一種標(biāo)識網(wǎng)移動接入方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種標(biāo)識網(wǎng)移動接入方法，在網(wǎng)絡(luò)層面實(shí)現(xiàn)身份與位置分離的標(biāo)識網(wǎng) 中，移動終端的移動性管理和接入訪問，屬于通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。
【背景技術(shù)】
[0002] 在傳統(tǒng)的IP網(wǎng)絡(luò)中，通常使用移動IP(MIP)技術(shù)在網(wǎng)絡(luò)層解決終端的移動接入問 題。在MIP中，引入家鄉(xiāng)代理和外地代理，終端的IP地址不隨位置變化而變化，當(dāng)終端在網(wǎng) 絡(luò)中漫游時(shí)，能夠在IP地址不發(fā)生改變的同時(shí)保持通信不中斷，網(wǎng)絡(luò)中終端之間的數(shù)據(jù)通 信采用隧道技術(shù)封裝并發(fā)送。移動IP實(shí)現(xiàn)簡單，部署也比較容易，但在數(shù)據(jù)的通信過程中 產(chǎn)生了三角路由，增加了數(shù)據(jù)傳輸?shù)臅r(shí)延。
[0003] 傳統(tǒng)的IP網(wǎng)絡(luò)，其IP地址具有身份和位置雙重屬性，導(dǎo)致其在網(wǎng)絡(luò)可擴(kuò)展性、安 全性、移動性和可管可控性上的一系列問題。因此將身份與位置分離，重新構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)路由機(jī) 制的標(biāo)識網(wǎng)技術(shù)成為業(yè)界的熱門正在興起，例如LISP、HIP和Shim6等技術(shù)。LISP技術(shù)為 基于網(wǎng)絡(luò)邊緣的解決方案，由于不需要對終端協(xié)議棧進(jìn)行大量修改，因此基于LISP的各種 技術(shù)成為主流。LISP協(xié)議最初設(shè)計(jì)思想是僅用于應(yīng)對全球路由表日益膨脹和路由可擴(kuò)展問 題，并沒有提供移動上的支持。直到在2009年由D.Farinacci、V.Fuller、D.Lewis等人提 出的草案（即LISP_MN)中提供了對LISP協(xié)議的移動性支持。該草案的基本思想是：通過 修改網(wǎng)絡(luò)終端TCP/IP協(xié)議棧，使移動節(jié)點(diǎn)MN具有邊緣路由器XTR的部分功能：一是終端能 夠?qū)崿F(xiàn)對網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的封裝和解封功能，二是終端能存儲部分映射條目。LISP_MN及各種衍生 技術(shù)雖然可以很好的支持終端的移動性，但是其在整個(gè)通信過程需要進(jìn)行兩次MS查找和 兩次數(shù)據(jù)封裝，并且需要對現(xiàn)有終端協(xié)議棧進(jìn)行修改。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 發(fā)明目的：為了克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本發(fā)明提供一種標(biāo)識網(wǎng)移動接入方 法，建立在基于身份與位置分離的網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)上，在新型IP網(wǎng)絡(luò)中實(shí)現(xiàn)高效、安全的移 動接入。
[0005] 技術(shù)方案：為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：
[0006] -種標(biāo)識網(wǎng)移動接入方法，該移動接入的標(biāo)識網(wǎng)和核心網(wǎng)包括如下網(wǎng)元：
[0007] 邊緣標(biāo)識網(wǎng)內(nèi)包括移動節(jié)點(diǎn)MN和對端通信節(jié)點(diǎn)CN，MN和CN均使用端點(diǎn)標(biāo)識地址 EID編址；
