專利名稱：層次移動IPv6協(xié)議的雙棧支持擴展方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于雙棧網(wǎng)絡(luò)移動通信技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種層次移動IPv6協(xié)議(HMIPv6-Hierarchical Mobile IPv6)的雙棧支持擴展方法。
背景技術(shù)：
目前移動網(wǎng)絡(luò)協(xié)議(MIP-Mobile Internet Protocol)是一種在全球互聯(lián)網(wǎng)上提供移動功能的方案，它具有可擴展性較好、可靠性較強和安全性較高等特點，并可以保證移動節(jié)點(MN-Mobile Node)在改變網(wǎng)絡(luò)接入點時仍然可以保持當前正在進行的通信。MIP有MIPv4與MIPv6兩種，其中MIPv6協(xié)議是在IPv6的基礎(chǔ)上引入移動性特點，以便更好地為移動用戶服務(wù)。由于IPv6在地址空間、安全性等方面優(yōu)于IPv4，所以MIPv6比MIPv4性能更為優(yōu)越。
MIPv6協(xié)議中規(guī)定，當MN從家鄉(xiāng)移動到外地網(wǎng)絡(luò)時，就會獲得一個轉(zhuǎn)交地址(CoA-Care-of Address)。為了保持其通信的連續(xù)性，MN需要向其家鄉(xiāng)代理(HA-Home Agent)注冊它當前所在的位置，這樣HA就可以轉(zhuǎn)發(fā)任何發(fā)往MN或者由MN發(fā)出的分組。很明顯，在這種三角路由的轉(zhuǎn)發(fā)方式下，增加了HA的負擔(dān)，很可能會使HA成為通信的瓶頸，從而影響整個鏈路的性能。為了減小這一隱患發(fā)生的可能性，實現(xiàn)路由優(yōu)化，MIPv6協(xié)議規(guī)定，MN也需要向相應(yīng)的通信對端(CN-Corresponding Node)進行注冊，這樣MN就可以直接與CN進行通信，不再需要HA的轉(zhuǎn)發(fā)。為了保證相互之間通信的安全性，協(xié)議規(guī)定在MN與CN綁定之前必須首先進行返回路由可達過程。其目的是驗證MN的家鄉(xiāng)地址(HoA-Home Address)與CoA對于HA是否可達，進而協(xié)商出完成通信的通信密鑰。
MIPv6協(xié)議允許節(jié)點在Internet網(wǎng)絡(luò)拓撲內(nèi)移動時，保持其可達性，并維護MN與CN之間正在進行的通信的連續(xù)性。為此，MN在每次移動之后都需要向其HA以及所有的CN發(fā)送綁定更新(BU-Binding Update)進行注冊。而對于CN的綁定更新的認證，即使在最佳情況下，也大約需要1.5倍MN與CN之間的往返時間。此外，更新HA以及CN都需要1倍的往返時間。家鄉(xiāng)密鑰的重復(fù)使用也不能減少更新CN所需的往返時間。每當節(jié)點發(fā)生切換時，這一系列更新操作所產(chǎn)生的時延將會使當前正在進行的通信中斷，從而影響通信質(zhì)量。如果在切換期間消除或減少這些附加的切換時延，則可以顯著提高MIPv6的性能，增強對時延敏感業(yè)務(wù)的支持。
互聯(lián)網(wǎng)工程任務(wù)組(IETF-Internet Engineering Task Force)提出的HMIPv6協(xié)議，通過采用層次型路由結(jié)構(gòu)，減少了MN與HA和CN的信令交互數(shù)量，從而減少切換引起的通信中斷時間。在HMIPv6中，引入了一個新的功能實體，稱為移動錨點(MAP-Mobility Anchor Point)。一個MAP區(qū)域包含多個子網(wǎng)，每個子網(wǎng)都有接入路由器(AR-Access Router)，子網(wǎng)的個數(shù)根據(jù)情況可以變化。MN通過接收包含MAP信息的路由通告(RA-Router Advertisement)配置特定區(qū)域轉(zhuǎn)交地址(RCoA-Regional CoA)，然后使用這一地址向HA以及CN進行注冊。另外，MN同時還會獲得一個鏈路轉(zhuǎn)交地址(LCoA-On-LinkCoA)。當MN在同一個MAP域內(nèi)移動時，RCoA并不發(fā)生變化，這時就不需要向HA以及CN重新進行綁定，這樣就減少了MN在MAP域內(nèi)的子網(wǎng)間移動時與HA和CN交互的頻率。
