1、條理化挪動IPv6中宏/微挪動的快速切換摘要條理化挪動IPv6技能是在挪動IPv6的底子上所做的一種革新技能，它引入新的網(wǎng)絡(luò)元素挪動錨點(AP)，將網(wǎng)絡(luò)舉行了條理化的分別，使得挪動分為宏挪動和微挪動兩種環(huán)境。本文先容了條理化挪動IPv6的事情原理和怎樣接納多播機制來革新HIPv6中宏/微挪動的切換歷程，從而淘汰了挪動歷程中的丟包率和傳輸延時，進步了挪動IPv6的通訊質(zhì)量。關(guān)鍵詞條理化挪動IPv6；宏/微挪動；挪動錨點；故土署理；挪動節(jié)點挪動IP是為了辦理節(jié)點超過差異網(wǎng)段挪動而方案的，它重要事情于網(wǎng)絡(luò)層，不但實用于同種介質(zhì)網(wǎng)絡(luò)間的挪動，也實用于異種介質(zhì)網(wǎng)絡(luò)間的挪動。由于挪動IP可以在差異的鏈路層

2、上利用，同時對網(wǎng)絡(luò)層以上也是透明的，以是有遼闊的應(yīng)用遠景。相對付無線局域網(wǎng)而言，可以以為挪動IP重要辦理環(huán)球范疇內(nèi)“宏挪動辦理的題目，至于有限范疇內(nèi)的“微挪動辦理題目，如小區(qū)間的切換等，那么重要由鏈路層來辦理。然而，挪動IPv6沒有區(qū)分宏挪動和微挪動，它將全局性的大范疇挪動與一個地區(qū)內(nèi)的小范疇的挪動都用一種方法處置懲罰，如許沒有表現(xiàn)出網(wǎng)絡(luò)的可擴展性和伸縮性，當(dāng)挪動節(jié)點快速挪動時，由于挪動節(jié)點必要在故土署理和通訊節(jié)點之間通報大量的綁定更新報文，而它們大概相距較遠，因此會產(chǎn)生嚴(yán)峻的丟包和延時等題目1。條理化挪動IPv6在挪動IPv6的底子上，利用現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)的條理布局，將網(wǎng)絡(luò)舉行了地區(qū)化的分別，如許將

3、挪動節(jié)點的挪動區(qū)分為域內(nèi)挪動和域間挪動2。條理化挪動IPv6在每個地區(qū)內(nèi)界說了一個新的實體挪動錨點(AP)，革新了最根本的挪動IPv6切換方案.AP把切換歷程分成微不雅挪動和宏不雅挪動。在HIPv6中，挪動節(jié)點分派了兩個地點，即地區(qū)轉(zhuǎn)交地點(RA，reginalarefaddress)和鏈路轉(zhuǎn)交地點(LA，nlinkarefaddress)，這兩個地點在宏不雅挪動和微不雅挪動中非常有效。用分級的頭腦區(qū)別小地區(qū)挪動與大地區(qū)挪動黑白常得當(dāng)互連網(wǎng)的，由于如許有以下兩個顯著的長處：第一，它進步了切換性能，由于小地區(qū)切換被限定在了一個很小的網(wǎng)絡(luò)范疇內(nèi)，以是，它可以加速切換的速率、淘汰切換時的丟包率。第二

4、，它顯著的淘汰了網(wǎng)絡(luò)中的切換辦理信令，制止了網(wǎng)絡(luò)中的信息擁塞，這是由于，在一個域內(nèi)的挪動，它的切換信令不會傳送到整個網(wǎng)絡(luò)中去。31宏挪動辦理機制HIPv6宏挪動辦理是當(dāng)N在差異的AP域之間挪動時，N和通訊節(jié)點Nrrespndentnde或HA之間互換信息的歷程。起首挪動節(jié)點N1在接入路由器AR2所覆蓋的范疇內(nèi)，AR2的上游節(jié)點是AP1。這時N1具有兩個轉(zhuǎn)交地點。一個是LA2(是按照地點地區(qū)網(wǎng)絡(luò)的接入路由器AR2來天生的)，另一個是RA1(是按照AP1來天生的)。從圖1中可以看出，N1從地點子網(wǎng)AR2周游到子網(wǎng)AR3，接入路由器AR2的上游節(jié)點是AP1，接入路由器AR3的上游節(jié)點是AP2，這時產(chǎn)

