一種PMIPv6支持移動組播的路由優(yōu)化方法及系統的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及業(yè)務流分發(fā)技術領域，特別涉及一種PMIPv6支持移動組播的路由優(yōu)化方法及系統。
【背景技術】
[0002]代理移動IPv6 (PMIPv6)協議是IETF制定的基于網絡的區(qū)域移動管理協議，具有無需終端支持、切換性能高、終端位置私密性、鏈路技術無關性及多穴支持等優(yōu)點，并且能與MIPv6、HIP、MOBIKE等任意廣域移動管理協議相結合，高效地實現異構融合網絡環(huán)境下的終端移動性支持。目前，PMIPv6也已被實現到設備廠商的眾多產品中，其實際的運營商核心網絡升級改造部署也在進行當中。
[0003]另一方面，隨著互聯網的廣泛應用與無線通信技術的快速發(fā)展，使得網絡帶寬資源和服務質量受限成為了制約移動互聯網應用與發(fā)展的主要瓶頸。移動組播技術的實現可以有效減少網絡數據傳輸冗余，提高網絡資源的利用率。移動組播的技術發(fā)明可為移動用戶提供諸如移動視頻會議、移動在線游戲等多種服務，從而可以有效提高網絡數據傳輸效率。
[0004]組播移動性的實現一般需要一定移動性管理協議的支持，代理移動IPv6 (PMIPv6)作為一種基于網絡的移動性管理技術發(fā)明，在終端切換時延和通信服務質量方面，都體現出了較強的優(yōu)越性。另一方面，隨著移動終端計算資源的日益豐富，移動組播應用得以大量普及。因此，基于PMIPV6的組播移動性技術具有重要的實際意義。
[0005]如圖1所示，PMIPv6引入兩種類型的移動管理實現系統服務:區(qū)域移動錨點(LMA)和移動接入網關(MAG)。一個PMIPv6域包括一個或多個LMA和多個MAG。LMA相當于PMIPv6域中的HA，它是域內所有MN-HNP的拓樸錨點，負責管理麗的綁定信息，維持麗的可達性，LMA具有MIPv6協議中HA功能，及PMIPv6協議所要求的附加功能；MAG通常部署在接入路由器上，負責檢測麗在接入鏈路間的移動，作為麗的代理向LMA進行綁定注冊，通過向麗宣告MN-HNP為麗模擬家鄉(xiāng)鏈路，并通過MAG-LMA雙向隧道為麗轉發(fā)數據。由于麗的移動管理協議功能將由網絡中的MAG代理完成，因此稱該協議為代理移動IP(PMIP)，LMA覆蓋的區(qū)域為一個PMIPv6域。
[0006]對于組播數據服務部分，參考現有標準RFC協議(RFC6224、RFC7028)，一般情況下會在整個PMIPv6域內增添部署若干MTMA(移動組播樹錨點)設備單元，專門為域內組播數據的轉發(fā)以及處于組播組中的移動終端切換進行服務，該MTMA單元可以和原有LMA分開單獨部署，也可以部署在一起，本發(fā)明中默認LMA和MTMA部署在一起，下文用LMA/MTMA簡寫表不。
[0007]目前，IETF已經制定針對PMIPv6的基本的移動組播技術方案和路由優(yōu)化方案(RFC6224、RFC7028)，但是由于組播路由器所在位置未知，有可能是距離該PMIPv6域中較遠的位置，同時移動終端MN也有可能從外來域移入，因此先階段的路由優(yōu)化方案不能達到較好的傳輸延遲以及移動切換延遲效果。
[0008]為了行文方便，下面再介紹部分PMIPv6移動組播技術術語:
[0009]PMIPv6域(PMIPv6-Domain):使用PMIPv6實現MN移動管理的網絡，區(qū)域移動錨點(LMA)覆蓋的區(qū)域為一個PMIP域。一個PMIPV6域包括一個或多個區(qū)域移動錨點和多個移動接入網關。
[0010]區(qū)域移動銷點(Local Mobile Anchor，LMA):作用相當于是本地PMIPv6域中的HA,它是本地域內所有MN家鄉(xiāng)網絡前綴(MN-HNP)的拓樸錨點，負責管理域內MN的綁定信息，維持麗的可達性。