從上面的敘述可以看出不管是MIPv6協(xié)議還是HMIPv6協(xié)議都是只適用于IPv6網(wǎng)絡(luò)。但是當前的實際情況是，IPv6網(wǎng)絡(luò)并沒有廣泛部署，Internet絕大部分還是IPv4的網(wǎng)絡(luò)，或者說是IPv4與IPv6共存的網(wǎng)絡(luò)。因此，MN并不可能都通過IPv6地址來保持其現(xiàn)有的通信，這就使得HMIPv6協(xié)議的應(yīng)用具有一定的限制。所以，有必要對HMIPv6協(xié)議進行擴展改進，使其適應(yīng)于IPv4網(wǎng)絡(luò)與IPv6網(wǎng)絡(luò)共存的雙棧環(huán)境。
公知技術(shù)一HMIPv6的MAP可以位于層次網(wǎng)絡(luò)中的任意層，不像移動IPv4中的外地代理，MAP并不要求有一個獨立的子網(wǎng)。MAP將可以減少MIPv6局部范圍內(nèi)的信息交互數(shù)目。MAP的引入為下面一些問題提供了解決方案MN在同一個MAP域內(nèi)移動時只需要向MAP發(fā)送局部本地綁定更新(LBU-Local Binding Update)，而不需要向HA以及CN發(fā)送。
在MN移動到新的MAP域之后，MN只需要向HA以及CN發(fā)送一次BU，而且這一過程與MN正在通信的CN的數(shù)目無關(guān)。
MAP實質(zhì)上是一個局部的HA。在MIPv6中引入層次移動管理模型，目的是為了提高MIPv6的性能，同時對MIPv6或其他IPv6協(xié)議的影響最小化。
當MN移動到一個層次型外地網(wǎng)絡(luò)時，就會接收到包含MAP選項的RA。該選項中填充的是該域內(nèi)MAP的相關(guān)信息，其中有距離、長度以及MAP的地址等，利用這一選項MN也可以判斷其是否仍在原來的MAP域內(nèi)。若MN在同一個MAP域內(nèi)移動時，RA中將接收到關(guān)于同一個MAP的信息。一旦接收到MAP地址發(fā)生變化的RA，MN必須向HA以及所有的CN發(fā)送BU進行相應(yīng)的改變。
若MN是一個不支持HMIPv6的節(jié)點，則將不再執(zhí)行HMIPv6協(xié)議的過程，此時MN將仍然按照MIPv6中定義的那樣進行移動性管理。如果MN是一個支持HMIPv6的節(jié)點，則應(yīng)該選擇使用HMIPv6協(xié)議進行移動性管理。
MN的操作當MN移動到一個新的MAP域時，就需要配置兩個轉(zhuǎn)交地址一個是根據(jù)MAP地址前綴生成的RCoA，另一個是LCoA。RCoA是以無狀態(tài)地址自動配置方式生成的，LCoA既可以無狀態(tài)地址自動配置方式生成，也可以通過動態(tài)主機配置協(xié)議(DHCP-Dynamic Host Configuration Protocol)分配。
在生成RCoA之后，MN需要向MAP發(fā)送LBU，其中表明向MAP注冊的M標志位和需要綁定確認(BA-Binding Acknowledgement)的A標志位必須置位。LBU中的家鄉(xiāng)地址選項(HAO-Home Address Option)包含的是MN的RCoA。該信息中不包含有可替代轉(zhuǎn)交地址選項。LBU的源地址為LCoA。MAP將為MN的RCoA執(zhí)行重復(fù)地址檢測(DAD-Duplicate AddressDetection)，并向MN返回一個本地綁定確認信息(LBA-Local BindingAcknowledgement)。MN必須忽略包含MN的RCoA但不包含類型2路由頭的BA分組。