5、生的切換稱之為宏不雅切換。由于挪動節(jié)點的兩個轉(zhuǎn)交地點都產(chǎn)生了變革，必要向本身的故土署理和其通訊節(jié)點發(fā)出綁定更新的照顧，實時更新本身的位置信息。這時，挪動節(jié)點轉(zhuǎn)交地點從原先的(RA1，LA2)改變?yōu)?RA2，LA3)。如圖2所示信息互換步調(diào)如下：N通過AR向AP發(fā)送綁定更新BU。AR把收到的BU發(fā)送給AP。AP對吸收到的BU舉行重復(fù)地點檢測DAD。此時，N必需等候檢測。AP通過AR向N發(fā)送綁定確認(rèn)B_ak。B_ak的作用是證實AP樂成的吸收到N的BU，而且地點沒有重復(fù)。AR發(fā)送B_ak，N吸收B_ak。N通過AR和AP向N傳送BU。這時BU的作用是照顧N和HA更新緩存中有關(guān)N的RA地點的信息。A

6、R吸收BU并發(fā)送給AP。AP吸收BU并發(fā)送給N。N吸收BU并更新綁定緩存，用新的RA取代舊的RA。N按照新的RA通過AP向N發(fā)送數(shù)據(jù)包。AP得到發(fā)送給N的數(shù)據(jù)包后，將數(shù)據(jù)封裝并通過隧道技能按照N的LA從AP發(fā)送給N。AR向N轉(zhuǎn)交封裝數(shù)據(jù)包。3.2接納多播技能實現(xiàn)宏挪動的快速切換重復(fù)地點檢測和注冊歷程中信息傳輸時間是造成延時的重要緣故原由。我們接納多播技能來淘汰注冊中產(chǎn)生的辦事滋擾延時。圖1中，N1在AP1域的AR2辦理范疇內(nèi)，目的地點是RA1，LA2。此時，N正向N1發(fā)送信息。當(dāng)N1到達AP1域的界限時，N1向AP1發(fā)操縱信息要求創(chuàng)立一個多播組，AP1創(chuàng)立一個多播組后照顧相近的ARAR1和AR

7、3參加這個組。因此，每當(dāng)有發(fā)送給N1的信息AP1就把信息傳給AR1和AR3，假設(shè)N1發(fā)出哀求信息，接入路由器AR1或AR3就把信息傳給N13。當(dāng)N1檢測到信息是從AR3傳來時，N1就要向HA和N注冊新地點。見圖3，詳細步調(diào)如下。N1向AR3發(fā)送BU和多播路由哀求信息。AR3向N1發(fā)送多播數(shù)據(jù)包。同時，AR3向AP2發(fā)送綁定更新舉行重復(fù)地點檢測。N1吸收AR3發(fā)來的暫時多播數(shù)據(jù)包直到注冊完成。AP2舉行重復(fù)地點檢測。AP2完成重復(fù)地點檢測后，把N1的目的地點(RA1，LA2)改變?yōu)?RA2，LA3)，同時向N1發(fā)送綁定確認(rèn)。AR3向N1發(fā)送綁定確認(rèn)。N1通過AR3和AP2向N傳送BU。照顧N和H

8、A更新緩存中有關(guān)N1的RA地點的信息。AR3向AP2發(fā)送綁定更新。AP2向N發(fā)送綁定更新。N吸收BU并更新綁定緩存，用新的RA2取代舊的RA1。N按照新的RA2通過AP2向N1發(fā)送數(shù)據(jù)包。AP2得到發(fā)送給N的數(shù)據(jù)包后，將數(shù)據(jù)封裝并通過隧道技能按照N1的LA3從AP2發(fā)送給N1。AR3向N1轉(zhuǎn)交封裝數(shù)據(jù)包。3.3微挪動辦理機制當(dāng)挪動節(jié)點從地點子網(wǎng)AR4切換到地點子網(wǎng)AR5時，挪動節(jié)點的轉(zhuǎn)交地點產(chǎn)生了變革。但是由于挪動節(jié)點地點的AP地區(qū)仍舊是AP2，以是RA仍舊是RA2，而沒有產(chǎn)生變革。同時，按照接入路由器天生的LA產(chǎn)生了變革，從本來的LA4改變?yōu)長A5。這時在同一個AP地區(qū)產(chǎn)生的切換稱之為微不雅