[0008] 核心網(wǎng)內(nèi)包括核心網(wǎng)路由器和映射服務(wù)器MS，核心網(wǎng)路由器和和MS使用路由位 置符地址RL0C編址，MS維護(hù)標(biāo)識映射表；
[0009] 邊緣路由器XTR跨接在邊緣標(biāo)識網(wǎng)和核心網(wǎng)上，包括移動節(jié)點(diǎn)當(dāng)前漫游位置邊緣 路由器XTR-B、移動節(jié)點(diǎn)上一漫游位置邊緣路由器XTR-A和對端通信節(jié)點(diǎn)所屬邊緣路由器 XTR-Cor;XTR連接標(biāo)識網(wǎng)的端口使用EID編址，XTR連接核心網(wǎng)的端口使用RL0C編址；所 有XTR各自維護(hù)本地終端表和映射緩存表；
[0010] 該移動接入方法包括如下過程：移動感知和注冊過程，對端通信節(jié)點(diǎn)向移動節(jié)點(diǎn) 發(fā)送數(shù)據(jù)過程，移動節(jié)點(diǎn)向?qū)Χ送ㄐ殴?jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)過程，各個(gè)過程具體包括如下步驟：
[0011] (1)移動感知和注冊過程具體包括如下步驟：
[0012] (11)發(fā)現(xiàn)移動：MN接收XTR-B發(fā)送的路由器通告，該路由器通告為XTR-B周期性 發(fā)送的信息或者為XTR-B對麗發(fā)出的路由器請求信息的應(yīng)答；麗將路由器通告中的XTR地 址作為自己的默認(rèn)網(wǎng)關(guān)，并根據(jù)路由器通告中的XTR的EID前綴是否發(fā)生變化確認(rèn)自己是 否發(fā)生移動，若XTR的EID前綴發(fā)生變化則表明MN發(fā)生移動，若XTR的EID前綴沒有發(fā)生 變化則表明MN沒有發(fā)生移動；如果MN發(fā)生移動，則進(jìn)入步驟（12);
[0013] (12)注冊一：麗向XTR-B發(fā)起注冊，注冊信息包括麗的EID;XTR-B接收到注冊信 息后，將MN注冊到本地終端表，進(jìn)入步驟（13);
[0014] (13)注冊二：XTR-B代理MN向MS注冊，注冊信息包括MN的EID和XTR-B的RL0C; 在MS的映射表中：若沒有該麗的映射信息，則加入該麗的映射信息；若有該麗的映射信 息，且該MN的映射信息中的RL0C(即XTR-A的RL0C)與注冊信息中的RL0C(即XTR-B的 RL0C)不同，則進(jìn)入步驟（14);
[0015] (14)注冊三：MN的映射信息中的RL0C對應(yīng)的XTR為XTR-A，注冊信息中的RL0C對 應(yīng)的XTR為XTR-B;首先，MS向XTR-A推送映射更新信息，映射更新信息包括麗的EID和 XTR-B的RL0C;然后，XTR-A在其映射緩存表中添加映射更新信息，XTR-A同時(shí)刪除其本地 終端表中對應(yīng)MN的EID;最后MS更新自身關(guān)于該MN的映射信息；
[0016] (2)對端通信節(jié)點(diǎn)向移動節(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)過程具體包括如下步驟：
[0017] (21)發(fā)送：CN通過XTR-Cor向MN發(fā)送數(shù)據(jù)，首先XTR-Cor通過本地查詢映射緩存 表或遠(yuǎn)程查詢MS獲得MN的映射信息，然后XTR-Cor根據(jù)MN的映射信息對數(shù)據(jù)進(jìn)行隧道封 裝，隧道終點(diǎn)為映射信息中目的EID對應(yīng)的RL0C，進(jìn)入步驟（22);
[0018] (22)接收：隧道終點(diǎn)的XTR-x對數(shù)據(jù)進(jìn)行隧道解封，并按照數(shù)據(jù)包中的目的EID 先后查詢本地終端表和映射緩存表：如果在本地終端表中查詢到目的EID，則將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā) 至本地邊緣標(biāo)識網(wǎng)；如果沒有在本地終端表中查詢到目的EID，則繼續(xù)查詢映射緩存表：若 沒有在映射緩存表中查詢到目的EID，則丟棄該數(shù)據(jù)；若在映射緩存表中查詢到目的EID， 則表明XTR-x為麗的XTR-A，進(jìn)入步驟（23);
