔ)于該Router-M中。參見(jiàn)圖2和圖3，分別介紹本發(fā)明分別從不同角度描述終端的主機(jī)標(biāo)識(shí)與位置標(biāo) 識(shí)及其格式。其中，主機(jī)標(biāo)識(shí)是終端或路由器的靜態(tài)不變與全球唯一的標(biāo)識(shí)信息，主機(jī)標(biāo)識(shí) 位長(zhǎng)128比特，包括兩個(gè)字段路由域標(biāo)識(shí)(RA ID)和主機(jī)標(biāo)識(shí)(Host ID)，前者是終端的 Router-M所在路由域的RA Router從因特網(wǎng)服務(wù)提供商獲得的前綴信息，位長(zhǎng)為η比特； 后者是終端的全球唯一的永久性信息，其生成方法是借鑒主機(jī)標(biāo)識(shí)協(xié)議HIP生成主機(jī)標(biāo)識(shí) 標(biāo)簽HIT的方法，但只截取哈希值中的(U8-n)比特，也可以采取其他生成方法。從網(wǎng)絡(luò)角度看，網(wǎng)絡(luò)中任何一個(gè)RARouter或OARouter根據(jù)終端的主機(jī)標(biāo)識(shí)，都能 判斷該終端的映射信息存儲(chǔ)于哪個(gè)RA域并從中獲取終端的位置標(biāo)識(shí)。從終端角度看，主機(jī)標(biāo)識(shí)是TCP/IP協(xié)議棧中的IP地址，終端通過(guò)DNS解析獲得通 信對(duì)端的主機(jī)標(biāo)識(shí)，并使用通信雙方的主機(jī)標(biāo)識(shí)建立TCP連接；當(dāng)傳輸層的數(shù)據(jù)到達(dá)TCP/ IP協(xié)議棧的IP協(xié)議層時(shí)，IP協(xié)議層使用通信雙方的主機(jī)標(biāo)識(shí)封裝傳輸層數(shù)據(jù)，因此終端發(fā) 出的數(shù)據(jù)包的IP包頭的源地址和目的地址是通信雙方的主機(jī)標(biāo)識(shí)，終端根據(jù)其內(nèi)部配置 的缺省路由，將其發(fā)送的所有數(shù)據(jù)包直接轉(zhuǎn)發(fā)給該終端連接的OA Router。位置標(biāo)識(shí)是隨終端位置的改變而改變的、動(dòng)態(tài)路由標(biāo)識(shí)信息，位置標(biāo)識(shí)是位長(zhǎng)1 比特的IPv6地址，包括三個(gè)字段路由域標(biāo)識(shí)(RAID)、組織域標(biāo)識(shí)(OAID)和局部位置標(biāo) 識(shí)(Local locator)，其中，位長(zhǎng)為64比特的RAID和OAID字段是終端連接的OARouter的 前綴，該前綴由OARouter所在路由域的RA Router分配給該OA Router ；位長(zhǎng)為64比特的 Local locator是由OA Router分配給終端、且只在OA Router覆蓋范圍內(nèi)有效的局部地 址，其功能是負(fù)責(zé)終端和OA Router之間的交互，終端接入到OA Router時(shí)，OA Router為 其分配一個(gè)在OA范圍內(nèi)唯一的Local locator。
從終端角度看，終端只能“看到”整個(gè)位置標(biāo)識(shí)中的Local locator，位置標(biāo)識(shí)中的 RA和OA字段為全0。當(dāng)終端連接的OA Router通過(guò)DHT過(guò)程向其所在路由域內(nèi)的某個(gè)映 射路由器存儲(chǔ)終端映射信息時(shí)，該OA Router需要完善位置標(biāo)識(shí)，將位置標(biāo)識(shí)中的RA和OA 字段都填寫OA Router的前綴信息，而RAID和OAID字段不為0的位置標(biāo)識(shí)具有全局路由 能力。Local locator的功能主要是用于終端和OA Router之間的交互，例如，OA Router 可以通過(guò)向Local locator發(fā)送廣播消息，判斷終端是否已經(jīng)離開OA Router的覆蓋范圍。終端發(fā)出的數(shù)據(jù)包的IP包頭的源IP地址和目的IP地址是通信雙方的主機(jī)標(biāo)識(shí)， 當(dāng)數(shù)據(jù)包到達(dá)終端接入的OARouter時(shí)，該OARouter先根據(jù)數(shù)據(jù)包目的IP地址字段中通信 對(duì)端的主機(jī)標(biāo)識(shí)查找本地緩存，如果查找到與通信對(duì)端的主機(jī)標(biāo)識(shí)相關(guān)記錄，則使用查找 到的位置標(biāo)識(shí)重寫目的IP地址字段的值，然后將數(shù)據(jù)包發(fā)送出去；如果沒(méi)有查找到相關(guān)記 錄，則通過(guò)DHT查找過(guò)程獲得與通信對(duì)端的主機(jī)標(biāo)識(shí)對(duì)應(yīng)的位置標(biāo)識(shí)該OA Router根據(jù) 通信對(duì)端主機(jī)標(biāo)識(shí)的RA字段的值與該OA Router的主機(jī)標(biāo)識(shí)的RA字段的值相同，判斷通 信對(duì)端的Router-M和該OA Router位于同一路由域，則該OA Router直接觸發(fā)其所在路由 域的DHT查找過(guò)程，獲得通信對(duì)端的映射信息；如果上述兩個(gè)字段的值不同，說(shuō)明通信對(duì)端 的Router-M與該OA Router位于不同的路由域內(nèi)，則該OA Router向其所在路由域的RA Router發(fā)送查找消息；該RA Router接收到查找消息后，根據(jù)消息中攜帶的通信對(duì)端的主 機(jī)標(biāo)識(shí)判斷該通信對(duì)端的Router-M位于哪個(gè)路由域內(nèi)，再將查找消息轉(zhuǎn)發(fā)給該通信對(duì)端 的Router-M所在路由域的RA Router ；當(dāng)通信對(duì)端的Router-M所在路由域的RA Router接 收到查找消息后，就觸發(fā)其所在路由域的DHT查找過(guò)程；在查找到通信對(duì)端的映射信息后， 其向發(fā)起查找過(guò)程的RA Router返回通信對(duì)端的位置標(biāo)識(shí)，發(fā)起查找過(guò)程的RA Router接 收到該位置標(biāo)識(shí)后，再將該位置標(biāo)識(shí)轉(zhuǎn)發(fā)給OA Router ；當(dāng)獲得通信對(duì)端的位置標(biāo)識(shí)后，OA Router使用該位置標(biāo)識(shí)重寫IP包頭的目的IP地址字段，然后發(fā)送數(shù)據(jù)包，該數(shù)據(jù)包經(jīng)過(guò)網(wǎng) 絡(luò)路由到達(dá)通信對(duì)端接入的OA Router，由該目的OA Router接收數(shù)據(jù)包后，先將數(shù)據(jù)包的 目的IP地址重寫回通信對(duì)端的主機(jī)標(biāo)識(shí)，然后將數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)給通信對(duì)端。終端發(fā)生移動(dòng)后，該終端新連接的OA Router負(fù)責(zé)更新映射路由器中該終端的映 射信息，因終端的主機(jī)標(biāo)識(shí)的RA字段是存儲(chǔ)該終端映射信息的映射路由器所在的路由域 的入口信息，即映射路由器Router-M所在路由域的RA Router的前綴信息，因此該終端新 連接的OA Router能夠根據(jù)其主機(jī)標(biāo)識(shí)找到存儲(chǔ)該終端映射信息的映射路由器的入口，然 后更新該終端的映射信息。