ipv6网络路径容量和移动性的研究

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1、西安电子科技大学独创性（或创新性）声明本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢中所罗列的内容以外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果；也不包含为获得西安电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。申请学位论文与资料若有不实之处，本人承担一切相关责任。本人签名：日期西安电子科技大学关于论文使用授权的说明本人完全了解西安电子科技大学有关保留

2、和使用学位论文的规定，即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属西安电子科技大学。本人保证毕业离校后，发表论文或使用论文工作成果时署名单位仍然为西安电子科技大学。学校有权保留送交论文的复印件，允许查阅和借阅论文；学校可以公布论文的全部或部分内容，可以允许采用影印、缩印或其它复制手段保存论文。（保密的论文在解密后遵守此规定）本学位论文属于保密在年解密后适用本授权书。本人授权西安电子科技大学图书馆保存学位论文，并同意将论文在互联网上发布。本人签名：日期导师签名：日期摘要自二十世纪九十年代下一代互联

3、网的核心协议——IPv6诞生至今，人们对它的期待与日俱增。由于IPv6拥有几乎无限的地址空间、简化的头部和便捷的地址自动配置机制等优点，这对于目前困扰人们多年的地址匮乏、端到端特性缺失等问题来说，无疑是一种非常好的解决方案。目前很多研究机构都非常关注IPv6的发展动态，同时也开展了大量针对下一代互联网的理论研究工作，这些研究一方面完善了下一代互联网协议的功能、修正了其中的一些错误，另一方面也无形中推动了它的商业化。与其它前沿领域相同，下一代互联网在逐步走向人们生活的过程中也存在着一些需要完善和改进的问

4、题。比如在分组转发速率急剧上升的同时，如何准确地评估相关网络性能参数；在移动用户快速运动的场景中，如何为其提供高速且不间断的互联网接入服务等。本文结合IPv6相关基础理论，对IPv6网络端到端性能估计和IPv6移动性管理进行了研究。论文取得的主要创新性成果如下：1.提出了一种基于分片机制的IPv6网络端到端路径容量测量方法，论证了该容量参数在实际中的应用。分析了分组离散对路径容量测量算法的影响，进而得出减小分组源端离散是提高路径容量测量准确度的重要举措这一结论；通过分析IPv6源端分片机制，发现利用该

5、机制产生的测量分组间隙明显小于连续发送策略，在此基础上结合PMTU发现机制及特殊类型0路由首部的设计，设计了具体的路径容量测量方案。最后在实际网络中对所提方案与经典的pathrate工具进行了分析对比。2.提出了一种基于冗余路由信息和预缓存策略的改进方案，有效地提升了FMIPv6（MobileIPv6FastHandover）协议在预测失败情况下的切换效率。该方案主要从两个方面对FMIPv6进行了改进：一方面将可能到达的下一跳路由器范围扩大至所有邻居接入路由器，提出了冗余切换路由表的概念并将其应用于接

6、入路由器，以辅助移动节点的切换；另一方面为了减少由错误切换所导致的分组丢失数量，提出了一种预缓存策略，根据历史平均切换延迟的大小在接入路由器上设置缓存，在转发数据分组的同时将其副本放入该缓存，以保护在切换过程中到达MN的数据分组。然后划分出四个应用场景，从理论角度对所提方案与FMIPv6在各个场景中的切换延迟与分组丢失数量进行了分析对比，并给出了所提方案的算法开销。3.研究了PMIPv6（ProxyMobileIPv6）协议的工作原理及其应用前景，发现与移动节点相关的所有流量，无论是上行还是下行都需要

7、经由本地移动锚点进行转发，当通信双方位于同一个PMIPv6域时，这种方式将严重影响分组传输效率。针对这一问题提出了一种针对PMIPv6协议的本地化路由（LocalizedRouting，LR）机制。首先制订了统一的本地化路由发起规则，然后根据网络中移动性实体连接方式的不同划分出四个不同的应用场景，针对每个场景不同的拓扑结构分别设计具体的本地化路由策略。接着从理论角度对比分析了所提机制与IETF所提出的本地化路由协议（LocalizedRoutingProtocol，LRP）的效率，主要考察LR响应时间

8、，发现在大多数场景中，所提方案的响应时间小于LRP，并且解决了LRP在某些场景中未能给出解决方案的缺陷。4.提出了一种基于k-时距加权最近邻预测的切换方法，解决了FPMIPv6（FastHandoversforProxyMobileIPv6）协议不能很好地支持NETLMM（Network-basedLocalizedMobilityManagement）的缺陷。该方法改变了FPMIPv6中基于节点的预测机制，由移动接入网关代替移动节点完成预测、移动性管理