MN成功注冊之后，就會在MN與MAP之間建立一條雙向隧道。MN發(fā)送的所有分組將通過隧道發(fā)至MAP處。分組外部頭中的源地址為MN的LCoA，目的地址為MAP的地址。內(nèi)部頭中，源地址為MN的RCoA，目的地址為CN的地址。類似地，所有的目的地址為MN的RCoA的分組都被MAP截獲并通過隧道轉(zhuǎn)發(fā)至MN的LCoA。
若MN接收到包含多個MAP選項信息的RA時，可以配置多個RCoA。這種情況下，MN必須將每一個RCoA執(zhí)行綁定更新程序。
向MAP注冊之后，MN必須向它的HA注冊新的RCoA。其中，HAO中為MN的HoA，CoA為RCoA。同時，MN也需要向它的CN發(fā)送BU。
MN應(yīng)該等到接收到MAP的LBA之后再向HA進行注冊。對HA以及CN綁定的生存期不能大于與MAP綁定的生存期，而該綁定的生存期是在LBA中得到的。
為了增加在MAP之間切換的速度，以及減少分組的丟失，MN應(yīng)該向它原來的MAP發(fā)送LBU，注冊它新的LCoA。這樣，到達原來MAP的分組，也可以立即轉(zhuǎn)發(fā)到新的LCoA處。
需要注意的是，若CN與MN在同一鏈路上時，此時MN執(zhí)行BU的地址可以是它的LCoA，這樣，MN與CN之間就可以直接通信，不再需要MAP的轉(zhuǎn)發(fā)。
MAP的操作MAP扮演HA的角色它截獲所有目的地址為MN的RCoA的分組，并通過隧道轉(zhuǎn)發(fā)到MN的當前LCoA處。
MAP對于MN的HoA是不知道的。MN向MAP發(fā)送一個含有M、A位的LBU。該綁定的目的是向MAP表明MN已經(jīng)形成RCoA。若綁定成功，則MAP必須返回一個LBA來表明該注冊的成功。這與HA的操作是相同的。在HMIPv6中并沒有引入新的錯誤編碼。BA中必須包含一個類型2的路由頭，在其中包含MN的RCoA。
MAP必須可以截獲并通過隧道轉(zhuǎn)發(fā)來自MN的分組。其中MN為隧道的入口點，而MAP為隧道的出口點。
MAP作為LCoA的HA，目的地址為RCoA的所有分組使用代理鄰居通告由MAP截獲，然后封裝路由到MN的LCoA處。
至于HA與CN的操作，HMIPv6并沒有作任何的修改。
公知技術(shù)一的缺陷在于只適用于IPv6網(wǎng)絡(luò)，不支持IPv4節(jié)點。
公知技術(shù)二即MIPv6協(xié)議對雙棧節(jié)點的支持。
MIPv6協(xié)議支持IPv6節(jié)點一些操作，對于不支持IPv6的節(jié)點，還需要修改該協(xié)議，從而滿足IPv4以及IPv6等雙棧節(jié)點的要求。為了使雙棧節(jié)點可以使用MIPv6協(xié)議，MN應(yīng)同時使用一個IPv4和一個IPv6的HoA，并對其HA分別注冊這兩個地址；而且MN應(yīng)該知道HA的IPv4和IPv6地址，但對于IPv4地址不需要進行前綴發(fā)現(xiàn)。為了使雙棧節(jié)點可以使用MIPv6協(xié)議進行移動性管理，需要修改其對家鄉(xiāng)的BU以及相應(yīng)的BA信息。具體說明如下一個雙棧的MN，當移動到外地網(wǎng)絡(luò)時，需要向其HA進行注冊，綁定其當前所在的CoA。為了使MN在一個不支持IPv6的外地網(wǎng)絡(luò)中保持通信，MN需要一個IPv4的HoA，并為每一個地址都建立對應(yīng)的綁定緩存項。這時攜帶BU、BA的IP數(shù)據(jù)包的格式將有所不同。這取決于外地網(wǎng)絡(luò)是否支持IPv6。這時將有三種不同的情況外地網(wǎng)絡(luò)支持IPv6，并給MN配置一個IPv6的CoA；MN在外地網(wǎng)絡(luò)只配置了一個全球唯一的IPv4地址；MN在外地網(wǎng)絡(luò)配置了一個私有的IPv4地址。