本發(fā)明還提供了一種采用本發(fā)明網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的移動(dòng)管理方法。下面具體說(shuō)明本發(fā)明網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)執(zhí)行移動(dòng)管理時(shí)，終端、路由器與映射路由器之間 的交互過(guò)程中的兩個(gè)操作步驟步驟1，終端注冊(cè)注冊(cè)是終端首次接入網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)時(shí)，進(jìn)行注冊(cè)而獲取標(biāo)識(shí)并在 Router-M中存儲(chǔ)終端的位置標(biāo)識(shí)、終端當(dāng)前連接的OA Router的位置標(biāo)識(shí)和終端的主機(jī)標(biāo) 識(shí)的映射信息的過(guò)程。該步驟1包括下列操作內(nèi)容(參見(jiàn)圖4)(11)每個(gè)路由域中的OA Router不斷向外廣播消息，消息參數(shù)為該OARouter的主 機(jī)標(biāo)識(shí)；終端進(jìn)入到該OA Router覆蓋范圍內(nèi)，就能接收到該廣播消息并保存其中的主機(jī) 標(biāo)識(shí)參數(shù)，再根據(jù)該OA Router的主機(jī)標(biāo)識(shí)自行生成自身的主機(jī)標(biāo)識(shí)；且終端的主機(jī)標(biāo)識(shí) 一旦生成后，無(wú)論其以后移動(dòng)到何處，該主機(jī)標(biāo)識(shí)都不會(huì)改變；然后，終端根據(jù)廣播消息的源IP地址配置缺省路由，在發(fā)送數(shù)據(jù)包時(shí)，終端就根據(jù)該缺省路由直接將數(shù)據(jù)包發(fā)送給當(dāng) 前與其連接的OARouter ；(12)終端向OA Router發(fā)送注冊(cè)請(qǐng)求Register，該請(qǐng)求參數(shù)為該終端的主機(jī)標(biāo)識(shí) ID。(13) OA Router接收到該終端的Register后，為該終端分配一個(gè)Locallocator， 并在本地緩存中記錄信息<ID，Local locator〉。(14)因終端首次在系統(tǒng)中注冊(cè)，故OA Router還要在Router-M中注冊(cè)該終端的主 機(jī)標(biāo)識(shí)、終端的位置標(biāo)識(shí)和該OA Router的位置標(biāo)識(shí)之間的映射關(guān)系，其操作過(guò)程取決于該 路由域OA Router使用的DHT協(xié)議OA Router對(duì)終端的主機(jī)標(biāo)識(shí)進(jìn)行哈希，得到一個(gè)關(guān)鍵字；再執(zhí)行DHT協(xié)議的插入 Put操作，將終端的位置標(biāo)識(shí)記為global locator，存儲(chǔ)于本路由域范圍內(nèi)的某個(gè)路由器 中，該路由器即為終端的Router-Μ;當(dāng)Router-M接收到插入Put消息(該消息參數(shù)為<key， global locator〉，其中，key是OA Router將終端的ID作為參數(shù)進(jìn)行哈希得到的關(guān)鍵字值。 global locator是其為終端分配的全球可路由地址)時(shí)，Router-M存儲(chǔ)映射信息終端的 位置標(biāo)識(shí)與主機(jī)標(biāo)識(shí)，以及該終端當(dāng)前連接的OA Router的位置標(biāo)識(shí)，然后其向OA Router 返回插入確認(rèn)Put ACK ；(15) OA Router接收到存儲(chǔ)終端映射信息的Router-M的插入確認(rèn)Put ACK。(16)OA Router向終端返回一個(gè)注冊(cè)請(qǐng)求響應(yīng)Register ACK，表明注冊(cè)成功。步驟2，位置更新和相應(yīng)的切換控制位置更新是因終端的移動(dòng)而導(dǎo)致終端的位 置標(biāo)識(shí)發(fā)生改變時(shí)，相關(guān)路由器之間實(shí)現(xiàn)交互并更新Router-M中存儲(chǔ)的終端的映射信息 的過(guò)程。位置更新分為兩種域內(nèi)位置更新與域間位置更新。切換控制是終端在會(huì)話過(guò)程 中發(fā)生移動(dòng)時(shí)，為了保持會(huì)話而執(zhí)行的相應(yīng)操作，本發(fā)明移動(dòng)管理是在位置更新過(guò)程中實(shí) 現(xiàn)切換控制。域內(nèi)位置更新是終端在存儲(chǔ)其映射信息的路由域內(nèi)的不同組織域之間移動(dòng)、或是 從其他路由域移動(dòng)到存儲(chǔ)終端映射信息的路由域，終端的位置標(biāo)識(shí)發(fā)生改變，導(dǎo)致對(duì)其映 射路由器中存儲(chǔ)的該終端的映射信息進(jìn)行更新的過(guò)程。參見(jiàn)圖5，介紹域內(nèi)位置更新時(shí)，各個(gè)路由器之間交互的具體過(guò)程與時(shí)序終 端在與通信對(duì)端CMCorrespondent Node)通信過(guò)程中發(fā)生域內(nèi)移動(dòng)時(shí)，除了需要更新 Router-M中存儲(chǔ)的終端的映射信息之外，還要對(duì)通信對(duì)端連接的OARouter中存儲(chǔ)的該終 端的映射信息進(jìn)行更新，即終端在與通信對(duì)端CN通信過(guò)程中，終端從OAlRouter的覆蓋范 圍移動(dòng)到0A2Router的覆蓋范圍，且0A2Router與終端的Router-M位于同一個(gè)路由域，域 內(nèi)位置更新過(guò)程包括下列操作內(nèi)容(21)終端移動(dòng)到0A2Router的覆蓋范圍后，就接收到其廣播消息；(22)終端接收到該廣播消息后，因消息的參數(shù)發(fā)生改變，終端判定其已經(jīng)移動(dòng)到 了新的OA Router覆蓋范圍，則該終端向該新的OA Router發(fā)送Register消息，消息參數(shù) 為該終端的主機(jī)標(biāo)識(shí)ID-H ；(23)當(dāng)0A2Router接收到Register消息后，根據(jù)消息參數(shù)中的ID-H的RA字段和 該Router的位置標(biāo)識(shí)中的RA字段相同，判定該終端是域內(nèi)移動(dòng)；0A2Router觸發(fā)其所在路 由域的DHT更新過(guò)程，將終端的Router-M中存儲(chǔ)的該終端的位置標(biāo)識(shí)更新為其為終端分配的位置標(biāo)識(shí) global-locator-H-new ；(24)終端的Router-M接收到0A2Router發(fā)送的更新請(qǐng)求消息后，該Router-Μ在 本地緩存中查找到該終端的包括終端的主機(jī)標(biāo)識(shí)，終端接入的0A2Router的位置標(biāo)識(shí)與 終端的位置標(biāo)識(shí)的映射信息，根據(jù)映射信息中記錄的該終端接入的0A2Router的位置標(biāo)識(shí) global-locator-OAl Router,向 OAlRouter 發(fā)送轉(zhuǎn)發(fā)請(qǐng)求Forward 消息，請(qǐng)求該 OAlRouter 