專利名稱：移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)中分層aaa的移動(dòng)性管理系統(tǒng)和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通信技術(shù)領(lǐng)域，特別是指移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)中分層AAA的移動(dòng)性管理系統(tǒng)和方法。

背景技術(shù)：
隨著移動(dòng)通信技術(shù)的發(fā)展，未來(lái)異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)是多種接入方式并存、協(xié)同工作、支持多種移動(dòng)性、可信任有保障的融合網(wǎng)絡(luò)，將各種無(wú)線接入網(wǎng)絡(luò)融合為一個(gè)統(tǒng)一的全I(xiàn)P的網(wǎng)絡(luò)。未來(lái)的4G移動(dòng)通信融合網(wǎng)絡(luò)將為異構(gòu)的無(wú)線接入技術(shù)，如無(wú)線局域網(wǎng)(WLAN)、陸地?zé)o線接入網(wǎng)(UTRAN)和3G，提供一種全I(xiàn)P服務(wù)，能夠?yàn)橛脩籼峁└叩耐ㄐ潘俾屎透S富的業(yè)務(wù)。
異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)融合的最大的特點(diǎn)之一就是移動(dòng)性。隨著無(wú)線移動(dòng)用戶的迅速增長(zhǎng)，由互聯(lián)網(wǎng)工程任務(wù)組(IETF)提出的移動(dòng)IPv6互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議逐漸地成為了下一代網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)協(xié)議，而融合認(rèn)證、授權(quán)、計(jì)費(fèi)(AAA)的技術(shù)是保障開(kāi)放式接入環(huán)境下網(wǎng)絡(luò)資源合法使用和安全使用的關(guān)鍵，移動(dòng)IPv6、IPv4也不例外，其網(wǎng)絡(luò)安全應(yīng)用同樣需要AAA技術(shù)來(lái)保障。如果移動(dòng)部署發(fā)生改動(dòng)，移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的整體結(jié)構(gòu)也隨之改變。
當(dāng)前的AAA技術(shù)在移動(dòng)性管理中的研究還處于起步階段?；贗ETF所提出的基本AAA模型，當(dāng)前的相關(guān)研究大部分集中在如何把移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)和AAA協(xié)議進(jìn)行結(jié)合，如何降低因?yàn)槠浣Y(jié)合而造成的時(shí)延開(kāi)銷(xiāo)，往往考慮協(xié)議的交互流程而忽略了整體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)。
有的移動(dòng)IPv6、IPv4應(yīng)用AAA技術(shù)方案中，提出具有拓?fù)涓兄δ蹵AA覆蓋網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，可以完成移動(dòng)IPv6、IPv4網(wǎng)絡(luò)中的認(rèn)證工作，但該架構(gòu)存在設(shè)計(jì)并不合理，且各個(gè)網(wǎng)絡(luò)實(shí)體之間實(shí)現(xiàn)AAA技術(shù)時(shí)延開(kāi)銷(xiāo)較大，效率較低的問(wèn)題。


發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明在于提供移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)中分層AAA的移動(dòng)性管理系統(tǒng)和方法，以解決上述移動(dòng)IPv6、IPv4網(wǎng)絡(luò)中AAA基礎(chǔ)設(shè)施架構(gòu)不合理，實(shí)現(xiàn)AAA技術(shù)時(shí)延較大，效率較低的問(wèn)題。