[0019] (23)轉(zhuǎn)發(fā)一 ：XTR_A對數(shù)據(jù)重新進(jìn)行隧道解封，隧道終點(diǎn)為映射緩存表中目的EID 對應(yīng)的RL0C，也即XTR-B;XTR-B對數(shù)據(jù)進(jìn)行隧道解封，并按照數(shù)據(jù)包中的目的EID查詢本 地終端表，如查詢到目的EID，則將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)至本地邊緣標(biāo)識網(wǎng)，進(jìn)入步驟（24)，否則丟棄 該數(shù)據(jù)；
[0020] (24)轉(zhuǎn)發(fā)二：XTR-A向MS發(fā)送觸發(fā)更新推送信息，觸發(fā)更新推送信息包括麗的 EID和XTR-Cor的RL0C，進(jìn)入步驟（25);
[0021] (25)轉(zhuǎn)發(fā)三：MS接收到觸發(fā)更新推送信息后，按麗的EID在標(biāo)識映射表中查詢 對應(yīng)的RL0C(即XTR-B的RL0C)，MS將MN的EID和查詢到的RL0C作為新映射信息（EID， RL0C)向XTR-Cor推送，進(jìn)入步驟（26);
[0022] (26)后續(xù)發(fā)送和接收：XTR-Cor接收到MS推送的新映射信息后，在映射緩存表中 更新對應(yīng)條目，并以新映射信息對后續(xù)數(shù)據(jù)進(jìn)行隧道封裝，隧道終點(diǎn)為XTR-B，XTR-B對后 續(xù)數(shù)據(jù)進(jìn)行隧道解封并轉(zhuǎn)發(fā)至MS;
[0023] (3)移動節(jié)點(diǎn)向?qū)Χ送ㄐ殴?jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)過程具體包括如下步驟：
[0024] (31)若CN為非移動節(jié)點(diǎn)，則MS通過XTR-B按映射查詢、隧道封裝、隧道解封的過 程正常發(fā)送；
[0025] (32)若CN為移動節(jié)點(diǎn)，則發(fā)送與接收過程與步驟⑵相同。
[0026] 所述XTR中的映射緩存表，緩存近期訪問過的終端的EID對應(yīng)的XTR的RL0C，來 源于MS查詢的結(jié)果或MS推送的映射更新，可抑制對MS的頻繁訪問；映射緩存表的每一個(gè) 條目均具有生存周期，若在生存周期內(nèi)未被查詢或未得到更新，則刪除該條目；刪除該條目 后，若邊緣標(biāo)識網(wǎng)內(nèi)終端欲再訪問該條目對應(yīng)EID，則需XTR向MS重新查詢，因此生存周期 的存在可以維護(hù)映射緩存表的新穎性。
[0027] 所述XTR中的本地終端表，存儲本地邊緣標(biāo)識網(wǎng)內(nèi)終端的EID;XTR收到外來數(shù)據(jù) 后，可通過查詢本地終端表判斷是否向本地邊緣標(biāo)識網(wǎng)轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)。
[0028] 有益效果：本發(fā)明提供的標(biāo)識網(wǎng)移動接入方法，具有如下四方面的優(yōu)勢：1、高效： 移動中通信不中斷的同時(shí)，數(shù)據(jù)傳輸僅需一層隧道封裝，相比LISP-MN，額外開銷?。?、簡 單：對終端來講，無需修改協(xié)議棧；3、避免三角路由：映射服務(wù)器參與移動性管理，使得對 端通信節(jié)點(diǎn)發(fā)出的數(shù)據(jù)無需使用家鄉(xiāng)代理中轉(zhuǎn)，避免了MIP中的三角路由；同時(shí)通過MS向 對端通信節(jié)點(diǎn)所在邊緣路由器及時(shí)推送映射更新信息，該邊緣路由器可及時(shí)調(diào)整隧道終 點(diǎn)，獲得最佳路由；4、安全：由于映射服務(wù)器在身份與位置分離的標(biāo)識網(wǎng)中天然存在，邊緣 路由器與映射服務(wù)器之間的通信安全可信，本方法中邊緣路由器之間對映射信息的交互通 過映射服務(wù)器來中轉(zhuǎn)，避免了不安全的交互。