將接收到的發(fā)送給該終端的主機(jī)標(biāo)識(shí)ID-H的數(shù)據(jù)包全部轉(zhuǎn)發(fā)給消息參數(shù)中該終端的新的 位置標(biāo)識(shí) global-locator-H-new ；(25)OAlRouter接收到上述消息后，先緩存該信息<ID_H， global-locator-H-new>，當(dāng)OAlRouter接收到發(fā)送給ID-H的數(shù)據(jù)包時(shí)，將數(shù)據(jù)包中的目 的地址字段修改為global-locator-H-new，再轉(zhuǎn)發(fā)到網(wǎng)絡(luò)；同時(shí)，該OAlRouter負(fù)責(zé)向通信 對(duì)端 CN 的 0A2Router 發(fā)送 Transfer 消息，該消息參數(shù)為 ID-H 和 global-locator-new-H， 請(qǐng)求0A2Router將其接收到的發(fā)送給ID-H的數(shù)據(jù)包全部轉(zhuǎn)發(fā)給消息參數(shù)中的 global-locator-H-new0路由域間位置更新是指因終端在沒(méi)有存儲(chǔ)終端映射信息的各個(gè)路由域之間移動(dòng)， 或終端從存儲(chǔ)其映射信息的路由域移動(dòng)到其他的路由域內(nèi)，而引起映射路由器的更新操作 過(guò)程。參見(jiàn)圖6，介紹域間位置更新時(shí)，各個(gè)路由器之間交互的具體過(guò)程與時(shí)序終端在 與通信對(duì)端CN通信過(guò)程中發(fā)生移動(dòng)時(shí)，除了需要更新Router-M中存儲(chǔ)的終端的映射信息 之外，還要對(duì)通信對(duì)端連接的OA Router中存儲(chǔ)的該終端的位置信息進(jìn)行的更新操作；即 當(dāng)終端與通信對(duì)端CN通信過(guò)程中，從第1個(gè)路由域的OAl Router移動(dòng)到第2個(gè)路由域的 0A2Router，且0A2Router與存儲(chǔ)該終端的映射信息的Router-M位于不同的RA域內(nèi)。路由 域間的位置更新過(guò)程包括下列操作內(nèi)容(2A)終端移動(dòng)到0A2Router的覆蓋范圍時(shí)，接收到其廣播消息；(2B)終端接收到廣播消息后，因消息的參數(shù)發(fā)生變化，終端判定其已經(jīng)移動(dòng)到了 新的OA Router覆蓋范圍，則該終端向0A2Router發(fā)送Register消息，消息參數(shù)為該終端 的主機(jī)標(biāo)識(shí)ID-H ；(2C)當(dāng)0A2Router接收到Register消息后，根據(jù)消息參數(shù)中ID-H的RA字段 和該OA Router的位置標(biāo)識(shí)的RA字段不同，判定該終端是域間移動(dòng)；0A2Router不能 觸發(fā)其他路由域的DHT更新操作，所以0A2Router向其路由域的RARouter發(fā)送update 消息，消息參數(shù)為該終端的主機(jī)標(biāo)識(shí)ID-H及0A2Router為其分配的新的位置標(biāo)識(shí) global-locator-H-new ；(2D)第2個(gè)路由域的RA Router接收到update消息后，根據(jù)消息參數(shù)中的ID-H 的RA字段，判斷該終端Router-M所在的路由域，然后向該路由域的RA Router轉(zhuǎn)發(fā)update 消息，并在消息中增加一個(gè)參數(shù)0A2Router的位置標(biāo)識(shí)global-locator-0A2-Router ；(2E)當(dāng)RA Router接收到update消息后，對(duì)消息參數(shù)中的ID-H進(jìn)行哈希，得到一 個(gè)關(guān)鍵字，然后觸發(fā)本域內(nèi)的DHT更新操作，即向本域內(nèi)存儲(chǔ)該終端映射信息的Router-M 發(fā)送更新消息；(2F)當(dāng)Router-M接收到更新消息時(shí)，就在本地記錄中查找到與該終端的相關(guān) 信息，再向OAlRouter發(fā)送forward消息，請(qǐng)求OAlRouter將其接收到的發(fā)送給ID-H的數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)到其global-locator-H-new ；然后，Router-M將該終端的位置標(biāo)識(shí)更新為 global-locator-H-new,同時(shí)記錄新的0A2Router的位置標(biāo)識(shí)；QG)OAlRouter 接收到上述消息后，緩存信息 <ID_H，global-locator-H-new〉， 當(dāng)OAlRouter接收到發(fā)送給ID-H的數(shù)據(jù)包時(shí)就將數(shù)據(jù)包中的目的地址字段修改為 global-locator-H-new，再轉(zhuǎn)發(fā)到網(wǎng)絡(luò)；同時(shí)，OAlRouter負(fù)責(zé)向通信對(duì)端的0A2Router發(fā) 送轉(zhuǎn)移請(qǐng)求Transfer消息，請(qǐng)求該Router將其接收到的發(fā)送給ID-H的數(shù)據(jù)包全部轉(zhuǎn)發(fā)給 消息參數(shù)中的 global-locator-H-new。對(duì)上述圖5與圖6的域內(nèi)位置更新和域間位置更新的時(shí)序圖進(jìn)行比較可以看出 二者之間的差別僅在于，觸發(fā)映射路由器的網(wǎng)元不同域內(nèi)位置更新是由0A2Router觸發(fā)； 域間位置更新則由存儲(chǔ)終端的位置信息的RA域的RARouter觸發(fā)。本發(fā)明網(wǎng)絡(luò)中的各個(gè)終端之間通信的數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程分為發(fā)送、路由、以及數(shù)據(jù)接 收與目的地址重寫三個(gè)過(guò)程，具體介紹如下(一 )發(fā)送過(guò)程的詳細(xì)操作步驟如下(I)DNS解析終端通過(guò)DNS解析獲得通信對(duì)端的主機(jī)標(biāo)識(shí)，記為ID，終端將其看做 是通信對(duì)端的IP地址。由于本發(fā)明定義的主機(jī)標(biāo)識(shí)與IP地址等長(zhǎng)，所以從應(yīng)用程序角度 看，主機(jī)標(biāo)識(shí)和IP地址相同，因此本發(fā)明不需要對(duì)應(yīng)用程序做任何修改。(2)數(shù)據(jù)封裝終端發(fā)出數(shù)據(jù)包的IP包頭中的源IP地址為終端的主機(jī)標(biāo)識(shí)，目的 IP地址步驟(1)中獲得的通信對(duì)端的主機(jī)標(biāo)識(shí)。(3)數(shù)據(jù)發(fā)送終端根據(jù)其配置的缺省路由將數(shù)據(jù)包發(fā)送給其連接的OARouter， 記為 OA-Router-S0(二)路由過(guò)程是數(shù)據(jù)包到達(dá)網(wǎng)絡(luò)后，路由器對(duì)數(shù)據(jù)包進(jìn)行處理的過(guò)程。由于網(wǎng) 絡(luò)將根據(jù)數(shù)據(jù)包中的目的IP地址路由數(shù)據(jù)包，所以當(dāng)OA-Router-S接收到數(shù)據(jù)包后，需要 使用通信對(duì)端的全球可路由IP地址，即通信對(duì)端的位置標(biāo)識(shí)，重寫數(shù)據(jù)包的目的IP地址字 段。