為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提供移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)中分層AAA的移動(dòng)性管理系統(tǒng)，包括 AAA家鄉(xiāng)服務(wù)器AAAH、家鄉(xiāng)代理服務(wù)器HA、根AAA服務(wù)器RAAAS、葉子AAA服務(wù)器LAAAS、移動(dòng)錨點(diǎn)服務(wù)器MAP、接入路由器AR； 所述HA用于在所述AAAH進(jìn)行域間認(rèn)證請(qǐng)求后，對(duì)移動(dòng)設(shè)備MN進(jìn)行地址綁定； 所述AAAH用于記錄每個(gè)移動(dòng)設(shè)備的認(rèn)證數(shù)據(jù)，且連接至少兩個(gè)個(gè)以上所述RAAAS，接收所述RAAAS轉(zhuǎn)發(fā)的來(lái)自移動(dòng)設(shè)備MN的域間認(rèn)證請(qǐng)求并進(jìn)行域間認(rèn)證請(qǐng)求，觸發(fā)所述HA進(jìn)行地址綁定，并將認(rèn)證后的結(jié)果回復(fù)給所述RAAAS； 所述RAAAS連接至少兩個(gè)所述LAAAS，接收來(lái)自所述LAAAS轉(zhuǎn)發(fā)的來(lái)自MN的域間認(rèn)證請(qǐng)求，通過(guò)相連接的AR發(fā)送至所述AAAH，將接收到的認(rèn)證結(jié)果回復(fù)連接的所述LAAAS； 所述LAAAS連接至少兩個(gè)所述MAP，接收來(lái)自所述MAP轉(zhuǎn)發(fā)的來(lái)自MN的域間認(rèn)證請(qǐng)求，通過(guò)相連接的AR發(fā)送至所述RAAAS，將接收到的認(rèn)證結(jié)果回復(fù)連接的所述MAP； 所述MAP連接用于移動(dòng)設(shè)備發(fā)起接入域間認(rèn)證請(qǐng)求的AR，將接收的認(rèn)證結(jié)果通過(guò)連接的AR回復(fù)至MN。
優(yōu)選的，所述RAAAS與LAAAS之間的連接為以RAAAS為中心、LAAAS呈環(huán)形分布的連接。
優(yōu)選的，所述RAAAS內(nèi)還包括域內(nèi)認(rèn)證模塊，用于當(dāng)接收到來(lái)自MN的域內(nèi)認(rèn)證請(qǐng)求時(shí)，進(jìn)行地址綁定，并返回認(rèn)證結(jié)果。
優(yōu)選的，所述RAAAS內(nèi)還包括負(fù)載均衡模塊，用于記錄與所述RAAAS相連接LAAAS的標(biāo)識(shí)、接受請(qǐng)求的數(shù)量、工作狀態(tài)，并將工作狀態(tài)為飽和、過(guò)載的LAAAS所接收到的認(rèn)證請(qǐng)求轉(zhuǎn)移到工作狀態(tài)為空閑、正常的LAAAS。
基于前述的移動(dòng)性管理系統(tǒng)，本發(fā)明還提供移動(dòng)性管理方法，包括 MN將域間認(rèn)證請(qǐng)求發(fā)送至所屬的原RAAAS，原RAAAS與相連接的AR建立連接后，將接收到的域間認(rèn)證請(qǐng)求發(fā)送至相連接的AAAH，由AAAH通過(guò)保存的認(rèn)證數(shù)據(jù)對(duì)所述MN進(jìn)行認(rèn)證后，AAAH觸發(fā)HA進(jìn)行地址綁定，并將認(rèn)證結(jié)果通過(guò)所述原RAAAS回復(fù)至MN。
優(yōu)選的，該方法還包括 當(dāng)MN從所述原RAAAS進(jìn)入新RAAAS后，所述原RAAAS通過(guò)上下文轉(zhuǎn)移方式將MN的認(rèn)證參數(shù)信息發(fā)送至所述新RAAAS。
基于前述的移動(dòng)性管理系統(tǒng)，本發(fā)明還提供移動(dòng)性管理方法，在前述系統(tǒng)中的RAAAS中還添加域內(nèi)認(rèn)證模塊； MN將域內(nèi)認(rèn)證請(qǐng)求發(fā)送至所屬的原LAAAS，所述原LAAAS與相連接的MAP建立連接后，將接收到的域內(nèi)認(rèn)證請(qǐng)求發(fā)送至相連接的RAAAS，所述RAAAS中的域內(nèi)認(rèn)證模塊對(duì)所述MN進(jìn)行地址綁定更新。
優(yōu)選的，還包括當(dāng)MN從所述原LAAAS進(jìn)入新LAAAS后，所述原LAAAS通過(guò)上下文轉(zhuǎn)移方式將MN的認(rèn)證參數(shù)信息發(fā)送至所述新LAAAS。
