改进的移动IPv6协议分析

摘 要:在IPv4基础上发展
未来的移动互联领域发挥更大作
注册报文,造成较大的注册延时
议,并进行了详细分析。
起来的移动IPv6,比移动IPv4有很多
用。但是当移动节点频繁移动时,标
,降低网络性能,因此有必要加以改

优势,功能更为强大,更安全,必将在
准移动IPv6协议会在网络中产生大量的
进。本文介绍了两种改进的移动IPv6协


  关键词:移动IPv4;移动IPv6;注册延时;MAP                                      

  IPv6的出现是移动计算的一
IPv4发展的经验,并结合了IPv6
个重要里程碑。移动IPv6比移动IPv4
的很多新特性。IPv6的这些特性对于
有很多优势,因为他的设计吸取了移动
未来的移动无线网络的发展非常重要。

  标准移动IPv6协议[1]是
理,家乡代理中集成了数据传输
地址。MN将通过绑定更新向HA注
定。在标准移动IPv6中,
通过家乡代理(HA)维护对移动节点
和移动性管理功能。当MN移动到另外
册这个新的转交地址。MN的任何移动

(MN)的绑定来实现网络层的移动性管
一个IP子网时,他就会获得另外的转交
都将汇报给HA,由HA来维护MN的移动绑


  这种移动性支持方案却存在着明显的不足:例
个绑定更新信息到家乡代理或通信节点。这样,将
了带宽,浪费了宝贵的网络资源,还会引发网络冲
会造成较大的切换延时,从而引起严重的包丢失和
如移动节点在外地网络中每移动一个新的位置就要发送一
会在主干网络中引发大量的注册报文,这些冗余信息占据
突,减少有效数据的传输。特别是当MN远离家乡网络时,
通信吞吐量的下降。

  1 分级移动IPv6                                                                      

  为了解决上述问题,Hesham Soliman,Claude
了分级移动IPv6(HMIPv6)[2],从微观移动性
将家乡代理移动性管理的能力下放一部分到代理。
Castelluccia,Karim Ei-Malki和Ludovic Bellier提出
来解决上述问题,核心是移动性管理,减少冗余信息,并


  分级方案把移动性问题分成
的重要之处在于他引入了一个新
个网络的边界,位于访问路由器
了微观移动(micromobility)和宏
的移动IPv6节点移动锚点(Mobility
(Access Router/AR)的上层。
观移动(macro mobilty)。这个协议
Anchor Point/MAP)。他通常位于一


  当移动节点(MN)移动到一个新的MAP域并连
置获得一个本地转交地址(Regional Care-of Add
地址(on-Link Care-of Address/LCoA)。随后,
址(RCoA)和在线转交地址(LCoA)捆绑的家乡代
些绑定更新是把移动节点的家乡地址和RCoA捆绑在
接到其中一个访问路由器(AR)时,他通过无状态自动配
ress/RCoA)。同时他也会从这个AR处获得一个在线转交
移动节点发送绑定更新到MAP,把移动节点的本地转交地
理和通信节点来告知他目前的本地转交地址(RCoA)。这
一起。

  MAP就像是移动节点的本地
缓冲,找到移动节点对应的LCoA
并按照正常的方式处理报文。
家乡代理。他截获从家乡代理和通信
,然后把数据包封装再送往移动节点

节点发往RCoA的数据包,查询他的绑定
的LCoA。移动节点解开收到的数据包,


  只有移动节点在不同MAP域
地转交地址(RCoA)。如果移动
节点发送绑定更新,只要把他目
更新报文大大减少,从而减少了
间移动时,他才需要向家乡代理和通
节点是在同一个MAP域内移动时,由
前的在线转交地址(LCoA)向MAP注
网络冲突,提高了切换速度和有效信
信节点发送绑定更新,注册他当前的本
于RCoA不变,他无需向家乡代理和通信
册即可。这样,主干网络中冗余的绑定
息的发送。

  2 区域移动IPv6                                                                      

  为了有效减少移动节点、家
代IPv4的IPv6网络,提出了一种
的分级移动IPv6,他的性能要更
乡代理和通信对端之间的注册报文,
新的移动性管理方案区域移动IPv6(
优,更适应于移动性管理。
Kyungjoo Suh针对在不久的将来即将取
RMIPv6)[3]。相对于目前比较热门