路由過(guò)程的詳細(xì)操作步驟如下(I)OA-Router-S接收到數(shù)據(jù)包后，根據(jù)數(shù)據(jù)包的目的IP地址字段中的信息，即通 信對(duì)端的主機(jī)標(biāo)識(shí)，查找本地緩存。根據(jù)查找結(jié)果的不同，OA-Router-S的操作可分為下述 兩種情況沒(méi)有查找到相關(guān)記錄時(shí)，順序執(zhí)行步驟( 操作；否則，跳轉(zhuǎn)執(zhí)行步驟(3)的操 作；(2)查詢映射路由器Router-M =OA-Router-S通過(guò)訪問(wèn)Router-Μ獲得通信對(duì)端的 位置標(biāo)識(shí)。OA-Router-S根據(jù)通信對(duì)端的主機(jī)標(biāo)識(shí)中的路由域標(biāo)識(shí)(RAID)字段與其主機(jī)標(biāo) 識(shí)的RAID字段是否相同判斷通信對(duì)端的Router-M是否與其位于同一路由域。根據(jù)通信對(duì)端的映射信息的不同存儲(chǔ)位置，OA-Router-S的具體操作分為下述兩 種(a)相同，即通信對(duì)端的Router-M位于其所在路由域內(nèi)，OA-Router-S直接觸發(fā)本 域內(nèi)的DHT查找過(guò)程，獲得通信對(duì)端的位置標(biāo)識(shí)；同時(shí)，OA-Router-S也會(huì)在自己的緩存表 中存儲(chǔ)通信對(duì)端的主機(jī)標(biāo)識(shí)與位置標(biāo)識(shí)的映射關(guān)系；(b)不同，即通信對(duì)端的Router-M位于其他路由域內(nèi)，由于OA Router不具有訪問(wèn) 其他路由域內(nèi)的映射路由的能力，OA-Router-S需要向其所在路由域內(nèi)的RA Router (記為 RA-Router-S)，發(fā)送查詢消息。具體查詢過(guò)程為
①OA-Router-S向RA-Router-S發(fā)送查詢消息，消息參數(shù)為通信對(duì)端的主機(jī)標(biāo) 識(shí)；②RA-Router-S接收到查詢消息后，根據(jù)主機(jī)標(biāo)識(shí)的RAID字段判斷通信對(duì)端的 Router-M所在的路由域，然后向該路由域的RARouter (記為RA-Router-Μ)轉(zhuǎn)發(fā)查詢消息；③RA-Router-M接收到查詢消息后，觸發(fā)本域內(nèi)的DHT查找過(guò)程，獲得通信對(duì)端的 位置標(biāo)識(shí)后，RA-Router-M向RA-Router-S返回查找結(jié)果，RA-Router-S將查詢結(jié)果進(jìn)一步 返回給 OA-Router-S ；④OA-Router-S緩存通信對(duì)端的主機(jī)標(biāo)識(shí)與位置標(biāo)識(shí)的映射關(guān)系。(3)地址重寫與數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)=OA-Router-S通過(guò)查找映射路由器獲得通信對(duì)端的位 置標(biāo)識(shí)后，使用該位置標(biāo)識(shí)重寫數(shù)據(jù)包的目的IP地址后，OA-Router-S根據(jù)通信對(duì)端的位 置標(biāo)識(shí)中的RAID字段與其位置標(biāo)識(shí)的RAID字段是否相同，判斷通信雙方是否位于同一路 由域內(nèi)，分別執(zhí)行下述兩種操作(a)相同說(shuō)明通信雙方位于同一路由域內(nèi)，OA-Router-S直接將數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)給通 信對(duì)端所連接的OA Router，記錄為0A-Router_D。(b)不同=OA-Router-S將目的IP地址重寫后的數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)給RA-Router-S，再由 RA-Router-S轉(zhuǎn)發(fā)到核心網(wǎng)絡(luò)。(三)數(shù)據(jù)接收與目的地址重寫過(guò)程執(zhí)行下述操作內(nèi)容OA-Router-D接收到數(shù)據(jù)包時(shí)，先根據(jù)數(shù)據(jù)包的目的IP地址字段，即通信對(duì)端的 位置標(biāo)識(shí)，查找本地存儲(chǔ)的 < 主機(jī)標(biāo)識(shí)，位置標(biāo)識(shí) > 映射關(guān)系，獲取通信終端的主機(jī)標(biāo)識(shí)，再 使用查找到的主機(jī)標(biāo)識(shí)重寫數(shù)據(jù)包的目的IP地址字段，然后將數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)給通信對(duì)端。本發(fā)明網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)能夠與傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)互通當(dāng)終端位于傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)，通信對(duì)端位 于RA域時(shí)，終端發(fā)出的數(shù)據(jù)包的源IP地址為終端的全球可路由地址，目的地址為通信對(duì) 端的主機(jī)標(biāo)識(shí)。當(dāng)終端接入的傳統(tǒng)路由器接收到終端發(fā)出的數(shù)據(jù)包時(shí)，雖然傳統(tǒng)路由器無(wú) 法改寫目的地址，但因?yàn)楸景l(fā)明定義的主機(jī)標(biāo)識(shí)具有一定的路由功能，因此數(shù)據(jù)包還是能 夠在核心網(wǎng)中路由，最終被路由到通信對(duì)端的Router-M所在的路由域的RARouter，記為 RA-Router-M0通信對(duì)端的RA-Router-M接收到數(shù)據(jù)包后，發(fā)現(xiàn)目的地址是主機(jī)標(biāo)識(shí)，于是通過(guò) 域內(nèi)DHT查找獲得該主機(jī)標(biāo)識(shí)對(duì)應(yīng)的位置標(biāo)識(shí)，并使用查找到的位置標(biāo)識(shí)改寫目的IP地 址，再將數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)給相應(yīng)的OA Router, OA Router進(jìn)行相應(yīng)處理后，將數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)給通信 對(duì)端。逆向通信過(guò)程時(shí)，OA Router發(fā)現(xiàn)目的地址是一個(gè)傳統(tǒng)的全球可路由IP地址，就 不對(duì)目的地址進(jìn)行改寫，直接轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包。如果在通信過(guò)程中，通信對(duì)端移動(dòng)到另一個(gè)路由域中，為保持會(huì)話的連續(xù)性，傳統(tǒng) 網(wǎng)絡(luò)發(fā)過(guò)來(lái)的數(shù)據(jù)包首先到達(dá)通信對(duì)端移動(dòng)前所在的路由域，再由該域中的RA Router轉(zhuǎn) 發(fā)到新域的RA Router (該位置更新的過(guò)程詳見(jiàn)域間位置更新過(guò)程)，從而實(shí)現(xiàn)與傳統(tǒng)終端 通信的會(huì)話連續(xù)性。