本發(fā)明系統(tǒng)中的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，采用分層次對(duì)各個(gè)服務(wù)器進(jìn)行管理，可有效減少網(wǎng)絡(luò)中用于認(rèn)證的時(shí)延開(kāi)銷(xiāo)，且其網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)更加簡(jiǎn)單、合理；在該網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)下，由于對(duì)認(rèn)證的服務(wù)器進(jìn)行分層管理，MN在域內(nèi)時(shí)，只進(jìn)行域內(nèi)認(rèn)證即可，只有跨越RAAAS時(shí)，才進(jìn)行域間的認(rèn)證，因此可避免傳統(tǒng)的認(rèn)證過(guò)程總是進(jìn)行域間認(rèn)證，效率低下的問(wèn)題。



圖1是本發(fā)明系統(tǒng)中網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)實(shí)現(xiàn)的原理圖； 圖2是本發(fā)明實(shí)施例一的分層AAA移動(dòng)性管理結(jié)構(gòu)圖； 圖3是本發(fā)明實(shí)施例一中RAAAS與LAAAS連接的示意圖； 圖4是本發(fā)明實(shí)施例一中MN的轉(zhuǎn)移概率分布示意圖； 圖5是本發(fā)明仿真系統(tǒng)中RAAAS管理半徑K與R比值的變化示意圖； 圖6是本發(fā)明仿真系統(tǒng)中K值與CHAMM的變化示意圖； 圖7是本發(fā)明仿真系統(tǒng)中最優(yōu)管理半徑與C3的變化示意圖； 圖8是本發(fā)明實(shí)施例二的流程圖； 圖9是本發(fā)明實(shí)施例三的流程圖。

具體實(shí)施例方式 為清楚說(shuō)明本發(fā)明的系統(tǒng)和方法，下面給出實(shí)施例并結(jié)合附圖詳細(xì)說(shuō)明。
為減少移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)中的時(shí)延開(kāi)銷(xiāo)，本發(fā)明提出的移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)中的分層AAA的移動(dòng)性管理(HAMMHierarchical AAA MobilityManagement)系統(tǒng)采用網(wǎng)絡(luò)設(shè)備分層管理的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，以實(shí)現(xiàn)減少網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之間認(rèn)證的時(shí)延開(kāi)銷(xiāo)。
參見(jiàn)圖1，圖1是本發(fā)明的系統(tǒng)所采用的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)實(shí)現(xiàn)的原理圖，在服務(wù)器管理的過(guò)程中，所有的根AAA服務(wù)器與家鄉(xiāng)AAA服務(wù)器相連接，每個(gè)根AAA服務(wù)器(RAAAS)下負(fù)責(zé)管理多個(gè)葉子AAA服務(wù)器(LAAAS)，每個(gè)葉子AAA服務(wù)器下管理多個(gè)移動(dòng)錨點(diǎn)服務(wù)器(MAP，mobile anchor point)，每個(gè)MAP管理多個(gè)接入路由器(AR)。
結(jié)合圖1中的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的思想，本發(fā)明給出相應(yīng)的AAA的移動(dòng)性網(wǎng)絡(luò)管理架構(gòu)(HAMN)的實(shí)施例，參見(jiàn)圖2，圖2是本發(fā)明的實(shí)施例一的結(jié)構(gòu)圖，在該實(shí)施例中，包括 AAA家鄉(xiāng)服務(wù)器(AAAH)、家鄉(xiāng)代理服務(wù)器(HA)、RAAAS、LAAAS、MAP、AR； 其中，HA用于在AAAH進(jìn)行認(rèn)證請(qǐng)求后，對(duì)移動(dòng)設(shè)備MN進(jìn)行地址綁定； 記錄每個(gè)移動(dòng)設(shè)備的認(rèn)證數(shù)據(jù)的AAAH連接至少兩個(gè)以上RAAAS，接收所述RAAAS轉(zhuǎn)發(fā)的來(lái)自移動(dòng)設(shè)備MN的域間認(rèn)證請(qǐng)求并進(jìn)行域間認(rèn)證請(qǐng)求，對(duì)MN計(jì)費(fèi)、授權(quán)等，觸發(fā)所述HA進(jìn)行地址綁定，并將認(rèn)證后的結(jié)果回復(fù)給所述RAAAS； RAAAS連接至少兩個(gè)LAAAS，接收來(lái)自LAAAS轉(zhuǎn)發(fā)的來(lái)自移動(dòng)設(shè)備域間認(rèn)證請(qǐng)求，通過(guò)相連接的AR發(fā)送至AAAH，將接收到的認(rèn)證結(jié)果回復(fù)連接的LAAAS； LAAAS連接至少兩個(gè)MAP，接收來(lái)自MAP轉(zhuǎn)發(fā)的來(lái)自移動(dòng)設(shè)備域間認(rèn)證請(qǐng)求，通過(guò)相連接的AR發(fā)送至RAAAS，將接收到的認(rèn)證結(jié)果回復(fù)連接的MAP； MAP連接用于移動(dòng)設(shè)備發(fā)起域間認(rèn)證請(qǐng)求的AR，將接收的認(rèn)證結(jié)果通過(guò)連接的AR回復(fù)至移動(dòng)設(shè)備。