  区域移动IPv6引入了一个新的移动IPv6节点—
。RAP是由移动节点动态决定的,因此对于一个具
他的RAP;同时,每个移动节点的RAP又可以互不相
—区域锚点(RAP),他将作为移动节点的本地家乡代理
体的移动节点而言,任何访问路由器(AR)都有可能成为
同。

  在区域移动IPv6中,区域的大小是由移动节点
AR2后,如果AR1支持RAP功能,并且AR1和AR2之间
RAP,同时利用从AR1处获得的转交地址作为本地转
把自己当前的位置在线转交地址(LCoA)和本地转
或RAP根据价值函数动态决定。当移动节点从AR1移动到
满足距离限制。那么,移动节点就可以把AR1作为自己的
交地址(RCoA)。随后,移动节点发送绑定更新到RAP,
交地址(RCoA)捆绑在一起。

  这样,移动节点实际上是再
地址而产生的不必要的延时。
次使用了他在前一个AR处所获得的本

地转交地址,从而避免了重新获取转交


  在一定区域内,RAP就充当
点的IP包,再通过隧道方式把他
才需要向家乡代理和通信节点发
范围内,RCoA是不会改变的。因
理和通信对端注册,只需把当前
起移动节点的本地家乡代理角色。RA
们发送到移动节点的在线转交地址(
送绑定更新,注册他当前的本地转交
此,如果移动节点只是在同一个区域
地址在线转交地址向RAP注册即可。
P截获家乡代理或通信对端送往移动节
LCoA)。只有移动节点RAP改变后,他
地址(RCoA)。然而,在一个RAP区域
内改变他的当前位置,他无须向家乡代


  3 结语                                                                                  

  在宏移动的情况下,标准移动IPv6提供了对移
有网络之间具有很好的兼容性;但是,在微移动的
册延时,从而降低网络性能。因此有必要进行改进
动节点在全球Internet上的移动支持,安全性较高,与现
情况下,会在网络中产生大量的注册报文,造成较大的注


  与分级移动IPv6相比,区域移动IPv6具有较大的灵活性,更适应于移动性管理。            

  (1)区域移动IPv6不需要
此,前者更能适应于IPv6支持的
假设某种网络拓扑结构,而分级移动
任何网络拓扑。
IPv6是基于网络拓扑是分级结构的。因


  (2)在分级移动IPv6中,
同一个MAP。这样,如果一个子
该子网内所有的移动节点不能保
问路由器(AR)都有可能成为他
整个网络中。可见,采用RMIPv6
每个子网都有一个的固定MAP,所有
网内同时接有很多移动节点,容易引
持正常通信。而在区域移动IPv6中,
的RAP;同时,每个移动节点的RAP又
的网络能防止由于网络瓶颈或单节点
移动到该子网的移动节点,都必须共享
起网络瓶颈。一个MAP失效,将会引起
对于一个具体的移动节点而言,任何访
可以互不相同。因此,RAP可以分散于
的失败而导致整个系统无法正常运行。

  (3)区域移动IPv6的一个特点就是他会再次
新获取转交地址而产生的不必要的延时。
使用在前一个AR处所获得的本地转交地址,从而避免了重


  可见,区域移动IPv6是目前IPv6网络中比较理想的移动性管理方案。                      

  移动性管理是移动通信技术
移动通信系统中,设计一个有效
和提出更新的协议将是以后研究
中的一个关键问题,对于移动通信网
的移动性管理方案是非常重要的。在
移动IPv6的重点之一。
络的性能具有决定性的作用。因此,在
已有的协议的基础上进一步提高其性能


  参考文献                                                                                  

  [1] Johnson D,Perkins C,Arkko J.Mo
draft-ietf-mobileip-ipv6-19.txt,2002.
bility support in IPv6[M].


  [2] Hesham Soliman,Claud
IPv6mobility management(HMI
e Castelluccia,Karim El-Malki,e
Pv6)[M].IETF Mobile IPWorkin
t al.Hierarchical Mobile
g Group,2002.

  [3] Kyungjoo Suh.Reg,2002.

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