下面分別對這三種情況進行分析外地網(wǎng)絡(luò)支持IPv6這時，MN可以配置一個全球唯一的IPv6地址。MN將向HA的IPv6地址發(fā)送BU。該BU中可以包含有IPv4的HAO。在接收到BU后，HA將創(chuàng)建兩個綁定緩存項。一個用來存放MN的IPv4的HoA，另一個用來存放MN的IPv6的HoA。這兩個緩存項都指向MN的IPv6的CoA。因此目的地址為MN的IPv4或者IPv6的HoA的分組都可以通過隧道發(fā)送至MN的IPv6的CoA處。為了提高效率，MN可以建立兩條不同的隧道，一條用于IPv4業(yè)務(wù)，另一條用于IPv6業(yè)務(wù)。
這種情況下，只需要在BU中增加一個IPv4的HAO即可。
在接收到BU并完成對應(yīng)的綁定緩存項后，HA必須向MN發(fā)送BA。此外，若BU中包含有IPv4的HAO，則BA中也必須包含此項。表明對MN的IPv4的HoA的接受。
當MN在外地網(wǎng)絡(luò)中同時獲得IPv4和IPv6的CoA后，優(yōu)先使用IPv6的CoA進行MIPv6綁定注冊。
對于外地網(wǎng)絡(luò)只支持IPv4，將有下面兩種情況外地網(wǎng)絡(luò)只支持IPv4公共地址這時MN需要將包含BU的IPv6分組通過隧道發(fā)送至HA的IPv4地址處。其中外部頭的源地址為MN從外地網(wǎng)絡(luò)獲得的IPv4的CoA，BU中HAO包含MN的IPv6的HoA。然而，由于CoA是MN的IPv4地址，則MN必須將IPv4的CoA包含在IPv6分組中。
接收到BU后，HA必須為MN的IPv6的HoA創(chuàng)建綁定緩存項。若BU中包含有IPv4的HAO，則必須為該地址創(chuàng)建另一個緩存項，并且所有項都指向MN的IPv4的CoA處。因此，所以目的地址為MN的HoA的分組，都將封裝在一個IPv4頭中。其中，源地址為HA的IPv4的HoA，目的地址為MN的IPv4的CoA。
外地網(wǎng)絡(luò)只支持IPv4私有地址這時，MN需要通過隧道發(fā)送包含BU的IPv6分組到HA的IPv4地址處。為了要經(jīng)過網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換設(shè)備(NAT-Network Address Translation)，IPv6分組是以用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議(UDP-User Datagram Protocol)形式封裝在IPv4分組中來通過隧道轉(zhuǎn)發(fā)的。在IPv4頭中，MN使用外地網(wǎng)絡(luò)獲得的IPv4地址為源地址，BU的HAO中包含的MN的IPv6的HoA。IPv6分組的內(nèi)容與公共地址場合是相同的。
接收到BU后，HA必須為MN的IPv6的HoA創(chuàng)建綁定緩存項。若包含有IPv4的HAO，則必須另外創(chuàng)建。所有項都必須指向IPv6分組源地址域中MN的IPv4的CoA處。因此，目的地址為MN的HoA的分組都以UDP封裝，然后再封裝在IPv4頭中，該頭中的源地址為HA的IPv4地址，目的地址為MN的IPv4的CoA。
在雙棧情況中，MN與CN之間的路由優(yōu)化方式不再適用，所有的分組都將經(jīng)過HA進行轉(zhuǎn)發(fā)。
公知技術(shù)二的缺陷在于該方案中運行的是MIPv6協(xié)議，因此具有MIPv6協(xié)議的所有不足，尤其是對于時延敏感的業(yè)務(wù)無法適用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要目的，在于解決上述缺陷，避免缺陷存在，提供一種層次移動IPv6協(xié)議的雙棧支持擴展方法，當MN移動到外地網(wǎng)絡(luò)時，該方法包含MN接收到包含有MAP的IPv6地址的RA；MN配置RCoA和LCoA；MN與MAP進行綁定；MN與HA進行綁定，MN在發(fā)往HA的BU中包含一個HAO來存放MN的IPv6的HoA，HA響應(yīng)，發(fā)送包含有對應(yīng)的HAO的BA給MN。
