專利名稱：一種PMIPv6環(huán)境中LMA動態(tài)發(fā)現(xiàn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于網(wǎng)絡技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種代理移動IPv6 (PMIPve)環(huán)境中本地移動錨點(LMA)動態(tài)發(fā)現(xiàn)方法。
背景技術(shù)：
作為移動IPv6 (Mobile IPv6，MIPv6)基于網(wǎng)絡操作的擴展，代理移動IPv6 (ProxyMobile IPv6,PMIPv6)將移動性管理的信令(Proxy Binding Update,PBU和Proxy Binding
Acknowledgement, PBA)交互都轉(zhuǎn)移到網(wǎng)絡實體-本地移動錨點(Local Mobility
Anchor, LMA)和移動接入網(wǎng)關(guān)(Mobility Access Gateway, MAG),以期降低切換開銷和協(xié)議部署難度。PMIPv6優(yōu)化的切換性能和較低的部署開銷已經(jīng)為各種移動互聯(lián)網(wǎng)組織(如3GPP、3GPP2和WiMAX等)提供了移動性支持的新選擇。在PMIPv6中，MAG發(fā)現(xiàn)MN (Mobile Node，移動節(jié)點)接入時，需要獲知對應的LMA地址，從而發(fā)起MN的位置更新操作。此外，在大規(guī)模部署PMIPv6的移動環(huán)境中，MAG需要為麗動態(tài)選擇LMA進 行PMIPv6綁定，以此來降低MAG靜態(tài)配置的負擔以及LMA失效的發(fā)現(xiàn)時延。RFC6097規(guī)范了如下幾種LMA發(fā)現(xiàn)機制:1)當MAG對麗進行接入認證的時候，從認證、授權(quán)、計費(Authentication, Authorization, Accounting, AAA)服務器獲取 LMA 地址信息；2)當MAG對MN進行接入認證的時候，獲取到LMA的FQDN (Fully Qualified DomainName,完全合格域名),然后通過域名系統(tǒng)(Domain Name System, DNS)查詢獲取LMA的地址；
3)MAG基于MN的標識生成LMA的FQDN，再通過DNS查詢LMA的地址；4)MN接入網(wǎng)絡時，MAG從底層信令消息得到LMA的FQDN，再通過DNS查詢LMA的地址。然而，上述機制均是靜態(tài)獲取LMA地址的方法，缺乏為特定MAG選擇最佳LMA的支持。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對上述問題，提供一種PMIPv6環(huán)境中本地移動錨點(LMA)動態(tài)發(fā)現(xiàn)方法，能夠動態(tài)獲取LMA地址，為特定MAG選擇最佳LMA的支持。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:一種PMIPv6環(huán)境中LMA動態(tài)發(fā)現(xiàn)方法，其步驟包括:I)將一個PMIPv6域內(nèi)的多個LMA配置為一個Anycast組；2)移動接入網(wǎng)關(guān)(MAG)獲取Anycast組內(nèi)的LMA的Anycast地址,并向該Anycast地址發(fā)送PBU消息；3)在LMA返回的PBA消息中，通過新增的選項攜帶距離該MAG最近的LMA的真實IP地址，使該MAG獲知該最近的LMA的真實位置。進一步地,所述Anycast組內(nèi)的每個LMA都向外通告相同的任播地址，并為每個LMA分配一個唯一的可尋址IP地址。進一步地，MAG獲取LMA的Anycast地址的方法是:
a)麗(移動節(jié)點)接入MAG后，MAG向AAA服務器發(fā)起對麗的認證并獲取包含MN-1D和LMA的FQDN (完全合格域名)；b) MAG根據(jù)LMA的FQDN向DNS服務器查詢LMA的IP地址信息；c) DNS服務器返回LMA對應的Anycast地址，作為對MAG的查詢響應。進一步地，MAG提取PBA消息中攜帶的LMA的IP地址，進而建立對應的PMIPv6雙向隧道。進一步地，麗發(fā)送的數(shù)據(jù)包通過MAG轉(zhuǎn)發(fā)到最近的LMA，發(fā)向麗的數(shù)據(jù)包根據(jù)正常的PMIPv6操作由該LMA截獲，并通過隧道轉(zhuǎn)發(fā)到對應的MAG。進一步地,在PBA消息中增加指示包含LMA實際IP地址選項的A標志位，當A標志置為I時，表明PBA消息中包含了攜帶LMA的IP地址的選項，MAG以選項中的地址作為建立綁定關(guān)系的LMA地址；如果A標志為O或未包含A標志時，MAG的操作遵從基本PMIPv6協(xié)議。進一步地，包含LMA實際IP地址的選項包括:Type，指示此選項的類型值；Length，為選項長度；Pref.，為此地址的優(yōu)先級，優(yōu)先級取值越高表明該地址的優(yōu)先級越高Reserved，為保留的待擴展字段；最后的字段為攜帶LMA唯一可路由IPv6地址的字段。MAG選擇使用優(yōu)先級(Pref.)最高的LMA地址。本發(fā)明提出的PMIPv6環(huán)境中LMA的動態(tài)發(fā)現(xiàn)方法，將一個PMIPv6域內(nèi)的多個LMA配置為一個Anycast組,并在PBA消息中通過新增的選項攜帶距離MAG最近的LMA的真實IP,使MAG獲知該最近LMA的真實位置，從而建立PMIPv6雙向隧道。該動態(tài)獲取LMA地址的方法擴展了傳統(tǒng)的PMIPv6操作流程，可以為特定MAG選擇最佳LMA的支持。