根據(jù)通信對(duì)端移動(dòng)到的接入網(wǎng)絡(luò)是另一個(gè)路由域還是傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)，切換控制過(guò)程分 為下述兩種情況第一種是通信對(duì)端移動(dòng)到新的路由域這時(shí)數(shù)據(jù)要經(jīng)過(guò)通信對(duì)端移動(dòng)前連接的OARouter的轉(zhuǎn)發(fā)才能到達(dá)新的OA Router，即存在三角路由問(wèn)題，為解決這種情況，本發(fā)明對(duì) 傳統(tǒng)路由器的功能進(jìn)行擴(kuò)展，使得傳統(tǒng)路由器能夠存儲(chǔ)終端的主機(jī)標(biāo)識(shí)和全球可路由地址 的映射關(guān)系，改寫后續(xù)數(shù)據(jù)包的目的地址、發(fā)送或接收轉(zhuǎn)發(fā)消息。新的路由域的OA Router 向傳統(tǒng)路由器發(fā)送轉(zhuǎn)發(fā)消息，傳統(tǒng)路由器知道通信對(duì)端是位于路由域的終端，于是記錄下 該通信對(duì)端的主機(jī)標(biāo)識(shí)與位置標(biāo)識(shí)，接收到后續(xù)發(fā)起終端發(fā)送來(lái)的數(shù)據(jù)包時(shí)，通過(guò)目的地 址中存儲(chǔ)的主機(jī)標(biāo)識(shí)查找到通信對(duì)端的位置標(biāo)識(shí)，改寫目的地址為通信對(duì)端的位置標(biāo)識(shí)。第二種是通信對(duì)端移動(dòng)到一個(gè)傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)通信對(duì)端使用傳統(tǒng)的MIPv6協(xié)議進(jìn)行移 動(dòng)性管理。通信對(duì)端發(fā)送綁定更新消息給終端，消息中攜帶通信對(duì)端新的IP地址，然后終 端使用該新的IP地址作為數(shù)據(jù)包的IP包頭的目的地址，這樣數(shù)據(jù)包經(jīng)過(guò)網(wǎng)絡(luò)的路由被發(fā) 送到通信對(duì)端。同時(shí)，通信對(duì)端也會(huì)給其Router-M所在路由域的RA Router發(fā)送綁定更新 消息，RA Router接收到該綁定更新消息后，觸發(fā)域內(nèi)的DHT更新過(guò)程。綜上所述，本發(fā)明在對(duì)網(wǎng)絡(luò)和終端改動(dòng)最小的情況下實(shí)現(xiàn)了與現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)的互連互 通，降低了方案的部署難度。以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精 神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明保護(hù)的范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種基于位置標(biāo)識(shí)和主機(jī)標(biāo)識(shí)分離的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，其特征在于所述網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)包括 由多個(gè)因特網(wǎng)服務(wù)提供商網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成的核心域CA、即承擔(dān)目前因特網(wǎng)骨干網(wǎng)路由和轉(zhuǎn)發(fā)功 能的核心網(wǎng)絡(luò)，由多個(gè)組織域OA構(gòu)成的路由域RA、即邊緣網(wǎng)絡(luò)，位于邊緣網(wǎng)絡(luò)的多個(gè)映 射服務(wù)器，分別位于路由域與組織域的路由域路由器(RA Router)與組織域路由器(OA Router)，以及連接邊緣網(wǎng)絡(luò)的各種終端；其中，路由域路由器，負(fù)責(zé)連接路由域和核心域，收集路由域內(nèi)所有終端發(fā)出的數(shù)據(jù)包，并將 這些數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)到核心域，接收核心域發(fā)送來(lái)的數(shù)據(jù)包并將這些數(shù)據(jù)包發(fā)送到特定的組織 域路由器；組織域路由器，用于收集其所負(fù)責(zé)的組織域內(nèi)的各個(gè)終端發(fā)出的數(shù)據(jù)包，并將這些數(shù) 據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)給路由域路由器，以及接收路由域路由器發(fā)出的數(shù)據(jù)包并將這些數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)給特 定終端；映射服務(wù)器，用于存儲(chǔ)各個(gè)終端位置標(biāo)識(shí)、終端當(dāng)前連接的OA Router的位置標(biāo)識(shí)和終 端的主機(jī)標(biāo)識(shí)之間的映射信息，當(dāng)位于各個(gè)路由域的終端之間通過(guò)各自O(shè)A Router進(jìn)行通 信時(shí)，位于不同路由域內(nèi)的多個(gè)不同映射服務(wù)器分別負(fù)責(zé)完成查詢終端的映射信息；為簡(jiǎn) 化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)而不再部署新設(shè)備，該映射服務(wù)器的功能模塊是分布式設(shè)置于路由域內(nèi)包括RA Router和OA Router的各個(gè)路由器內(nèi)，即使用分布式哈希表DHT組織路由域內(nèi)的所有RA Router和OA Router存儲(chǔ)終端位置標(biāo)識(shí)、終端當(dāng)前連接的OA Router的位置標(biāo)識(shí)和主機(jī)標(biāo) 識(shí)之間的映射信息；從終端的角度看，存儲(chǔ)終端的映射信息的路由器又被稱為該終端的映 射路由器Router-M。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于所述路由域的劃分是按照地理位置、行政 系統(tǒng)、行業(yè)管理或者其他方法，組織域的劃分取決于其所在路由域內(nèi)的組織機(jī)構(gòu)、企事業(yè)單 位，一個(gè)或多個(gè)組織機(jī)構(gòu)或企事業(yè)單位構(gòu)成一個(gè)組織域。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于為實(shí)現(xiàn)良好的魯棒性，同一個(gè)路由域內(nèi)的 RA Router和OA Router之間通過(guò)運(yùn)行現(xiàn)有的某種分布式哈希表DHT協(xié)議來(lái)管理通過(guò)該路 由域內(nèi)的OA Router在網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)進(jìn)行注冊(cè)的終端的映射信息；當(dāng)終端在一個(gè)路由域內(nèi)注冊(cè) 后，路由域內(nèi)存儲(chǔ)該終端映射信息的路由器是該終端的映射路由器Router-M ；Router-M的 選擇取決于該路由域所使用的DHT協(xié)議，確定Router-M后，無(wú)論終端在該RA內(nèi)移動(dòng)或在不 同的RA之間移動(dòng)，其映射信息始終存儲(chǔ)于該Router-M中。