结构域名词解释_层次型移动IPv6域间切换改进策略

　　摘要：通过对层次型移动IPv6域间切换的分析，增设转交地址池，提出一种基于改进MAP注册机制的双路径的方案。通过双路径方式，减轻MAP负荷，提高网络通信能力。利用数学方法分析改进方案的切换性能，结果表明：利用域间切换延迟的时间保持数据接收的连续性，降低切换时延和丢包率；在两个MAP域间频繁切换下，减少了外部网络信令交互量，表现出一定的切换优越性。
　　关键词：域间切换；转交地址池；双路径；切换时延；丢包率
　　中图分类号：TP393文献标识码：A文章编号：1009-3044(2012)21-5081-04
　　Improved Scheme of Intra-domain Handover for Hierarchical Mobile IPv6
　　YANG Li, FENG Zu-hong
　　(School of Computer Science and Engineering , Beifang University of Nationalities, Yinchuan 750021, China)
　　Abstract: According to the analysis of intra-domain handover in hierarchical mobile IPv6, a new handover scheme is proposed with con? cept of Care-of Address pool, which is based on an improved MAP registration mechanism to form a double path. The communicating ability of MAP has enhanced under the mechanism of double-path. The mathematics method is used in analyzing the performance of the new scheme. The result shows that the packet loss rate is cut down and the handover latency occurring in a new MAP domain is used suffi ciently, which makes the communicating between mobile node and correspondent node successive. When a mobile node roams within two MAPs, certain performances has been presented , also the mount of signaling is reduced.
　　Key words: intra-domain handover; Care-of Address pool; double path; handover latency; packet loss rate
　　MN在移动过程中，通过接收到的路由通告消息（RA，Router Advertisement）中携带的MAP选项信息判断是否发生了MAP域的改变。如果MAP选项信息和当前的MAP域的网络前缀相同，即为域内移动；否则发生域间移动。MN在新的接入路由器（AR，Ac? cess Router）上获取新的转交地址（包括RCoA和LCoA），并向新的MAP发送本地绑定更新消息(LBU，Local Banding Update)绑定RCoA和LCoA；然后向HA和CN注册。其中，MN通过发送邻居发现消息完成对LCoA的重复地址检测（DAD，Duplicate Address De? tection）；MAP收到LBU消息需要对RCoA进行DAD操作，成功后向MN发送绑定确认（LBA，Local Banding Acknowledgement）。切换过程中的DAD时间占据了太大的切换时延，而且只有完成切换后新的MAP才能为MN提供服务。在切换的过程中MN并没有接收数据，不能满足实时性交互应用行为。
　　时，MN首先向MAP1注册新的LCoA，然后向MAP2进行本地注册，绑定新的LCoA和RCoA。MN在向MAP2域的注册过程中，由MAP1为MN缓存并转发数据分组；MN完成MAP2的注册后，由MAP1和MAP2共同为MN转发数据，形成了双路径，减轻了MAP负担，降低了丢包率。
　　同时，这种向MAP1注册MN的新LCoA的机制，对MN在MAP1和MAP2之间的来回切换方面提高了性能，使得改进的域间切换如同在MAP域内切换一样，减少了外部信令交互量。当MN由MAP2域返回到MAP1域时，MN获得新的LCoA，只需要向MAP1和MAP2注册，对HA和CN透明，依然采取双路径通信方式，该切换方案较好地解决了MN在两个MAP域之间来回切换的时延和丢包问题。
　　针对MN在新的MAP域中需要进行DAD操作，该文对MAP和AR的功能进行了相应的扩展。在MAP和AR上设置转交地址池[3]，即区域转交地址池和链路转交地址池，分别由MAP和AR负责维护。各转交地址池上设置两张表分别用于存储已使用和预先配置且未被使用的RCoA和LCoA；在AR广播的RA消息中携带可使用的转交地址。MN在接收的RA消息中直接获得可以使用的转交地址，无需DAD操作。在MN发送LBU消息时，MAP和AR中在地址缓存列表中增加新的地址项；若MN离开AR进入到一个新的AR，则注销此MN已使用的LCoA，以备其它MN使用；对于MN离开MAP，则注销MN在MAP地址缓存列表中的RCoA。
　　MN向HA和CN发送BU消息时，HA和CN对BU消息的处理不同于标准的HMIPv6，而是在绑定缓存列表中同时绑定两个RCoA，即保留原来的在MAP1上获得的RCoA，同时绑定在MAP2上获取RCoA。CN在与MN的通信过程中，数据被发送到MAP1和MAP2，形成双路径通信的方式。
　　该文使用的扩展的LBU消息：在LBU消息中增加“I”标识位，值为1时标识MN使用的CoA；该消息由MN发送至MAP，通知MAP自己进入新的链路，开始使用新的RCoA和LCoA，扩展的LBU消息格式如图2所示。
　　在理论上，改进后的域间切换方案具有更小的切换延迟。
　　MAP域间“乒乓切换”的时延：改进的HMIPv6切换方案，在MN在相邻的MAP间来回移动时切换的时延主要为，移动检测的时间、LCoA的获取时间以及向两个MAP注册LCoA的时间，改进方案极大的缩短了信令交互时间。
　　3.3丢包分析
　　由于在改进的HMIPv6切换方案中，采用了双路径的通信方式，MN在新的MAP域未完成切换时，由MN的前移动锚点为其缓存并转发数据到MN的新的位置，满足了通信的连续性；在完成域间切换时，由前移动锚点和新移动锚点采用动态的数据转发机制为MN转发数据，保证了数据的顺利到达。
　　在HMIPv6原有架构下，该文提出了一种改进的MAP注册机制的域间切换方案，降低域间切换过程中的丢包和分组乱序的问题；在域间的乒乓切换方面，切换操作对HA和CN透明，表现出了一定的优越性。在以后的研究中需要通过仿真分析改进方案的切换性能，加强对双路径下的动态控制机制的研究，设置MAP的负荷上限；此外对MN在MAP之间的频繁切换性能还有待进一步研究。