RAAAS與LAAAS之間的連接為以RAAAS為中心、LAAAS呈環(huán)形分布連接。
RAAAS內(nèi)還具有用于認(rèn)證的認(rèn)證模塊，當(dāng)移動(dòng)設(shè)備進(jìn)入RAAAS的區(qū)域內(nèi)后，在各個(gè)LAAAS之間進(jìn)行漫游切換時(shí)，認(rèn)證模塊判斷出移動(dòng)設(shè)備的認(rèn)證請(qǐng)求為域內(nèi)認(rèn)證時(shí)，直接進(jìn)行認(rèn)證，并返回認(rèn)證結(jié)果；移動(dòng)設(shè)備只要通過(guò)RAAAS進(jìn)行認(rèn)證即可，不必通過(guò)HA進(jìn)行認(rèn)證；如果判斷出為域間認(rèn)證時(shí)，再轉(zhuǎn)發(fā)域間認(rèn)證請(qǐng)求到HA進(jìn)行認(rèn)證。
RAAAS內(nèi)還具有用于調(diào)節(jié)所連接LAAAS負(fù)載的負(fù)載均衡模塊，該模塊記錄與RAAAS相連接的各個(gè)LAAAS的標(biāo)識(shí)、負(fù)載程度等信息，負(fù)載程度信息包括當(dāng)前LAAAS的工作狀態(tài)，如空閑、正常、飽和、過(guò)載，當(dāng)前的接受請(qǐng)求的數(shù)量等，并將狀態(tài)為飽和、過(guò)載的LAAAS所接收到的認(rèn)證請(qǐng)求轉(zhuǎn)移到狀態(tài)為空閑、正常的LAAAS上。
上述的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)中，RAAAS當(dāng)連接多個(gè)LAAAS時(shí)，如果LAAAS呈環(huán)形分別并與RAAAS相連接，如圖3所示，RAAAS所連接的LAAAS形成的環(huán)形數(shù)量會(huì)存在最優(yōu)值，并使網(wǎng)絡(luò)設(shè)備進(jìn)行認(rèn)證過(guò)程的時(shí)延開(kāi)銷(xiāo)達(dá)到最小。下面詳細(xì)闡述該網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)下，MN認(rèn)證的時(shí)延開(kāi)銷(xiāo)優(yōu)于傳統(tǒng)AAA認(rèn)證網(wǎng)絡(luò)的時(shí)延開(kāi)銷(xiāo)，以及確定環(huán)形LAAAS數(shù)量最優(yōu)值的過(guò)程。
在圖3中，中心為RAAAS，與其連接的LAAAS呈環(huán)形分布并與RAAAS連接，其中，d為層數(shù)變量，K為L(zhǎng)AAAS的層數(shù)。
如果MN在一個(gè)LAAAS停留的概率為1-q，那么它移出的概率為q，并且與其相鄰的六個(gè)LAAAS的概率是一樣的。其概率模型符合馬爾科夫鏈運(yùn)動(dòng)軌跡，其概率狀態(tài)如圖4所示。因此，MN在RAAAS所連接的LAAAS區(qū)域內(nèi)經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的移動(dòng)，MN從當(dāng)前所在的m層向外，向內(nèi)，并且同層間移動(dòng)的概率可以表達(dá)為 從MN的狀態(tài)轉(zhuǎn)移模型中可以看出，它的一步轉(zhuǎn)移矩陣可以表示為 從圖3中可以得出MN的長(zhǎng)期穩(wěn)態(tài)概率可以表示為經(jīng)過(guò)在網(wǎng)絡(luò)中的自由運(yùn)動(dòng)，MN逐漸趨于穩(wěn)定狀態(tài)，并且其位于m層的穩(wěn)定狀態(tài)概率和初始概率可以表示為Pm和P0某一層的概率 在該網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)下的一個(gè)區(qū)域內(nèi)，總的網(wǎng)絡(luò)開(kāi)銷(xiāo)Ctotal由三部分組成，認(rèn)證開(kāi)銷(xiāo)(Cauth)，注冊(cè)開(kāi)銷(xiāo)(Creg)，傳輸開(kāi)銷(xiāo)(Ctrans)，并且可以表示為 Ctotal＝Cauth+Creg+Ctrans (5) 認(rèn)證開(kāi)銷(xiāo)是用來(lái)完成身份認(rèn)證的時(shí)延，注冊(cè)開(kāi)銷(xiāo)是完成地址綁定更新的時(shí)延，傳輸開(kāi)銷(xiāo)則是用來(lái)傳輸數(shù)據(jù)的時(shí)延。