【附圖說明】
[0029] 圖1為本發(fā)明中移動接入系統(tǒng)組成示例圖；
[0030] 圖2為未移動時(shí)的通信流程圖；
[0031] 圖3為本發(fā)明中移動接入流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0032] 下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作更進(jìn)一步的說明。
[0033] 如圖1所示為一種標(biāo)識網(wǎng)移動接入系統(tǒng)，包括如下網(wǎng)元：
[0034] 邊緣標(biāo)識網(wǎng)內(nèi)包括移動節(jié)點(diǎn)MN和對端通信節(jié)點(diǎn)CN，MN和CN均使用端點(diǎn)標(biāo)識地址 EID編址；
[0035] 核心網(wǎng)內(nèi)包括映射服務(wù)器MS，MS使用路由位置符地址RL0C編址，MS維護(hù)標(biāo)識映 射表；
[0036] 邊緣路由器XTR跨接在邊緣標(biāo)識網(wǎng)和核心網(wǎng)上，包括移動節(jié)點(diǎn)當(dāng)前漫游位置邊緣 路由器XTR-B、移動節(jié)點(diǎn)上一漫游位置邊緣路由器XTR-A和對端通信節(jié)點(diǎn)所屬邊緣路由器 XTR-Cor;XTR連接標(biāo)識網(wǎng)的端口使用EID編址，XTR連接核心網(wǎng)的端口使用RL0C編址；所 有XTR各自維護(hù)本地終端表和映射緩存表；
[0037] RL0C為路由位置符地址，為傳統(tǒng)IP地址；EID則用來標(biāo)識終端身份，也可使用IP 編址，可在網(wǎng)段上與RL0C分尚。
[0038]所述XTR中的映射緩存表，緩存近期訪問過的終端的EID對應(yīng)的XTR的RL0C，來 源于MS查詢的結(jié)果或MS推送的映射更新，可抑制對MS的頻繁訪問；映射緩存表的每一個(gè) 條目均具有生存周期，若在生存周期內(nèi)未被查詢或未得到更新，則刪除該條目；刪除該條目 后，若邊緣標(biāo)識網(wǎng)內(nèi)終端欲再訪問該條目對應(yīng)EID，則需XTR向MS重新查詢，因此生存周期 的存在可以維護(hù)映射緩存表的新穎性。
[0039] 所述XTR中的本地終端表，存儲本地邊緣標(biāo)識網(wǎng)內(nèi)終端的EID，來源于本地邊緣標(biāo) 識網(wǎng)內(nèi)MN的注冊操作；XTR收到外來數(shù)據(jù)后，可通過查詢本地終端表判斷是否向本地邊緣 標(biāo)識網(wǎng)轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)。
[0040] 未發(fā)生移動時(shí)，MN和CN之間的通信流程如圖2所示，其步驟如下：
[0041] 1、對端通信節(jié)點(diǎn)CN欲向移動節(jié)點(diǎn)麗發(fā)送IP包，其IP報(bào)文如表1 (報(bào)頭僅顯示地 址域）：
[0042] 表1XTR-B邊緣標(biāo)識網(wǎng)內(nèi)麗發(fā)送的IP報(bào)文
[0043]
[0044] 2、邊緣路由器XTR-Cor收到該IP包。如在其本地終端表中查詢到EID-MN，則直接 轉(zhuǎn)發(fā)至本地邊緣標(biāo)識網(wǎng)內(nèi)；否則查詢映射緩存表，如查詢到EID-MN對應(yīng)RL0C-A，則轉(zhuǎn)至步 驟4 ;若均未查詢到EID-MN，則向映射服務(wù)器發(fā)送映射查詢請求消息，如表2所示：
[0045] 表2映射查詢請求消息
[0046]
[0047] 3、映射服務(wù)器MS在其標(biāo)識映射表中查詢EID-MN對應(yīng)的RL0C，并向XTR-Cor反饋 映射查詢應(yīng)答消息，如表3所示：
[0048] 表3映射查詢應(yīng)答消息
[0049]