一種層次移動IPv6協(xié)議的雙棧支持擴展方法，進一步包含MN接收到包含有對外地域內(nèi)MAP的IPv4地址的RA。
一種層次移動IPv6協(xié)議的雙棧支持擴展方法，MN與HA進行綁定的過程中，在發(fā)往HA的BU中還包含一個HAO來存放MN的IPv4的HoA。
一種層次移動IPv6協(xié)議的雙棧支持擴展方法，MN配置的RCoA是根據(jù)MAP地址前綴以無狀態(tài)地址自動配置方式生成的。
本發(fā)明與公知技術(shù)相比，其優(yōu)點在于在一個雙棧網(wǎng)絡(luò)中，分別運行兩套移動性管理協(xié)議，不僅增加了每個節(jié)點配置的復(fù)雜度，而且增加了網(wǎng)絡(luò)管理的復(fù)雜性。一旦節(jié)點發(fā)生移動，將會產(chǎn)生大量的信息交互，對整個網(wǎng)絡(luò)的性能造成很大的影響。本發(fā)明通過擴展可以使得在雙棧網(wǎng)絡(luò)中只運行一套移動性管理協(xié)議就可實現(xiàn)對移動節(jié)點的管理，減少了網(wǎng)絡(luò)實體配置的復(fù)雜度，提高了網(wǎng)絡(luò)管理的性能。


圖1為層次移動IPv6協(xié)議基本拓撲圖；圖2為雙棧網(wǎng)絡(luò)的信息交互過程圖。
具體實施例方式
有關(guān)本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容及詳細說明，現(xiàn)配合

如下為了使HMIPv6協(xié)議能夠支持雙棧網(wǎng)絡(luò)節(jié)點，本發(fā)明提出了一種HMIPv6協(xié)議的雙棧支持擴展方法，用來實現(xiàn)對IPv4、IPv6兩種業(yè)務(wù)的支持。在HMIPv6中，MN與CN之間的所有分組都是通過HA與MAP的轉(zhuǎn)發(fā)而進行的。當CN向MN發(fā)送分組時，首先由HA截獲，并轉(zhuǎn)發(fā)給MN當前所在域的MAP，然后由MAP發(fā)送給MN。
在雙棧網(wǎng)絡(luò)中，即網(wǎng)絡(luò)中所有節(jié)點均支持IPv4與IPv6，本發(fā)明需要修改RA，增加對外地域內(nèi)MAP的IPv4地址通告，還需在發(fā)往HA的BU中增加一個家鄉(xiāng)地址選項HAO來存放MN的IPv4的HoA，來確保雙棧節(jié)點通信的連續(xù)性。當MN離開家鄉(xiāng)移動到外地網(wǎng)絡(luò)時，根據(jù)外地網(wǎng)絡(luò)對IPv6的支持情況來配置需要的CoA。由于網(wǎng)絡(luò)中運行的移動性管理協(xié)議是HMIPv6協(xié)議，所以一定存在一個支持IPv6的MAP，本發(fā)明假定所說的MAP均支持IPv6。而且MAP也同時擁有一個IPv4地址和一個IPv6地址。
圖1為層次移動IPv6協(xié)議基本拓撲圖。當外地網(wǎng)絡(luò)支持IPv6時，整個HMIPv6協(xié)議的操作過程同普通情況下完全一樣，當前的RCoA和LCoA均為IPv6的。只需要在MN向HA的綁定更新中，增加一個關(guān)于MN的IPv4的HAO，以在HA和MAP上生成IPv4的綁定緩存條目，用來確保MN可以與IPv4的節(jié)點通信。當外地網(wǎng)絡(luò)不支持IPv6，這時將有三種情況需要分別進行討論。下面對MN所在外地網(wǎng)絡(luò)分情況進行說明。圖2為雙棧網(wǎng)絡(luò)的信息交互過程圖。