移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)CHAMM的總開(kāi)銷(xiāo)為當(dāng)移動(dòng)節(jié)點(diǎn)MN進(jìn)入一個(gè)RAAAS管理區(qū)域，它的第一次認(rèn)證是域間認(rèn)證Cinter，如果不離開(kāi)管理區(qū)域，它的其余認(rèn)證都是域內(nèi)認(rèn)證Cintra，并且移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的總開(kāi)銷(xiāo)表示為 CHAMM＝Cinter+Cintra (6) MN位于K層的穩(wěn)態(tài)概率為PK，并且其發(fā)生域間認(rèn)證的概率可以表示為Pinter＝PK×PK，K+1 (7) 總的域間的網(wǎng)絡(luò)開(kāi)銷(xiāo)可以表示為 Cinter＝pinter[2(K+1)C1+2C3+C4] (8) MN在RAAAS管理域內(nèi)的開(kāi)銷(xiāo)可表示為 Cintra＝Cintra-same+Cintra-outer+Cintra-inner 傳統(tǒng)AAA過(guò)程的總體開(kāi)銷(xiāo)計(jì)算 在上述公式中，C1表示MN在RAAAS管理區(qū)域內(nèi)移動(dòng)時(shí)，一次移動(dòng)的開(kāi)銷(xiāo)； C2表示AAA服務(wù)器和注冊(cè)服務(wù)器之間的單程時(shí)間開(kāi)銷(xiāo)，可以是LAAAS至MAP之間或RAAAS至連接的AR之間的時(shí)間開(kāi)銷(xiāo)； C3表示RAAAS到家鄉(xiāng)AAAH的傳輸開(kāi)銷(xiāo)。
C4表示利用DH(Diffe-Helman)算法生成協(xié)商密鑰，并且維持各個(gè)服務(wù)器之間安全關(guān)聯(lián)的開(kāi)銷(xiāo)。
R比值計(jì)算 當(dāng)R＞1，表示使用HAMM架構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)開(kāi)銷(xiāo)大于傳統(tǒng)的AAA網(wǎng)絡(luò)開(kāi)銷(xiāo)。如果R＜1，則情況相反，R值越小，則HAMM架構(gòu)的效果越明顯。其中，R表示使用HAMM架構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)開(kāi)銷(xiāo)和傳統(tǒng)AAA過(guò)程的網(wǎng)絡(luò)開(kāi)銷(xiāo)之比值。
上面詳細(xì)闡述了該系統(tǒng)下的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，MN認(rèn)證的時(shí)延開(kāi)銷(xiāo)優(yōu)于傳統(tǒng)AAA認(rèn)證網(wǎng)絡(luò)的時(shí)延開(kāi)銷(xiāo)，下面說(shuō)明確定環(huán)形LAAAS數(shù)量最優(yōu)值的過(guò)程。
在上述計(jì)算CHAMM時(shí)，設(shè)置C1和C4為固定值，從公式(6)(8)(9)可以得出，總的平均網(wǎng)絡(luò)開(kāi)銷(xiāo)C(C1，C3，C4，K)和K、C3有關(guān)，那么網(wǎng)絡(luò)開(kāi)銷(xiāo)函數(shù)可以轉(zhuǎn)化為C(K，C3)。RAAAS的最優(yōu)管理區(qū)域半徑(即LAAAS層數(shù))Kopt必須是正整數(shù)，并且可以通過(guò)最小迭代算法得出，使得網(wǎng)絡(luò)開(kāi)銷(xiāo)達(dá)到最小化。
設(shè)置Δ(K，C3)并且定義函數(shù)如下 從(12)和(13)得知 在(15)中，當(dāng)K的值滿足C(K，C3)＞C(K-1，C3)，則停止計(jì)算，最后得到的值為層數(shù)最優(yōu)的Kopt，且設(shè)置不同的C3對(duì)應(yīng)不同的具體結(jié)果。
該網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的優(yōu)越性還可通過(guò)仿真模擬來(lái)分析，在仿真環(huán)境中，設(shè)置C1＝2，C2＝4，C4＝0.5，q＝0.5，并且利用Matlab6.0來(lái)計(jì)算網(wǎng)絡(luò)開(kāi)銷(xiāo)C(K，C3)。如圖5所示。
