基于身份與位置分離機制的分布式移動性管理關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、傳統(tǒng)互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議體系中的IP地址具有身份和位置雙重語義，在路由可擴展性、移動性、安全性等方面產(chǎn)生了嚴(yán)重的弊端。身份與位置分離機制的主要思想是對IP地址的雙重語義進行解耦，目前已經(jīng)逐漸為國內(nèi)外學(xué)者接受，并成為未來互聯(lián)網(wǎng)的研究熱點之一。雖然身份與位置分離機制對移動性的支持具有天然優(yōu)勢，但如何更高效的實現(xiàn)移動性管理仍然是待研究的關(guān)鍵技術(shù)問題。目前移動性管理技術(shù)已經(jīng)開始從傳統(tǒng)的集中式向分布式進行演進，以減輕迅猛增長的數(shù)據(jù)流量對網(wǎng)絡(luò)的影響。本文基于

2、身份與位置分離機制，對分布式移動性管理的關(guān)鍵技術(shù)問題進行研究。論文主要工作包括:
　　1.為了分析分布式移動性管理的適用場景和應(yīng)用模式，提出一種基于流長的分析方法。針對分布式移動性管理流量本地轉(zhuǎn)發(fā)的特性，按照新接入移動錨點對切換前流量的處理方式，將其分為兩類:多級隧道模式和直接隧道模式。引入了兩個新的衡量移動性管理性能的指標(biāo)，即隧道封裝比和流傳輸開銷。出于分析的需要，通過抓取校園網(wǎng)的實際數(shù)據(jù)，對Internet上的流長進行了統(tǒng)計，

3、概括了Internet流長的特征，并給出其累積分布函數(shù)。性能分析結(jié)果表明，分布式移動性更適用于低速不頻繁切換的移動場景，且直接隧道模式比多級隧道模式更高效。
　　2.針對傳統(tǒng)移動性管理方法中，迅猛增長的流量會對家鄉(xiāng)移動錨點的穩(wěn)定性管理產(chǎn)生不利影響，提出了一種基于控制平面與數(shù)據(jù)平面分離的分布式移動性管理方法。該方法采用了直接隧道模式，將傳統(tǒng)移動性錨點分為控制錨點和數(shù)據(jù)錨點，一個控制錨點可以統(tǒng)籌多個數(shù)據(jù)錨點進行管理域內(nèi)的流量轉(zhuǎn)發(fā)。此外

4、，由于本地接入網(wǎng)關(guān)需要為移動節(jié)點選擇數(shù)據(jù)錨點，提出一種數(shù)據(jù)錨點選擇算法。性能分析在系統(tǒng)容量、服務(wù)阻塞概率、切換時延和傳輸開銷上對該方法與傳統(tǒng)移動性管理方法進行了比較。
　　3.針對傳統(tǒng)移動互聯(lián)網(wǎng)可擴展性差，依然存在用戶位置信息和身份信息綁定的弊端，在結(jié)合了分布式移動性思想的基礎(chǔ)上提出了基于分離機制的移動互聯(lián)網(wǎng)總體框架，將移動互聯(lián)網(wǎng)分為接入網(wǎng)與核心網(wǎng)，實現(xiàn)了身份與位置分離，控制平面與數(shù)據(jù)平面分離。核心思想是將基于網(wǎng)絡(luò)的移動管理協(xié)議代

5、理移動IPv6部署在一體化標(biāo)識映射網(wǎng)絡(luò)的接入網(wǎng)中，充分利用成熟的代理移動IPv6技術(shù)為用戶提供移動性服務(wù)，而在接入網(wǎng)與核心網(wǎng)之間實現(xiàn)分離映射機制。實驗平臺的實際測試數(shù)據(jù)和性能分析結(jié)果都表明了該框架的可行性和高效性。
　　4.針對本文提出的分布式移動性管理方法，以及分離機制移動互聯(lián)網(wǎng)總體框架，提出一種適合于控制平面與數(shù)據(jù)平面分離架構(gòu)的路由優(yōu)化機制。通過引入了代理綁定請求消息和代理請求應(yīng)答消息，實現(xiàn)移動接入網(wǎng)關(guān)對管理域內(nèi)移動節(jié)點位置的