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于所述主機(jī)標(biāo)識(shí)是終端或路由器的靜態(tài)不變與全球唯一的標(biāo)識(shí)信息，主機(jī)標(biāo)識(shí)位長(zhǎng)1 比特，包括路由域標(biāo)識(shí)(RA ID)和主機(jī)標(biāo)識(shí)(Host ID)兩個(gè)字段，前者是終端的Router-M 所在路由域的RA Router從因特網(wǎng)服務(wù)提供商獲得的前綴，位長(zhǎng)為η比特；后者是終端的全 球唯一的永久性信息，其生成方法是借鑒主機(jī)標(biāo)識(shí)協(xié)議HIP生成主機(jī)標(biāo)識(shí)標(biāo)簽HIT的方法， 但只截取哈希值中的(U8-n)比特；從網(wǎng)絡(luò)角度看，網(wǎng)絡(luò)中任何一個(gè)RA Router或OA Router根據(jù)終端的主機(jī)標(biāo)識(shí)，都能判 斷該終端的映射信息存儲(chǔ)于哪個(gè)路由域并從中獲取終端的位置標(biāo)識(shí)；從終端角度看，主機(jī)標(biāo)識(shí)是TCP/IP協(xié)議棧中的IP地址，終端通過(guò)DNS解析獲得通信對(duì) 端的主機(jī)標(biāo)識(shí)，并使用通信雙方的主機(jī)標(biāo)識(shí)建立TCP連接；當(dāng)傳輸層的數(shù)據(jù)到達(dá)TCP/IP協(xié) 議棧的IP協(xié)議層時(shí)，IP協(xié)議層使用通信雙方的主機(jī)標(biāo)識(shí)封裝傳輸層數(shù)據(jù)，因此終端發(fā)出的數(shù)據(jù)包的IP包頭的源地址和目的地址是通信雙方的主機(jī)標(biāo)識(shí)，終端根據(jù)終端內(nèi)配置的缺 省路由，將其發(fā)送的所有數(shù)據(jù)包直接轉(zhuǎn)發(fā)給終端連接的OA Router ；所述位置標(biāo)識(shí)是隨終端位置的改變而改變的、動(dòng)態(tài)路由標(biāo)識(shí)信息，位置標(biāo)識(shí)是位長(zhǎng) 128比特的IFv6地址，包括三個(gè)字段路由域標(biāo)識(shí)RAID、組織域標(biāo)識(shí)OAID和局部位置標(biāo)識(shí) (Local locator)，其中，位長(zhǎng)為64比特的RAID和OAID字段是終端連接的OA Router的 前綴，該前綴由OA Router所在路由域的RARouter分配給該OA Router ；位長(zhǎng)為64比特的 Local locator是由OA Router分配給終端、且只在OA Router覆蓋范圍內(nèi)有效的局部地 址，其功能是負(fù)責(zé)終端和OA Router之間的交互，終端接入到OA Router時(shí)，OA Router為 其分配一個(gè)在OA范圍內(nèi)唯一的Local locator ；從終端角度看，終端只能“看到”整個(gè)位置標(biāo)識(shí)中的Local locator，位置標(biāo)識(shí)中的RA 和OA字段為全0 ；當(dāng)終端連接的OA Router通過(guò)DHT過(guò)程向其所在路由域內(nèi)的某個(gè)映射路 由器存儲(chǔ)終端映射信息時(shí)，該OARouter需要完善位置標(biāo)識(shí)，將位置標(biāo)識(shí)中的RA和OA字段 都填寫OA Router的前綴信息，而RAID和OAID字段不為O的位置標(biāo)識(shí)具有全局路由能力。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，其特征在于終端發(fā)出的數(shù)據(jù)包的IP包頭的源IP地 址和目的IP地址是通信雙方的主機(jī)標(biāo)識(shí)，當(dāng)數(shù)據(jù)包到達(dá)終端接入的OA Router時(shí)，該OA Router先根據(jù)數(shù)據(jù)包目的IP地址字段中通信對(duì)端的主機(jī)標(biāo)識(shí)查找本地緩存，如果查找到 與通信對(duì)端的主機(jī)標(biāo)識(shí)相關(guān)記錄，則使用查找到的位置標(biāo)識(shí)重寫目的IP地址字段的值， 然后將數(shù)據(jù)包發(fā)送出去；如果沒(méi)有查找到相關(guān)記錄，則通過(guò)DHT查找過(guò)程獲得與通信對(duì)端 的主機(jī)標(biāo)識(shí)對(duì)應(yīng)的位置標(biāo)識(shí)該OA Router根據(jù)通信對(duì)端主機(jī)標(biāo)識(shí)的RA字段的值與該OA Router的主機(jī)標(biāo)識(shí)的RA字段的值相同，判斷通信對(duì)端的Router-M和該OA Router位于同 一路由域，則該OA Router直接觸發(fā)其所在路由域的DHT查找過(guò)程，獲得通信對(duì)端的映射信 息；如果上述兩個(gè)字段的值不同，說(shuō)明通信對(duì)端的Router-M與該OARouter位于不同的路由 域內(nèi)，則該OA Router向其所在路由域的RA Router發(fā)送查找消息；該RA Router接收到查 找消息后，根據(jù)消息中攜帶的通信對(duì)端的主機(jī)標(biāo)識(shí)判斷該通信對(duì)端的Router-M位于哪個(gè) 路由域內(nèi)，再將查找消息轉(zhuǎn)發(fā)給該通信對(duì)端的Router-M所在路由域的RA Router ；當(dāng)通信 對(duì)端的Router-M所在路由域的RA Router接收到查找消息后，就觸發(fā)其所在路由域的DHT 查找過(guò)程；在查找到通信對(duì)端的映射信息后，其向發(fā)起查找過(guò)程的RARouter返回通信對(duì)端 的位置標(biāo)識(shí)，發(fā)起查找過(guò)程的RA Router接收到該位置標(biāo)識(shí)后，再將該位置標(biāo)識(shí)轉(zhuǎn)發(fā)給OA Router ；當(dāng)獲得通信對(duì)端的位置標(biāo)識(shí)后，OA Router使用該位置標(biāo)識(shí)重寫IP包頭的目的IP 地址字段，然后發(fā)送數(shù)據(jù)包，該數(shù)據(jù)包經(jīng)過(guò)網(wǎng)絡(luò)路由到達(dá)通信對(duì)端接入的OA Router,由該 目的OA Router接收數(shù)據(jù)包后，先將數(shù)據(jù)包的目的IP地址重寫回通信對(duì)端的主機(jī)標(biāo)識(shí)，然 后將數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)給通信對(duì)端。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其特征在于所述終端發(fā)生移動(dòng)后，該終端新連接的OA Router負(fù)責(zé)更新映射路由器中該終端的映射信息，因終端的主機(jī)標(biāo)識(shí)的RA字段是存儲(chǔ)該 終端映射信息的映射路由器所在的路由域的入口信息，即映射路由器Router-M所在路由 域的RA Router的前綴信息，因此該終端新連接的OA Router能夠根據(jù)其主機(jī)標(biāo)識(shí)找到存 儲(chǔ)該終端映射信息的映射路由器的入口，然后更新該終端的映射信息。