[0011]移動接入網關(Mobile Access Gateway,MAG):通常部署在接入路由器上，其作用是檢測麗在接入鏈路間的移動，并作為麗的代理向LMA進行綁定注冊，為麗模擬家鄉(xiāng)鏈路，通過MAG-LMA雙向隧道為MN轉發(fā)數據
[0012]LMA地址(LMA Address, LMAA):LMA接口配置的全局地址，MAG-LMA雙向隧道的端點。
[0013]代理轉交地址(Proxy CoA,PCoA):MAG接口配置的全局地址，MAG-LMA雙向隧道的端點。LMA將該地址作為麗的PCoA，在綁定緩存(PBCE)中為麗注冊該地址。
[0014]MN家鄉(xiāng)網絡前綴(MN Home Network Prefix，MN-HNP):為MN和MAG間的虛擬點到點鏈路分配的前綴，麗根據MN-HNP為自己的接口配置一個或多個地址。
[0015]麗家鄉(xiāng)地址(MN-HoA):由MN-HNP配置得到的麗地址。只要麗在同一 PMIPv6域中的接入網絡接入，都可以使用該地址。若MN通過它的多個MN-HNP配置了多個地址，任意一個都可以作為其MN-HoA。
[0016]麗家鄉(xiāng)鏈路(MN-HL):網絡為各麗模擬的虛擬家鄉(xiāng)鏈路，麗移動到PMIPv6域內后，從該鏈路獲得接入接口的三層地址配置。MN接入PMIPv6域后，將分配到獨占的MN-HNP。
[0017]組播源MS (Multicast Source):組播源指的是發(fā)送組播數據的源設備，可以是接入域的終端或其他設備，也可以是外部的服務器或者其他通信對端。在直接路由優(yōu)化的情況下，組播源位于PMIPv6域內。
[0018]組播路由器MR (Multicast Router):實現組播路由協議的關鍵設備，負責組播地址的維護以及組播數據的傳輸，根據協議規(guī)定，發(fā)往組播組成員的數據都要首先發(fā)送至MR，再由MR進行成員轉發(fā)。
[0019]移動組播樹錨點MTMA(Multicast Tree Mobility Anchor):移動組播樹錨點是在代理移動IPv6域內組播通信的拓撲錨點。它掛來著域中所有移動接入網關代替移動節(jié)點訂閱的組播組，因此移動組播錨點是一個指定組播路由器，或者是一個更高一層的MLD代理。它可以是本地移動錨點一部分，或者是獨立實現。
[0020]多播偵聽發(fā)現代理(MLD Agent) 一些簡單的樹型網絡拓撲中，邊緣設備上并不需要運行復雜的IPv6組播路由協議(如IPv6PM)，此時可通過在這些設備上配置MLDProxy (MLD代理)功能，使其代理下游主機來發(fā)送MLD報文及維護組成員關系，并基于該關系進行IPv6組播轉發(fā)。這種配置了 MLDPi^xy功能的設備稱為MLD偵聽代理。
[0021]路由請求Rtr-Sol (Router Solicitat1n)當主機網絡接口接入網絡后，主機發(fā)送該消息要求路由器立即生成Router Advertisement消息。
[0022]路由公告Rtr-Adv(Router Advertisement)路由器利用此消息，周期性的通告其存在及各種鏈路參數，或者用于響應Router Solicitat1n。Router Advertisement包括前綴，這些前綴用于確定是否另一個地址共享相同鏈路和/或地址配置、建議的跳數限制等等。
[0023]代理綁定更新PBU (Proxy Binding Update)由PMIPv6協議定義，由移動接入網關發(fā)往區(qū)域移動錨點的消息，用來建立移動節(jié)點的家鄉(xiāng)網絡前綴與代理轉交地址之間的綁定關系O