·圖1是實施例中基于Anycast的LMA集合架構(gòu)示意圖。圖2是實施例中PMIPv6操作流程示意圖。圖3是實施例中擴展的PBA消息示意圖。圖4是實施例中擴展的PBA消息中新增選項的字段示意圖。
具體實施例方式下面通過具體實施例，并配合附圖，對本發(fā)明做進一步說明。為了在一個PMIPv6域中部署多臺具有負載均衡作用的LMA，本發(fā)明提出基于Anycast的LMA集部署架構(gòu),如圖1所示。由圖1可見，在PMIPv6域內(nèi)，部署多臺屬于同一 Anycast組的LMA。每臺LMA都向外通告相同的任播地址。此外，為了對每個LMA進行具體定位和管理，還需為其分配另一個唯一的可尋址IP地址。圖中“MN handover”表示該MN從一個MAG切換到另一個MAG。通過RFC6097規(guī)范的機制，MAG可以獲知LMA的Anycast地址，隨后的流程如圖2所示。請參考圖2，本發(fā)明擴展后的PMIPv6操作流程如下:I )MN接入MAG后，MAG向AAA服務器發(fā)起對MN的認證并獲取包含MN-1D和LMA的FQDN (以此模式舉例)等基本信息。麗的基本信息(如麗的ID和LMA的FQDN)是存在策略文件中，可以通過AAA協(xié)議或其他協(xié)議獲得，本實施例以此舉例說明MN在接入的時候，MAG獲得這些基本的信息。還可以采用其它的模式，如通過一個中心的信息服務器來維護這些信息等等。2)根據(jù)LMA的FQDN (LMA_FQDN), MAG向DNS服務器查詢LMA的IP地址信息。3)DNS 服務器返回 LMA 對應的 Anycast 地址(LMA_Anycast addr.)，作為對 MAG 的查詢響應。4) MAG 向 LMA 的 Anycast 地址(LMA_Anycast addr.)發(fā)送 PBU 消息。5)LMA收到PBU后，和該MAG建立雙向隧道，并通過發(fā)送PBA消息予以響應，PBA消息的源地址和目的地址分別為LMA的Anycast地址(LMA_Anycast addr.)和MAG的地址。此外，PBA中通過本發(fā)明擴展選項攜帶LMA的唯一可路由IP地址，該IP地址也是LMA選擇和 MAG 建立雙向隧道的有效 IP 地址。圖 2 ψ iiPBU (Src: MAG | Dst: LMA_Anycast addr.) ”的含義是=PBU消息的源地址(Src)為MAG的地址，目的地址(Dst)為LMA結(jié)合的任播地址)。6)MAG接收到PBA消息之后，發(fā)現(xiàn)其中有攜帶LMA的IP地址的選項。MAG通過提取該選項中的IP地址，建立對應的雙向隧道。圖2中“PBA (Src: LMA_Anycastaddrs|Dst:MAG|+LMA addr.)”的含義是:PBA數(shù)據(jù)包的源地址是LMA的任播地址，目的地址為MAG的地址，此外，PBA消息中攜帶特定LMA的唯一通信地址。7)綁定過程完成之后，麗發(fā)送的數(shù)據(jù)包就可以通過MAG轉(zhuǎn)發(fā)到最近的LMA，而發(fā)向麗的數(shù)據(jù)包可以根據(jù)正常的PMIPv6操作由該LMA截獲，并通過隧道轉(zhuǎn)發(fā)到對應的MAG。圖3是擴展的PBA消息示意圖，其中Status表示PBA消息的狀態(tài)，K表示IPsec支持功能，R表示移動路由器，P表示PMIPv6注冊消息，Res.表示預留字段。根據(jù)上述流程，本發(fā)明在PBA消息中增加了指示包含LMA實際IP地址選項的A標志位,如圖3所示。當A標志置為I時，表明P BA消息中包含了攜帶LMA的IP地址的選項，MAG將以選項中的地址作為建立綁定關(guān)系的LMA地址。如果A標志為O或未包含A標志時，MAG的操作遵從基本PMIPv6 協(xié)議。在擴展的PBA消息中，包含LMA實際IP地址的選項如圖4所示。對其中的各字段說明如下:Type指示此選項的類型值，用于指示這個選項是什么類型，即包含什么信息，在協(xié)議層面，為一個唯一性取值的字段，如Type為22表示后面的選項是家鄉(xiāng)網(wǎng)絡前綴選項，Type為23表不后面的選項是切換指不符選項，等等；Length為選項長度，對于每一個選項，指示其長度可以便于確定屬于這個選項的數(shù)據(jù)的范圍，是TCP/IP協(xié)議的基本特點；Pref.