1、外地網(wǎng)絡(luò)支持IPv6本發(fā)明中MAP下面的AR1和AR2都支持IPv6。當MN移動到這樣一個外地網(wǎng)絡(luò)時，接收到包含有MAP地址的RA，在這一通告中既包含有MAP的IPv6地址，也包含有MAP的IPv4地址，以及轉(zhuǎn)交地址。這里將優(yōu)先使用IPv6地址。
根據(jù)HMIPv6協(xié)議，MN可以配置RCoA和LCoA，由于當前的AR也是支持IPv6的，所以這兩個地址均為IPv6的地址。在成功完成地址配置后，MN需要向MAP發(fā)送LBU，該信息的源地址為LCoA，目的地址為MAP的IPv6地址。其中HAO中填充MN的RCoA。LCoA在HMIPv6中MAP域中的地位與CoA在MIPv6中HA域中的地位是一樣，需要用它來建立綁定緩存條目，HAO中填充的應(yīng)是MN的HoA，在HMIPv6中對應(yīng)的是RCoA，由于在MIPv6中MN與CN通信使用的地址是MN的HoA，但分組在網(wǎng)絡(luò)路由過程中使用的源地址是MN的CoA，此時應(yīng)把MN的HoA填充在HAO中，CN收到后遞交給上層應(yīng)用程序時，上層應(yīng)用程序通過HAO能知道是否是跟該程序通信的MN發(fā)來的分組。這時的LBU的格式同HMIPv6中規(guī)定的完全一樣。
在接收MN的LBU后，MAP發(fā)出響應(yīng)的LBA信息，該信息的源地址為MAP的IPv6地址，目的地址為MN的LCoA。其中的HoA確認選項填充的是MN的RCoA。
之后，MN向HA發(fā)送BU。該信息的源地址為MN的RCoA，目的地址為HA的IPv6地址。HA的IPv6地址是指與MN的HoA的前綴一致的地址，以便MN發(fā)往HA的分組能正常路由，MN尚未漫游到外地網(wǎng)絡(luò)時，是通過HA上配置了該地址的接口接入HA所連接的網(wǎng)絡(luò)的，即所有發(fā)往MN的分組都要通過HA的這個接口到達MN，反之亦然。這里，同MIPv6對雙棧節(jié)點支持一樣，在該BU中，增加一個HAO用來存放MN的IPv4的HoA。所以該BU中的兩個HAO中分別填充MN的IPv4和IPv6的HoA。這樣，HA需要為MN建立兩個綁定緩存項，一個存放IPv6的HoA，另一個存放IPv4的HoA，但這兩項均指向MN的RCoA。其中IPv4的HoA即MN的IPv4的HoA。該地址是一個單播的IPv4地址，可能是公開的，也可能是私有的。本發(fā)明中該地址是一個公開的IPv4地址。對于私有地址的情況，只需要經(jīng)過NAT即可。
在MN尚未移動到其它網(wǎng)絡(luò)前，HA與MN之間是直接通信的，不需要轉(zhuǎn)發(fā)，當MN移動到外地網(wǎng)絡(luò)時，CN發(fā)往MN的分組仍要發(fā)往HA，因為CN并不知道MN是否移動，但MN移動后通過上述發(fā)送BU接收BA的過程，在HA建立了綁定緩存條目，其中指明了MN的當前地址CoA與對應(yīng)的HoA，這樣HA在收到CN發(fā)往MN的分組后如果存在該條目會根據(jù)該條目的HoA和CoA之間的映射關(guān)系，找到分組的目的MN的當前地址并轉(zhuǎn)發(fā)該分組到MN。
當HA接收到MN的BU后，發(fā)出響應(yīng)的BA信息，該信息的源地址為HA的IPv6地址，目的地址為MN的RCoA。在該BA中，響應(yīng)的兩個HoA確認選項中分別填充MN的IPv4和IPv6的HoA。其中IPv4的HoA為在綁定緩存中HA將要使用的IPv4的HoA。該地址是一個單播的IPv4地址，可能是公開的，也可能是私有的。本發(fā)明中該地址是一個公開的IPv4地址。對于私有地址的情況，只需要經(jīng)過NAT即可。如果該地址是DHCP自動分配的，HA向MN通知這一地址。否則，若該地址為靜態(tài)配置給MN的，則HA將從BU信息中復(fù)制該地址。