圖5中顯示了在仿真環(huán)境下隨著RAAAS管理半徑K的不斷變化，R比值的變化趨勢(shì)。從中可以看出，在任何情況下，R總是小于1的，并且存在一個(gè)最優(yōu)半徑使得R最小化。以上分析說(shuō)明，同等條件下，采用HAMM架構(gòu)的CHAMM比傳統(tǒng)的AAA過(guò)程開(kāi)銷(xiāo)要小得多，并且當(dāng)K的值取Kopt時(shí)，使得優(yōu)越性達(dá)到最大。另外，隨著C3變大(表示MN距離家鄉(xiāng)域越遠(yuǎn))，R變小，就越能體現(xiàn)HAMM架構(gòu)的優(yōu)越性。
圖6顯示K值對(duì)時(shí)延開(kāi)銷(xiāo)CHAMM的影響，在不同C3情況下，不同的K值對(duì)CHAMM的影響。從圖中的變化趨勢(shì)可以得知，隨著K值的增大，CHAMM先是降低后又增大，這充分表明存在一個(gè)最優(yōu)半徑Kopt使得網(wǎng)絡(luò)開(kāi)銷(xiāo)最小。
在C3值與最優(yōu)半徑Kopt關(guān)系的圖7中可以看出，Kopt隨著C3值的增大而增大，具體的Kopt可以從中看出。
從以上的仿真結(jié)果可以看出，隨著RAAAS管理區(qū)域的擴(kuò)展，很多域間切換和認(rèn)證過(guò)程轉(zhuǎn)變?yōu)橛騼?nèi)的過(guò)程，使得總體的網(wǎng)絡(luò)開(kāi)銷(xiāo)降低。并且，MN距離家鄉(xiāng)域的距離越遠(yuǎn)，就越能體現(xiàn)采用HAMM的優(yōu)越性。那么，在移動(dòng)IPv6網(wǎng)絡(luò)的AAA服務(wù)器部署中，我們可以通過(guò)合理地部署AAA服務(wù)器的管理趨于而得到最佳性能。
上面的實(shí)施例一詳細(xì)描述了該系統(tǒng)中網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的組成及優(yōu)越特性，下面通過(guò)實(shí)施例二、實(shí)施例三詳細(xì)描述在該網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)下，MN的認(rèn)證流程。
在實(shí)施例二中，當(dāng)MN從一個(gè)RAAAS管理域進(jìn)入到另一個(gè)RAAAS管理域時(shí)，需要進(jìn)行身份驗(yàn)證。在進(jìn)行身份驗(yàn)證時(shí)，網(wǎng)絡(luò)中的各個(gè)服務(wù)器需要進(jìn)行安全關(guān)聯(lián)后，共同擁有認(rèn)證所需的密鑰，也同時(shí)擁有向外地域的RAAAS發(fā)布認(rèn)證密鑰所分配的參數(shù)。該密鑰可以基于Diffe-Hellman(DH)算法而產(chǎn)生，也可以根據(jù)RSA(Rivest-Shamir-Adleman)等其它密鑰算法產(chǎn)生密鑰。認(rèn)證的過(guò)程可參見(jiàn)圖5，包括 101MN向原RAAAS發(fā)送綁定更新消息； MN從距離最近的LAAA服務(wù)器發(fā)送綁定更新消息(即認(rèn)證請(qǐng)求)，傳遞到該原RAAAS，即oRAAAS；發(fā)送的綁定更新消息BUar(Binding Update)和(BUha)由密鑰Kmn-oRAAAS加密。
102oRAAAS將得到的綁定更新消息轉(zhuǎn)發(fā)到oAR； oRAAAS將收到的地址綁定更新消息解密后，將BUar轉(zhuǎn)發(fā)至相連接的原接入路由器oAR。
103oAR返回地址綁定更新的結(jié)果(BUarback)并傳送給oRAAAS。
104如果oAR綁定更新成功，oRAAAS則發(fā)送由KoRAAAS-AAAH加密的地址綁定消息BUha到AAAH。
105AAAH接收到的BUha后，對(duì)MN進(jìn)行認(rèn)證，并觸發(fā)HA進(jìn)行綁定更新。
106HA綁定更新成功后，向AAAH返回消息。
107AAAH將認(rèn)證后的結(jié)果回復(fù)給oRAAAS。
108oRAAAS將認(rèn)證后的結(jié)果傳遞給MN。
當(dāng)MN移動(dòng)離開(kāi)oRAAAS管轄范圍，到達(dá)新的nRAAAS管理區(qū)域，可以通過(guò)上、下文轉(zhuǎn)移方式(Context Transfer)將包括認(rèn)證參數(shù)在內(nèi)的MN相關(guān)信息從oRAAAS轉(zhuǎn)移到nRAAAS。如果該轉(zhuǎn)移過(guò)程沒(méi)有成功，則MN再nRAAAS向AAAH發(fā)出認(rèn)證申請(qǐng)。