9、切換。在故土署理和挪動節(jié)點相應(yīng)通訊節(jié)點的綁定中存放的是它的RA，與它的LA沒有干系，因此在產(chǎn)生微不雅切換時是并不必要向故土署理和其通訊節(jié)點更新綁定，而只向本地的AP發(fā)送綁定更新，改變它在AP上的LA與RA之間的綁定干系。如許，主干網(wǎng)絡(luò)中冗余的綁定更新報文大大淘汰，從而淘汰了網(wǎng)絡(luò)辯論，進步了切換速率和有效信息的發(fā)送4。如圖4所示信息互換步調(diào)如下：N通過AR向AP發(fā)送BU。AR向AP發(fā)送BU。AP實行重復(fù)地點檢測DAD。DAD完成后，AP通過AR向N發(fā)送綁定確認(rèn)和數(shù)據(jù)包。AR向N發(fā)送綁定確認(rèn)和數(shù)據(jù)包。3.4接納多播技能實現(xiàn)微挪動的快速切換圖1中，N2在AP2域的AR4辦理范疇內(nèi)，目的地點是RA2，

10、LA4。此時，N正向N2發(fā)送信息。當(dāng)N2到達AR4的界限時，N1向AP2發(fā)操縱信息要求創(chuàng)立一個多播組，AP2創(chuàng)立一個多播組后照顧相近的AR(AR3和AR5)參加這個組。因此，每當(dāng)有發(fā)送給N2的信息AP2就把信息傳給AR3和AR5，假設(shè)N2發(fā)出哀求信息，接入路由器AR3或AR5就把信息傳給N23。當(dāng)N2檢測到信息是從AR5傳來時，N2就要向AP2注冊新地點。見圖5，詳細步調(diào)如下。N2向AR5發(fā)送綁定更新和多播路由哀求信息。AR5向N2傳送多播數(shù)據(jù)包，同時向AP2發(fā)送綁定更新。N2吸收AR5發(fā)來的多播數(shù)據(jù)，直到注冊完成。AP2舉行重復(fù)地點檢測。AP2完成重復(fù)地點檢測后，把N2的目的地點(RA2，L

11、A4)改變?yōu)?RA2，LA5)。而且AP2向N2發(fā)送綁定確認(rèn)和數(shù)據(jù)包。AR5收到綁定確認(rèn)后，制止向N2發(fā)送多播數(shù)據(jù)包并按照N2的LA5向N2發(fā)送綁定確認(rèn)和數(shù)據(jù)包。從上述歷程可以看出，HIPv6在微不雅切換時，挪動節(jié)點不必要向故土署理和其相應(yīng)的通訊節(jié)點注冊新的轉(zhuǎn)交地點，而只必要向AP注冊即可。但是微不雅挪動切換中，照舊必需向遠間隔的故土署理和通訊節(jié)點注冊。在微不雅切換時產(chǎn)生的消息通訊量都會合在分層域內(nèi)，由于域內(nèi)間隔比力短，消息互換速率那么相對較快，對網(wǎng)絡(luò)負載的影響很校HIPv6模子尤其是減小了和故土署理之間的長間隔注冊消息傳輸所帶來的網(wǎng)絡(luò)時延和負載，顯著進步了切換服從，減小了切換時延。由于切換服

12、從的革新，HIPv6的丟包率要小于挪動IPv6協(xié)議，平滑切換本領(lǐng)比挪動IPv6要好。但是從宏不雅挪動來看，當(dāng)挪動節(jié)點在差異AP辦理域間切換時，HIPv6所得到的性能不必然優(yōu)于挪動IPv65。隨著盤算機網(wǎng)絡(luò)的敏捷生長，無線網(wǎng)絡(luò)、挪動網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)成為以后網(wǎng)絡(luò)生長的趨勢。人們越來越急迫地盼望將兩者結(jié)合起來，挪動IPv6辦理了盤算機無線上網(wǎng)以及盤算機在挪動的歷程中連續(xù)毗連網(wǎng)絡(luò)。條理挪動IPv6下的快速切換，一方面結(jié)合了挪動IPv6的條理化辦理的觀點，對挪動節(jié)點挪動到外地網(wǎng)絡(luò)做頻仍切換的環(huán)境下賜與了優(yōu)化，另一方面，結(jié)合了快速切換的頭腦，使每次切換都可以或許提早舉行預(yù)切換，可以或許有效淘汰切換歷程中的信令延時。以是對付挪動IPv6來說是具有非常緊張的應(yīng)用遠景。條理化挪動IPv6技能將成為下一代挪動通訊的基石。1XavierPerez-stal，arTrrent-ren.APerfraneStudyfHierarhialbileIPv6fraSystePerspetiveJ.IEEE,20222PENGXue-Hai,ZHANGHng-ke,HUJiu-huan,etal.delinginHierarhialbileIPv6andInt