移动ipv6快速切换性能中基于分层移动方案研究

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1、移动IPv6快速切换性能中基于分层移动方案研究【摘要】本文通过对移动IPv6快速切换性能中基于分层移动的方案HMFH进行了分析，探讨了该方案的设计思路、结构层次、切换管理等，并通过性能分析，论证了这一技术在实践中的可行性和有效性。【关键词】移动通信移动IPv6分层移动HMFH随着网络技术研究的不断深入，无线网络技术也在不断成为，更多的用户希望Internet的接入方式能够支持移动接入。为了满足用户的这一要求，互联网任务组的工作人员在IPv6的技术上针对其快速切换性能进行了研究和改进，提出了一种新的网络层快速切换方案。一、IPv6IPv6是一种由互联网任务组研制

2、出来的取代IPv4的下一代IP协议。比起IPv4,IPv6有更大的地址空间、使用更小的路由表、增加了增强的组播支持以及对流的控制，它还允许扩充、有更好的头部格式、新的选项和更高的安全性，其中加入的对自动配置(AutoConfiguration)的支持还能够使网络的管理更加便捷。IPv6不仅具有IPv4的人机对话功能，为人类服务，还能服务于硬件设备，如汽车、家用电器、传感器等，可以说，成熟的IPv6技术是真正能够无时不刻地深入到社会各个角落的宽带网，对互联网的持续和长久发展有着十分有利的作用。但IPv6还只处在发展完善的过程中，对于移动IPv6技术还有一些问题正

3、在解决中，而在这些问题中，由于基本的移动IPv6切换延迟太大，影响实时业务的效率，因而对快速切换性能是改善IPv6技术的关键问题之一。二、基于分层移动的IPv6快速切换方案网络层在进行切换的过程中，一般经过移动检测、新转交地址配置和绑定更新三个阶段，其理想的状态是在切换的时候能够同时具备切换的快速和平滑，实现无缝切换，这就要求系统具有最小的切换延时和最低的丢包率。通常，网络层在进行切换的时候，会通过对接收到的路由器通过信息判断节点的链路切换，比起链路层，网络层的这种切换方式会带来比较大的切换延迟，不但无法满足一些时间性比较高的应用，还很容易造成较严重的丢包现象

4、，影响切换的平滑。但节点的快速频繁移动又会产生大量的绑定更新信息，使网络负载严重，甚至可能破坏路由信息。因此在设计改善IPv6快速切换方案的时候需要综合考虑这两个问题。1、方案设计思路根据对IPv6网络层切换问题的分析，得出设计方案的主要思路是用微移动和链路层几结合来解决快速切换问题。在常规解决网络层切换问题时，主要有微移动和链路层出发两种思路。微移动是一种层次化的思想，它将网络层的移动分为域内移动和域间移动两个层进行管理，节点进行域内移动时至需要在移动区域内记录其位置信息即可，只有域间移动时，才需要绑定更新。链路层触发是利用链路层的服务进行跨层设计，据此提出

5、的FMIPv6方案是利用链路层触发，使网络层能快速检测到要进行的切换，且过程中节点仍在其原来的链路层上，这一方案能很好地解决切换的延迟和丢包，但是对路由效率并没有太大改善。基于两种方案的优缺点，设计人员提出了将两种思路结合在一起，以分层移动为主，结合链路层触发，设计出了基于分层移动的IPv6快速切换HMFH方案。2、HMFH的结构层次在HMFH中引入了一个新的实体DFA,也即是区域移动代理，它能在网络中任意层次的路由器上进行设置，代表了区域内所有的移动节点（MN）与家乡代理（HA）和通信对端（CN）通信，再通过隧道将分组在区域内路由到相应的移动节点。在网络层进

6、行移动切换时，移动节点在区域内的移动只需将自己的位置变化通知给DFA即可。域间的移动由于通过DFA得到了屏蔽，也不需要重新发送绑定信息，不但能降低切换延时和丢包，还能有效地降低控制消息的通信量，改善路由效率。3、协议操作HMFH协议从一定程度上来看，可以说是IPv6的一种拓展，它增加了一个新实体，并适当修改了移动节点和接入路由器(AR)的操作过程，并对新实体的选项包头和本地绑定更新消息进行了一个新的定义，对家乡代理和通信对端也不会造成影响。实际上，新实体DFA可以做是一个身处外地的家乡代理。DFA通过隧道，将它接收的所有由它服务的MN数据包发到相应的LCoA上

7、，并利用来自MN的本地绑定更新，建立MN和DCoA与LCoA的绑定关系，并将其存入绑定缓存，成功之后，再向MN发送一个绑定的确认消息。MN利用路由器的发现过程接收AR的路由器广告消息，广告消息向MN提供AR的前缀和新实体DFA的至少一个本地地址，之后主动配置自己的LCoA并向选定的DFA发送绑定更新消息，将其与主动配置的DCoA绑定，进入DFA域。本地绑定在MN和DFA之间建立了一个双向的隧道，MN发送的数据包在DFA处解封之后，将内层的数据包发送出去。也就是说，MN的所有数据包都会经过隧道被DFA先接收，处理后再到达MN,这就很好地解决了丢包率的问题。在协议

8、中，接入路由器可以自成一个DFA,也可