IP移動(dòng)性研究.pdf

1、便攜計(jì)算設(shè)備的大量涌現(xiàn)，和人們希望與互聯(lián)網(wǎng)建立不間斷端到端通信的需求，促進(jìn)了對(duì)IP移動(dòng)性技術(shù)的研究。當(dāng)前解決IP網(wǎng)絡(luò)移動(dòng)性管理的標(biāo)準(zhǔn)是移動(dòng)IP協(xié)議。 移動(dòng)IP技術(shù)可以使網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)在互聯(lián)網(wǎng)的不同接入點(diǎn)間自由的移動(dòng)而不會(huì)造成已建立的TCP連接的中斷。 但傳統(tǒng)的移動(dòng)IP協(xié)議還存在許多問題，如不支持私有IP地址，和NAT協(xié)議不兼容，在設(shè)有防火墻的網(wǎng)絡(luò)中無法工作，不支持微移動(dòng)等。所以，移動(dòng)IP協(xié)議必須進(jìn)行改進(jìn)以滿足現(xiàn)實(shí)應(yīng)用的需要。

2、 目前，移動(dòng)IP的研究方向主要集中在兩個(gè)方面：一是移動(dòng)IP和現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)環(huán)境兼容，即移動(dòng)IP技術(shù)的實(shí)用化問題；另一個(gè)是，如何進(jìn)一步提高移動(dòng)IP系統(tǒng)的性能。 本文的研究工作真正實(shí)現(xiàn)了基于局域網(wǎng)的移動(dòng)IP系統(tǒng)在公網(wǎng)中的應(yīng)用，并且系統(tǒng)性能也得到顯著的提高，獲得了一些具有重要理論意義和應(yīng)用價(jià)值的研究成果。 本文首先獨(dú)立提出了主動(dòng)ARP(ActiveARP，AARP)協(xié)議，并在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)了一種新的移動(dòng)IP算法，且在Window

3、s操作系統(tǒng)上得以實(shí)現(xiàn)。該算法在不引起性能下降的同時(shí)，克服了以往移動(dòng)IP算法難以在Windows等系統(tǒng)上實(shí)現(xiàn)的缺點(diǎn)，鑒于Windows系統(tǒng)在終端設(shè)備中的廣泛應(yīng)用，該算法大大地?cái)U(kuò)展了移動(dòng)IP的應(yīng)用范圍，使移動(dòng)IP實(shí)用化成為可能。實(shí)驗(yàn)結(jié)果和性能分析表明它完全滿足應(yīng)用、性能、操作的透明性以及安全性等各方面的要求。另外還需強(qiáng)調(diào)的是，該算法是一個(gè)完整的移動(dòng)IP算法，同樣適用于Linux、FreeBSD等其他操作系統(tǒng)。接著，根據(jù)現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，提出了安

4、全的移動(dòng)IP體系架構(gòu)SMIP，第一次全面系統(tǒng)地解決了阻礙移動(dòng)IP應(yīng)用的不支持私有IP地址、無法和防火墻/NAPT網(wǎng)關(guān)兼容、不支持移動(dòng)終端頻繁移動(dòng)、安全性差等一系列關(guān)鍵問題。 ■通過在代理公告中添加證書，解決了在使用私有IP地址環(huán)境下移動(dòng)代理的地址混淆問題； ■引入了接入服務(wù)器實(shí)體，移動(dòng)代理可建立穿越防火墻/NAPT網(wǎng)關(guān)的數(shù)據(jù)通道；接入服務(wù)器通過關(guān)聯(lián)狀態(tài)表，建立對(duì)防火墻/NAPT網(wǎng)關(guān)的反向穿越通道。 ■重新定義了S

5、MIP架構(gòu)下微移動(dòng)區(qū)域的概念，使移動(dòng)節(jié)點(diǎn)可以方便地判斷自己發(fā)生移動(dòng)的粒度以執(zhí)行相應(yīng)的操作。 ■SMIP首次采用分布式分層架構(gòu)。本文用離散分析模型對(duì)SMIP進(jìn)行了分析，結(jié)果表明SMIP在系統(tǒng)開銷，支持移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的頻繁移動(dòng)和大用戶數(shù)等方面優(yōu)于現(xiàn)有的中心式分層架構(gòu)的解決方案。同時(shí)，系統(tǒng)穩(wěn)健性和可擴(kuò)縮性等方面也有較大優(yōu)勢。 ■改進(jìn)了家網(wǎng)注冊(cè)過程，不僅完成了移動(dòng)節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)交地址的通知，而且在家代理處建立移動(dòng)節(jié)點(diǎn)信息表為數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)作了準(zhǔn)備，

6、并通過外地代理給移動(dòng)節(jié)點(diǎn)頒發(fā)的“簽證”，為移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的微移動(dòng)注冊(cè)進(jìn)行了前期準(zhǔn)備。■給出了分層架構(gòu)中交叉節(jié)點(diǎn)的判定方法，該方法是基于IP路由的，簡單、方便而且實(shí)用，可以更好地支持QoS。 ■通過引入路由索引號(hào)解決了在數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)中使用私有IP地址的移動(dòng)代理和移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的標(biāo)識(shí)問題，同時(shí)路由索引號(hào)還是一個(gè)安全參數(shù)，用來維持家代理和移動(dòng)節(jié)點(diǎn)間的信任關(guān)系。 ■給出了SMIP架構(gòu)下的數(shù)據(jù)報(bào)格式。SMIP采用的是標(biāo)準(zhǔn)的IP路由而不是其他解決方