MN在移動(dòng)過(guò)程中，如果在同一個(gè)RAAAS內(nèi)移動(dòng)，只跨越不同的LAAAS區(qū)域時(shí)，認(rèn)證的過(guò)程可在RAAAS進(jìn)行認(rèn)證即可，具體的認(rèn)證過(guò)程可通過(guò)實(shí)施例三進(jìn)行說(shuō)明，參見(jiàn)圖6，包括 201MN向原葉子AAA服務(wù)器oLAAAS發(fā)送綁定更新消息； MN所發(fā)送的綁定更新消息BUmap采用由MN和oLAAAS協(xié)商的密鑰Kmn-oLAAAS加密； 202oLAAAS解密后將BUmap發(fā)送至連接的oMAP； 203oMAP收到后，進(jìn)行地址綁定，并回復(fù)應(yīng)答B(yǎng)Umback給oLAAAS； 204oLAAAS將收到的應(yīng)答B(yǎng)Umback給MN； 205oLAAAS將相關(guān)信息發(fā)送至RAAAS； oLAAAS將包括認(rèn)證參數(shù)在內(nèi)的MN相關(guān)信息發(fā)送至RAAAS； 206RAAAS將收到的相關(guān)信息回復(fù)至MN進(jìn)入的新的葉子AAA服務(wù)器nLAAAS；其域內(nèi)認(rèn)證模塊進(jìn)行地址綁定更新，并還可對(duì)MN進(jìn)行認(rèn)證。
207MN向nLAAAS發(fā)送綁定更新消息； 所發(fā)送的綁定更新消息BUmap采用由MN和nLAAAS協(xié)商的密鑰Kmn-nLAAAS加密； 208nLAAAS解密后將BUmap發(fā)送至連接的nMAP； 209nMAP收到后進(jìn)行地址綁定后，回復(fù)應(yīng)答B(yǎng)Umback給nLAAAS； 210nLAAAS將收到的應(yīng)答B(yǎng)Umback給MN。
上述過(guò)程中，oLAAAS中所保存關(guān)于MN認(rèn)證參數(shù)的相關(guān)信息，也可以通過(guò)上、下文轉(zhuǎn)移方式有oLAAAS轉(zhuǎn)移至nLAAAS。上面詳細(xì)描述了MN在本發(fā)明實(shí)施例一的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)下進(jìn)行認(rèn)證的過(guò)程，在該網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)下，MN的認(rèn)證時(shí)延小于傳統(tǒng)的AAA認(rèn)證時(shí)延。
對(duì)于本發(fā)明各個(gè)實(shí)施例中所闡述的網(wǎng)絡(luò)和方法，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)中分層AAA的移動(dòng)性管理系統(tǒng)，其特征在于，包括
AAA家鄉(xiāng)服務(wù)器AAAH、家鄉(xiāng)代理服務(wù)器HA、根AAA服務(wù)器RAAAS、葉子AAA服務(wù)器LAAAS、移動(dòng)錨點(diǎn)服務(wù)器MAP、接入路由器AR；
所述HA用于在所述AAAH進(jìn)行域間認(rèn)證請(qǐng)求后，對(duì)移動(dòng)設(shè)備MN進(jìn)行地址綁定；
所述AAAH用于記錄每個(gè)移動(dòng)設(shè)備的認(rèn)證數(shù)據(jù)，且連接至少兩個(gè)個(gè)以上所述RAAAS，接收所述RAAAS轉(zhuǎn)發(fā)的來(lái)自移動(dòng)設(shè)備MN的域間認(rèn)證請(qǐng)求并進(jìn)行域間認(rèn)證請(qǐng)求，觸發(fā)所述HA進(jìn)行地址綁定，并將認(rèn)證后的結(jié)果回復(fù)給所述RAAAS；
所述RAAAS連接至少兩個(gè)所述LAAAS，接收來(lái)自所述LAAAS轉(zhuǎn)發(fā)的來(lái)自MN的域間認(rèn)證請(qǐng)求，通過(guò)相連接的AR發(fā)送至所述AAAH，將接收到的認(rèn)證結(jié)果回復(fù)連接的所述LAAAS；
所述LAAAS連接至少兩個(gè)所述MAP，接收來(lái)自所述MAP轉(zhuǎn)發(fā)的來(lái)自MN的域間認(rèn)證請(qǐng)求，通過(guò)相連接的AR發(fā)送至所述RAAAS，將接收到的認(rèn)證結(jié)果回復(fù)連接的所述MAP；