7.一種采用權(quán)利要求1所述的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的移動(dòng)管理方法，其特征在于所述網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng) 執(zhí)行移動(dòng)管理時(shí)，終端、路由器與映射路由器之間的交互過(guò)程包括下列操作步驟(1)終端注冊(cè)終端首次接入網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)時(shí)，向網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行注冊(cè)，獲取標(biāo)識(shí)并在映射路由器 Router-M中存儲(chǔ)終端的位置標(biāo)識(shí)、終端當(dāng)前連接的OA Router的位置標(biāo)識(shí)和終端的主機(jī)標(biāo) 識(shí)的映射信息；(2)位置更新和相應(yīng)的切換控制分為域內(nèi)位置更新與域間位置更新；由于終端移動(dòng) 而導(dǎo)致終端的位置標(biāo)識(shí)發(fā)生改變時(shí)，相關(guān)路由器之間實(shí)現(xiàn)交互，更新映射路由器Router-M 中存儲(chǔ)的終端的映射信息；終端在與通信對(duì)端的通信過(guò)程中發(fā)生移動(dòng)時(shí)，為了保持會(huì)話還 要在位置更新過(guò)程中完成相應(yīng)的切換控制。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于所述步驟(1)包括下列操作內(nèi)容(11)每個(gè)路由域中的OARouter不斷向外廣播消息，消息參數(shù)為該OARouter的主機(jī)標(biāo) 識(shí)；終端進(jìn)入到該OARouter覆蓋范圍內(nèi)，就能接收到該廣播消息并保存其中的參數(shù)，再根 據(jù)該OA Router的主機(jī)標(biāo)識(shí)自行生成自身的主機(jī)標(biāo)識(shí)；且終端的主機(jī)標(biāo)識(shí)一旦生成后，無(wú) 論其以后移動(dòng)到何處，該主機(jī)標(biāo)識(shí)都不會(huì)改變；然后，終端根據(jù)廣播消息的源IP地址配置 缺省路由，在發(fā)送數(shù)據(jù)包時(shí)，終端就根據(jù)該缺省路由直接將數(shù)據(jù)包發(fā)送給當(dāng)前與其連接的 OA Router ；(12)終端向OARouter發(fā)送注冊(cè)請(qǐng)求Register，該請(qǐng)求參數(shù)為該終端的主機(jī)標(biāo)識(shí)ID;(13)OA Router接收到該終端的Register后，為該終端分配一個(gè)Locallocator，并在 本地緩存中記錄信息<ID，Local locator)；(14)因終端是首次在系統(tǒng)中注冊(cè)，所以O(shè)ARouter還要在Router-M中注冊(cè)該終端的 主機(jī)標(biāo)識(shí)、終端的位置標(biāo)識(shí)和該OA Router的位置標(biāo)識(shí)之間的映射關(guān)系，其操作過(guò)程取決于 該路由域OA Router使用的DHT協(xié)議OA Router對(duì)終端的主機(jī)標(biāo)識(shí)進(jìn)行哈希，得到一個(gè)關(guān) 鍵字；執(zhí)行DHT協(xié)議的插入Put操作，將終端的位置標(biāo)識(shí)記為global locator,存儲(chǔ)于本路 由域范圍內(nèi)的某個(gè)路由器中，該路由器即為終端的Router-M ；當(dāng)Router-M接收到插入Put 消息時(shí)，Router-M存儲(chǔ)映射信息終端的位置標(biāo)識(shí)與主機(jī)標(biāo)識(shí)，以及該終端當(dāng)前連接的OA Router的位置標(biāo)識(shí)，然后其向OA Router返回插入相應(yīng)Put ACK ；(15)OA Router接收到存儲(chǔ)終端映射信息的映射路由器Router-M的插入確認(rèn)PutACK ；(16)OA Router向終端返回一個(gè)表明注冊(cè)成功的注冊(cè)請(qǐng)求響應(yīng)RegisterACK。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于所述域內(nèi)位置更新是指終端在存儲(chǔ)其映 射信息的路由域內(nèi)的不同組織域之間移動(dòng)、或是從其他路由域移動(dòng)到存儲(chǔ)終端映射信息的 路由域，終端的位置標(biāo)識(shí)發(fā)生改變，從而導(dǎo)致對(duì)其映射路由器中存儲(chǔ)的該終端的映射信息 進(jìn)行更新的過(guò)程；該終端在與通信對(duì)端CN通信過(guò)程中發(fā)生移動(dòng)時(shí)，還要對(duì)通信對(duì)端連接的 OA Router中存儲(chǔ)的該終端的映射信息進(jìn)行更新，即終端在與通信對(duì)端CN通信過(guò)程中，終 端從第IfOA Router的覆蓋范圍移動(dòng)到第2個(gè)OA Router的覆蓋范圍，且第2個(gè)OA Router 與終端的映射路由器Router-M位于同一個(gè)路由域，域內(nèi)位置更新包括下列操作內(nèi)容(21)終端移動(dòng)到第2個(gè)OARouter覆蓋范圍時(shí)，接收到該OA Router的廣播消息；(22)終端接收到該廣播消息后，因消息的參數(shù)發(fā)生改變，終端判定其已經(jīng)移動(dòng)到了新 的OA Router覆蓋范圍，則該終端向該新的OA Router發(fā)送注冊(cè)請(qǐng)求Register消息，消息 參數(shù)為該終端的主機(jī)標(biāo)識(shí)ID-H ；(23)當(dāng)?shù)?個(gè)OARouter接收到Register消息后，根據(jù)消息參數(shù)中的ID-H的RA字段 和該Router的位置標(biāo)識(shí)中的RA字段相同，判定該終端是域內(nèi)移動(dòng)；第2個(gè)OARouter觸發(fā)其所在路由域的DHT更新過(guò)程，將終端的Router-M中存儲(chǔ)的該終端的位置標(biāo)識(shí)更新為其為 終端分配的位置標(biāo)識(shí)global-locator-H-new ；(24)終端的Router-M接收到第2個(gè)OARouter發(fā)送的更新請(qǐng)求消息后，該Router-M 在本地緩存中查找到該終端的包括終端的主機(jī)標(biāo)識(shí)，終端接入的OARouter的位置標(biāo)識(shí)與 終端的位置標(biāo)識(shí)的映射信息，根據(jù)映射信息中記錄的該終端接入的OA Router的位置標(biāo)識(shí) global-locator-OAlRouter,向第 1 個(gè) OA Router 發(fā)送轉(zhuǎn)發(fā)請(qǐng)求 Forward 消息，請(qǐng)求該 OA