這時，當一個雙棧的CN與MN進行通信時，該分組將首先由HA截獲，然后轉(zhuǎn)發(fā)給MN所在域的MAP，最后由MAP轉(zhuǎn)發(fā)給MN當前所在的位置，其中IPv4的業(yè)務(wù)流量被封裝在IPv6的隧道中，從而保證了MN在雙棧網(wǎng)絡(luò)中通信的連續(xù)性。
2、外地網(wǎng)絡(luò)不支持IPv6當AR只支持IPv4時，MN配置的LCoA為IPv4地址，這時首先MN需要向MAP發(fā)送LBU，注冊其IPv4的LCoA。待接收到MAP的LBA后，MN才會向HA發(fā)送BU，注冊其RCoA，此時，一定還需要包含一個攜帶有MN的IPv6的HAO。這樣可以保證IPv4與IPv6的業(yè)務(wù)同時進行轉(zhuǎn)發(fā)。
對于外地網(wǎng)絡(luò)不支持IPv6，移動觸發(fā)切換時存在下面三種情況當MN移動到一個外地網(wǎng)絡(luò)時，接收到包含有MAP地址的RA，在這一通告中既包含有MAP的IPv6地址，也包含有MAP的IPv4地址，以及轉(zhuǎn)交地址。
(1)AR1支持IPv6，而AR2支持IPv4；這種情況表示MN從一個支持IPv6的AR1移動到一個僅支持IPv4的AR2。由于發(fā)生的是MAP域內(nèi)的移動，所以MN的RCoA并不發(fā)生改變，而只有LCoA發(fā)生變化。這時，由于當前的AR2為一個IPv4的節(jié)點，所以配置產(chǎn)生的LCoA就是一個IPv4地址。MN需要向MAP發(fā)送LBU，該信息的IPv4頭中源地址為MN的LCoA，目的地址為MAP的IPv4地址。內(nèi)層IPv6頭中源地址為MN的RCoA，目的地址為MAP的IPv6地址。由于AR2只支持IPv4，因此MN只能使用IPv4的LCoA，之前的IPv6的LCoA已無法使用，因此只能把IPv6的RCoA封裝在內(nèi)層包頭，因為需要用RCoA來建立綁定緩存條目，以便MAP截獲發(fā)往MN的IPv6的RCoA的包并封裝入IPv4包中發(fā)給MN。其中的HAO填充的是MN的RCoA。這時的LBU的格式同HMIPv6中規(guī)定的完全一樣。
在接收MN的LBU后，MAP發(fā)出響應(yīng)的LBA信息，該信息的IPv4頭中源地址為MAP的IPv4地址，目的地址為MN的IPv4的LCoA。IPv6頭中源地址為MAP的IPv6地址，目的地址為MN的IPv6的RCoA。其中的HoA確認選項填充的是MN的RCoA。
這時，由于MN發(fā)生的是MAP域內(nèi)的移動，根據(jù)HMIPv6協(xié)議，MN不需要向HA發(fā)送綁定。MAP截獲HA發(fā)往MN的RCoA的所有分組，然后把IPv6的流量封裝在IPv4隧道發(fā)往MN的IPv4的LCoA。
(2)AR1支持IPv4，而AR2也支持IPv4；當MN在這樣兩個AR之間移動時，LCoA發(fā)生變化，MN與MAP的綁定過程與(1)相同。
(3)AR1支持IPv4，而AR2支持IPv6。
這種情況表示MN從一個支持IPv4的AR1移動到一個僅支持IPv6的AR2。由于發(fā)生的是MAP域內(nèi)的移動，所以MN的RCoA并不發(fā)生改變，而只有LCoA發(fā)生變化。這時，由于當前的AR2為一個IPv6的節(jié)點，所以配置產(chǎn)生的LCoA就是一個IPv6地址。MN需要向MAP發(fā)送LBU，該信息的IPv6頭中源地址為MN的LCoA，目的地址為MAP的IPv6地址。其中的HAO填充的是MN的RCoA。這時的LBU的格式同HMIPv6中規(guī)定的完全一樣。
在接收MN的LBU后，MAP發(fā)出響應(yīng)的LBA信息，該信息的IPv4頭中源地址為MAP的IPv4地址，目的地址為MN的LCoA。IPv6頭中源地址為MAP的IPv6地址，目的地址為MN的LCoA。其中的HAO填充的是MN的RCoA。
這時，由于MN發(fā)生的是MAP域內(nèi)的移動，根據(jù)HMIPv6協(xié)議，MN不需要向HA發(fā)送綁定。其它的分組傳輸同IPv6情況類似。