所述MAP連接用于移動(dòng)設(shè)備發(fā)起接入域間認(rèn)證請(qǐng)求的AR，將接收的認(rèn)證結(jié)果通過(guò)連接的AR回復(fù)至MN。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的網(wǎng)絡(luò)，其特征在于，所述RAAAS與LAAAS之間的連接為以RAAAS為中心、LAAAS呈環(huán)形分布的連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的網(wǎng)絡(luò)，其特征在于，所述RAAAS內(nèi)還包括域內(nèi)認(rèn)證模塊，用于當(dāng)接收到來(lái)自MN的域內(nèi)認(rèn)證請(qǐng)求時(shí)，進(jìn)行地址綁定，并返回認(rèn)證結(jié)果。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的網(wǎng)絡(luò)，其特征在于，所述RAAAS內(nèi)還包括負(fù)載均衡模塊，用于記錄與所述RAAAS相連接LAAAS的標(biāo)識(shí)、接受請(qǐng)求的數(shù)量、工作狀態(tài)，并將工作狀態(tài)為飽和、過(guò)載的LAAAS所接收到的認(rèn)證請(qǐng)求轉(zhuǎn)移到工作狀態(tài)為空閑、正常的LAAAS。
5.基于權(quán)利要求1中系統(tǒng)的移動(dòng)性管理方法，其特征在于，包括MN將域間認(rèn)證請(qǐng)求發(fā)送至所屬的原RAAAS，原RAAAS與相連接的AR建立連接后，將接收到的域間認(rèn)證請(qǐng)求發(fā)送至相連接的AAAH，由AAAH通過(guò)保存的認(rèn)證數(shù)據(jù)對(duì)所述MN進(jìn)行認(rèn)證后，AAAH觸發(fā)HA進(jìn)行地址綁定，并將認(rèn)證結(jié)果通過(guò)所述原RAAAS回復(fù)至MN。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，該方法進(jìn)還包括
當(dāng)MN從所述原RAAAS進(jìn)入新RAAAS后，所述原RAAAS通過(guò)上下文轉(zhuǎn)移方式將MN的認(rèn)證參數(shù)信息發(fā)送至所述新RAAAS。
7.基于權(quán)利要求1中系統(tǒng)的方法，其特征在于，所述RAAAS中還包括域內(nèi)認(rèn)證模塊；
MN將域內(nèi)認(rèn)證請(qǐng)求發(fā)送至所屬的原LAAAS，所述原LAAAS與相連接的MAP建立連接后，將接收到的域內(nèi)認(rèn)證請(qǐng)求發(fā)送至相連接的RAAAS，所述RAAAS中的域內(nèi)認(rèn)證模塊對(duì)所述MN進(jìn)行地址綁定更新。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，還包括當(dāng)MN從所述原LAAAS進(jìn)入新LAAAS后，所述原LAAAS通過(guò)上下文轉(zhuǎn)移方式將MN的認(rèn)證參數(shù)信息發(fā)送至所述新LAAAS。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)中分層AAA的移動(dòng)性管理系統(tǒng)和方法，涉及通信技術(shù)領(lǐng)域，系統(tǒng)包括AAAH、HA、RAAAS、LAAAS、MAP、AR；AAAH負(fù)責(zé)處理它的家鄉(xiāng)管理區(qū)域內(nèi)的所有RAAAS區(qū)域內(nèi)的移動(dòng)設(shè)備的請(qǐng)求認(rèn)證、授權(quán)和計(jì)費(fèi)；所有的RAAAS被部署在同一個(gè)邏輯平面上，并且LAAAS掛靠在其下面，形成樹(shù)形結(jié)構(gòu)；AAAH連接至少兩個(gè)以上RAAAS，接收RAAAS轉(zhuǎn)發(fā)的來(lái)自移動(dòng)設(shè)備MN的域間認(rèn)證請(qǐng)求；RAAAS連接至少兩個(gè)LAAAS，接收來(lái)自所述LAAAS轉(zhuǎn)發(fā)的來(lái)自移動(dòng)設(shè)備域內(nèi)的認(rèn)證請(qǐng)求，LAAAS連接至少兩個(gè)MAP，接收來(lái)自MAP轉(zhuǎn)發(fā)的來(lái)自MN的域內(nèi)認(rèn)證請(qǐng)求發(fā)送至RAAAS。本發(fā)明還公開(kāi)了基于該系統(tǒng)的管理方法。
文檔編號(hào)H04L29/06GK101222494SQ20071030785
公開(kāi)日2008年7月16日 申請(qǐng)日期2007年12月29日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月29日
發(fā)明者梅 宋, 莉 王, 宋俊德, 魏翼飛, 勇 張, 毅 滿, 周文安, 燕 黎, 黃健文 申請(qǐng)人:北京郵電大學(xué)