[0024]代理綁定確認PBA (Proxy Binding Acknowledge)由PMIPv6協議定義，由區(qū)域移動錨點回復給移動接入網關的消息，用來響應對應的代理綁定更新。
[0025]路由優(yōu)化請求ROR(Routing Optimizat1n Request)本發(fā)明擴展消息，在LMA/MTMA確定可以進行路由優(yōu)化后，向組播路由器請求某些組播組/組播源數據轉發(fā)執(zhí)行路由優(yōu)化。
[0026]路由優(yōu)化請求RORA (Routing Optimizat1n Request Acknowledge)本發(fā)明擴展消息，回復ROR消息，確認對請求的組播組/組播源數據轉發(fā)執(zhí)行路由優(yōu)化操作。
[0027]組播直接路由查詢ROQ(Routing Optimizat1n Query)本發(fā)明擴展消息，在移動節(jié)點切換后，由新MAG向LMA/MTMA發(fā)送，查詢某組播組/組播源數據轉發(fā)是否存在路由優(yōu)化。
[0028]組播直接路由確認ROQA(Routing Optimizat1n Query Acknowledge)本發(fā)明擴展消息，回復ROQ消息，確認某組播組/組播源數據轉發(fā)是否存在路由優(yōu)化。發(fā)明專利“一種路由優(yōu)化方法、裝置及系統”，上述方法包括:LMA在數據鏈路建立時，接收該數據鏈路對應的MAG發(fā)送的MAG的路由優(yōu)化支持能力和/或隧道能力；LMA根據MAG的路由優(yōu)化支持能力和/或隧道能力，進行路由優(yōu)化決策，優(yōu)化該數據鏈路。通過該發(fā)明提供的技術方案，解決了 PMIP網絡網元之間能力不一致會導致后續(xù)決策錯誤的問題，進而達到了避免流程回退，降低操作復雜度的效果。但該發(fā)明技術方案主要涉及到增強了 PMIPv6域中基本設備單元LMA和MAG的路由優(yōu)化能力，使得路由優(yōu)化決策執(zhí)行效率更高，LMA可以根據MAG的能力進行路由優(yōu)化策略的選擇，整個方案不涉及組播環(huán)境下的路由優(yōu)化相關問題。
[0029]發(fā)明專利“基于多上游接口 IGMP/MLD代理的組播路由優(yōu)化方法”，該發(fā)明公開了一種基于多上游接口 IGMP/MLD代理的組播路由優(yōu)化方法，包括以下步驟:所述多上游接口IGMP/MLD代理具有多個上游接口 ；對于每個組播源發(fā)送的組播組(S，G)或每個接收者訂閱的任意源組播組(*，G)或特定源組播組(S，G)，正在使用的上游接口有且只有一個，該正在使用的上游接口稱為實際上游接口 ；根據路由表以及策略路由選擇出的可以使用的上游接口稱為默認上游接口 ；*表示包括S在內的任意組播源。該發(fā)明有效地解決了隧道匯聚問題、提高移動組播路由效率和實現性能優(yōu)化。但該發(fā)明技術方案主要通過對現有組播MLD接口訂閱策略的改進，解決了隧道匯聚方面的執(zhí)行效率較低的問題，從而能夠提供組播數據傳輸效率。對比該發(fā)明技術方案，不涉及移動切換場景下和路由優(yōu)化相關的問題。

【發(fā)明內容】

[0030]針對現有技術的不足，本發(fā)明提出一種PMIPv6支持移動組播的路由優(yōu)化方法及系統。
[0031]本發(fā)明提出一種PMIPv6支持移動組播的路由優(yōu)化方法，包括:
[0032]步驟1，移動終端接入所述PMIPv6域中，所述移動終端與移動接入網關建立網絡連接，并發(fā)送路由公告消息觸發(fā)所述移動接入網關和區(qū)域移動錨點/移動組播樹錨點建立PMIPv6雙向隧道；
[0033]步驟2，組播數據源向所述移動終端發(fā)送組播數據，其中所述組播數據先發(fā)送至組播路由器，然后通過所述區(qū)域移動錨點/所述移動組播樹錨點和