(1)、(3)兩種情況的實質(zhì)性區(qū)別在于，發(fā)出的LBU的包頭中的源地址和目的地址協(xié)議不同前者為IPv4，后者為IPv6，其根本原因在于是否支持IPv6，另外切換完成后，建立起來的MAP到MN的隧道類型也不同，前者為IPv4-in-IPv4，后者為IPv6-in-IPv6。但無論哪種情況，在HA上注冊的都是MN的IPv6的RCoA，而前者在MAP上RCoA指向MN的IPv4的LCoA，后者指向的則是IPv6的LCoA。
當MN位于一個只支持IPv4的網(wǎng)絡(luò)時，將按照下面的格式向HA發(fā)送封裝在IPv4隧道中的IPv6分組在外層IPv4頭中，源地址為MN的IPv4的LCoA，目的地址為HA的IPv4地址。在內(nèi)層IPv6頭中，源地址為MN的IPv6的HoA，目的地址為CN的IPv6地址。類似的，MN將以下面的格式向HA發(fā)送IPv4隧道分組在外層IPv4頭中，源地址為MN的IPv4的LCoA，目的地址為HA的IPv4地址。在內(nèi)層IPv4頭中，源地址為MN的IPv4的HoA，目的地址為CN的IPv4地址。
本發(fā)明主要是從IPv6的角度出發(fā)，通過修改HMIPv6協(xié)議實現(xiàn)的。而實際上對于雙棧節(jié)點的支持，也可以通過修改MIPv4協(xié)議以及MIPv4區(qū)域注冊來實現(xiàn)。
上述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并非用來限定本發(fā)明實施范圍。即凡依本發(fā)明申請專利范圍所做的均等變化與修飾，皆為本發(fā)明專利范圍所涵蓋。
權(quán)利要求
1.一種層次移動IPv6協(xié)議的雙棧支持擴展方法，當MN移動到外地網(wǎng)絡(luò)時，其特征在于，包含MN接收到包含有MAP的IPv6地址的RA；MN配置RCoA和LCoA；MN與MAP進行綁定；MN與HA進行綁定，MN在發(fā)往HA的BU中包含一個HAO來存放MN的IPv6的HoA，HA響應(yīng)，發(fā)送包含有對應(yīng)的HAO的BA給MN。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，進一步包含MN接收到包含有對外地域內(nèi)MAP的IPv4地址的RA。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于MN與HA進行綁定的過程中，在發(fā)往HA的BU中還包含一個HAO來存放MN的IPv4的HoA。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于MN配置的RCoA是根據(jù)MAP地址前綴以無狀態(tài)地址自動配置方式生成的。
全文摘要
一種層次移動IPv6協(xié)議的雙棧支持擴展方法，該方法包含MN接收到包含有MAP的IPv6地址與MAP的IPv4地址的RA；MN配置RCoA和LCoA；MN與MAP進行綁定；MN發(fā)送包含有MN的IPv4與IPv6的HAO的BU給HA進行綁定，HA響應(yīng)，發(fā)送包含有對應(yīng)的HAO的BA給MN。本發(fā)明的優(yōu)點在于，通過擴展可以使得在雙棧網(wǎng)絡(luò)中只運行一套移動性管理協(xié)議就可實現(xiàn)對移動節(jié)點的管理，減少了網(wǎng)絡(luò)實體配置的復(fù)雜度，提高了網(wǎng)絡(luò)管理的性能。
文檔編號H04L29/06GK101047645SQ20071006502
公開日2007年10月3日 申請日期2007年3月30日 優(yōu)先權(quán)日2007年3月30日
發(fā)明者周華春, 秦雅娟, 張宏科, 陳曉華, 關(guān)建峰, 喬鵬, 瞿瑋, 任蘭芳, 錢軼群 申請人:北京交通大學(xué)