Router將接收到的發(fā)送給該終端的主機(jī)標(biāo)識(shí)ID-H的數(shù)據(jù)包全部轉(zhuǎn)發(fā)給消息參數(shù)中該終端 的新的位置標(biāo)識(shí)global-locator-H-new ；(25)第1個(gè)OARouter接收到上述消息后，先緩存該信息<ID_H， global-locator-H-new>，當(dāng)該OA Router接收到發(fā)送給ID-H的數(shù)據(jù)包時(shí)，將數(shù)據(jù)包中 的目的地址字段修改為global-locator-H-new，再轉(zhuǎn)發(fā)到網(wǎng)絡(luò)；同時(shí)，該OA Router負(fù) 責(zé)向通信對(duì)端CN的OA Router發(fā)送轉(zhuǎn)移請(qǐng)求Transfer消息，該消息參數(shù)為ID-H和 global-locator-new-H,請(qǐng)求該OA Router將其接收到的發(fā)送給ID-H的數(shù)據(jù)包全部轉(zhuǎn)發(fā)給 消息參數(shù)中的 global-locator-H-new。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于所述路由域間位置更新是指因終端在沒(méi) 有存儲(chǔ)終端映射信息的各個(gè)路由域之間移動(dòng)，或終端從存儲(chǔ)其映射信息的路由域移動(dòng)到其 他的路由域內(nèi)，而引起映射路由器的更新操作；該終端在與通信對(duì)端CN通信過(guò)程中發(fā)生移 動(dòng)時(shí)，還要對(duì)通信對(duì)端連接的OA Router中存儲(chǔ)的該終端的位置信息進(jìn)行的更新操作；即 當(dāng)終端與通信對(duì)端CN通信過(guò)程中，從第1個(gè)路由域的第IfOA Router移動(dòng)到第2個(gè)路由域 的第2個(gè)OARouter，且第2個(gè)OA Router與存儲(chǔ)該終端的映射信息的映射路由器Router-M 位于不同的RA域內(nèi)；路由域間位置更新過(guò)程包括下列操作內(nèi)容(2A)終端移動(dòng)到第2個(gè)OA Router的覆蓋范圍時(shí)，接收到該第2個(gè)OARouter的廣播消息；(2B)終端接收到該廣播消息后，因消息的參數(shù)發(fā)生變化，終端判定其已經(jīng)移動(dòng)到了新 的OA Router覆蓋范圍，則該終端向第2個(gè)OA Router發(fā)送注冊(cè)請(qǐng)求Register消息，消息 參數(shù)為該終端的主機(jī)標(biāo)識(shí)ID-H ；(2C)當(dāng)?shù)?個(gè)OA Router接收到Register消息后，根據(jù)消息參數(shù)中ID-H的RA字段和 該OARouter的位置標(biāo)識(shí)的RA字段不同，判定該終端是域間移動(dòng)；第2個(gè)OARouter不能觸 發(fā)其他路由域的DHT更新操作，所以第2個(gè)OARouter向第2個(gè)路由域的RARouter發(fā)送更 新請(qǐng)求update消息，消息參數(shù)為該終端的主機(jī)標(biāo)識(shí)ID-H及第2個(gè)OA Router為其分配的 新的位置標(biāo)識(shí) global-locator-H-new ；(2D)第2個(gè)路由域的RA Router接收到update消息后，根據(jù)消息參數(shù)中的 ID-H的RA字段，判斷該終端Router-M所在的路由域，然后向該路由域的RA Router 轉(zhuǎn)發(fā)update消息，并在消息中增加一個(gè)參數(shù)第2個(gè)OA Router的位置標(biāo)識(shí)、即 global-locator_0A2-Router ；(2E)當(dāng)RA Router接收到update消息后，對(duì)消息參數(shù)中的ID-H進(jìn)行哈希，得到一個(gè)關(guān) 鍵字，然后觸發(fā)本域內(nèi)的DHT更新操作，即向本域內(nèi)存儲(chǔ)該終端映射信息的Router-M發(fā)送 更新消息；(2F)當(dāng)Router-M接收到更新消息時(shí)，就在本地記錄中查找到與該終端的相關(guān)信息，然后向第1個(gè)OA Router發(fā)送轉(zhuǎn)發(fā)請(qǐng)求forward消息，請(qǐng)求第1個(gè)OA Router將其接收到的 發(fā)送給ID-H的數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)到其global-locator-H-new ；然后，Router-M將該終端的位置標(biāo) 識(shí)更新為global-locator-H-new，同時(shí)記錄新的第2個(gè)OA Router的位置標(biāo)識(shí)；(2G)第 IfOA Router 接收到上述消息后，緩存信息 <ID-H，glcAal-locator-H-new>， 當(dāng)?shù)贗fOA Router接收到發(fā)送給ID-H的數(shù)據(jù)包時(shí)就將數(shù)據(jù)包中的目的地址字段修改 為global-locator-H-new，再轉(zhuǎn)發(fā)到網(wǎng)絡(luò)；同時(shí)，第1個(gè)OA Router負(fù)責(zé)向通信對(duì)端的OA Router發(fā)送轉(zhuǎn)移請(qǐng)求Transfer消息，請(qǐng)求該Router將其接收到的發(fā)送給ID-H的數(shù)據(jù)包全 部轉(zhuǎn)發(fā)給消息參數(shù)中的global-locator-H-new。
全文摘要
一種基于位置標(biāo)識(shí)和主機(jī)標(biāo)識(shí)分離的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)及其移動(dòng)性管理方法，該系統(tǒng)是由核心域CA、由組織域OA構(gòu)成的路由域RA、路由域路由器(RA Router)與組織域路由器(OA Router)，以及位于路由域的映射服務(wù)器與各種終端所組成；為簡(jiǎn)化系統(tǒng)，映射服務(wù)器的功能模塊分布式設(shè)置于路由域內(nèi)包括RA Router和OA Router的各個(gè)路由器內(nèi)，即使用分布式哈希表組織路由域內(nèi)的所有RA Router和OA Router存儲(chǔ)終端位置標(biāo)識(shí)、終端當(dāng)前連接的OA Router的位置標(biāo)識(shí)和主機(jī)標(biāo)識(shí)之間的映射信息；從終端角度看，存儲(chǔ)終端的映射信息的路由器又被稱為該終端的映射路由器Router-M。本發(fā)明還基于該網(wǎng)絡(luò)提出完善的移動(dòng)性管理方法，在解決路由可擴(kuò)展問(wèn)題基礎(chǔ)上，支持移動(dòng)性會(huì)話。而且，本發(fā)明能與因特網(wǎng)兼容，降低了部署難度。
文檔編號(hào)H04L12/24GK102075420SQ20101062186
公開日2011年5月25日 申請(qǐng)日期2010年12月27日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月27日
發(fā)明者侯云靜, 盧美蓮, 時(shí)巖, 李玉宏, 王文東, 鄒仕洪, 龔向陽(yáng) 申請(qǐng)人:北京郵電大學(xué)