為此地址的優(yōu)先級，優(yōu)先級取值越高表明該地址的優(yōu)先級越高，如果包含多個選項，MAG應選擇使用優(yōu)先級最高的LMA地址，例如，PBA中包含三個LMA地址的選項，其中的Pref.取值分別為1，2和3，那么MAG將使用取值為3的選項中的LMA地址；Reserved為保留的待擴展字段；對于每一種協(xié)議擴展，都應該考慮其后續(xù)功能補充的可能性，所以都留有可擴展的余地，比如，通過這個字段可以指示這個LMA是否支持IPv4 等；最后的字段“IPv6of LMA”為攜帶LMA唯一可路由IPv6地址的字段。盡管為說明目的公開了本發(fā)明的具體實施例和附圖，其目的在于幫助理解本發(fā)明的內(nèi)容并據(jù)以實施，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以理解:在不脫離本發(fā)明及所附的權(quán)利要求的精神和范圍內(nèi)，各種替換、變化和修改都是可能的。本發(fā)明不應局限于本說明書最佳實施例和附圖所公 開的內(nèi)容，本發(fā)明要求保護的范圍以權(quán)利要求書界定的范圍為準。
權(quán)利要求
1.一種PMIPV6環(huán)境中LMA動態(tài)發(fā)現(xiàn)方法，其步驟包括: 1)將一個PMIPv6域內(nèi)的多個LMA配置為一個Anycast組； 2)MAG獲取Anycast組內(nèi)的LMA的Anycast地址，并向該Anycast地址發(fā)送PBU消息； 3)在LMA返回的PBA消息中，通過新增的選項攜帶距離該MAG最近的LMA的真實IP地址，使該MAG獲知該最近的LMA的真實位置。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于:所述Anycast組內(nèi)的每個LMA都向外通告相同的任播地址，并為每個LMA分配一個唯一的可尋址IP地址。
3.如權(quán)利要求1所述的方法,其特征在于，MAG獲取LMA的Anycast地址的方法是: a)MN接入MAG后，MAG向AAA服務器發(fā)起對MN的認證并獲取包含MN-1D和LMA的FQDN； b)MAG根據(jù)LMA的FQDN向DNS服務器查詢LMA的IP地址信息； c)DNS服務器返回LMA對應的Anycast地址，作為對MAG的查詢響應。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于:MAG提取PBA消息中攜帶的LMA的IP地址，進而建立對應的PMIPv6雙向隧道。
5.如權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于:麗發(fā)送的數(shù)據(jù)包通過MAG轉(zhuǎn)發(fā)到最近的LMA，發(fā)向麗的數(shù)據(jù)包根據(jù)正常的PMIPv6操作由該LMA截獲，并通過隧道轉(zhuǎn)發(fā)到對應的MAG0
6.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于:在PBA消息中增加指示包含LMA實際IP地址選項的A標志位，當A標志置為I時，表明PBA消息中包含了攜帶LMA的IP地址的選項，MAG以選項中的地址作為建立綁定關(guān)系的LMA地址；如果A標志為O或未包含A標志時，MAG的操作遵從基本PMIPv6協(xié)議。
7.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，包含LMA實際IP地址的選項包括=TypeJ^示此選項的類型值；Length,為選項長度；Pref.,為此地址的優(yōu)先級,優(yōu)先級取值越高表明該地址的優(yōu)先級越高Reserved，為保留的待擴展字段；最后為攜帶LMA唯一可路由IPv6地址的字段。
8.如權(quán)利要 求7所述的方法，其特征在于，MAG選擇使用優(yōu)先級最高的LMA地址。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種PMIPv6環(huán)境中LMA動態(tài)發(fā)現(xiàn)方法，其步驟包括1)將一個PMIPv6域內(nèi)的多個LMA配置為一個Anycast組；2)移動接入網(wǎng)關(guān)(MAG)獲取Anycast組內(nèi)的LMA的Anycast地址，并向該Anycast地址發(fā)送PBU消息；3)在LMA返回的PBA消息中，通過新增的選項攜帶距離該MAG最近的LMA的真實IP地址，使該MAG獲知該最近的LMA的真實位置。本發(fā)明方法擴展了傳統(tǒng)的PMIPv6操作流程，能夠動態(tài)獲取LMA地址，為特定MAG選擇最佳LMA的支持。
文檔編號H04W8/26GK103249025SQ201310195419
公開日2013年8月14日 申請日期2013年5月23日 優(yōu)先權(quán)日2013年5月23日
發(fā)明者延志偉, 孔寧, 田野, 沈爍 申請人:中國科學院計算機網(wǎng)絡信息中心