[发明专利]一种提高映射路由表使用效率的方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种提高映射路由表使用效率的方法及系统。

背景技术

现有因特网广泛使用的TCP/IP协议中IP地址具有双重功能，既作为网络层的通信终端主机网络接口在网络拓扑中的位置标识，又作为传输层主机网络接口的身份标识。TCP/IP协议设计之初并未考虑主机移动的情况。但是，当主机移动越来越普遍时，这种IP地址的语义过载缺陷日益明显。当主机的IP地址发生变化时，不仅路由要发生变化，通信终端主机的身份标识也发生变化，这样会导致路由负载越来越重，而且主机标识的变化会导致应用和连接的中断。身份标识和位置分离问题提出的目的是为了解决IP地址的语义过载和路由负载严重等问题，将IP地址的双重功能进行分离，实现对移动性、多家乡性、IP地址动态重分配、减轻路由负载及下一代互联网中不同网络区域之间的互访等问题的支持。

与本发明相关的现有技术1中阐述了一种基于网络的身份位置分离的网络架构及其运转机制。该方案中，所有接入终端身份标识和位置标识保存在网络中的映射平面中。移动终端MN（身份标识AIDm，位置标识RIDm）向通信对端CN（身份标识AIDc，位置标识RIDc）发起通信时，源端接入服务节点收到移动节点MN发出的数据报文后，根据通讯对端CN即目的AIDc查询本地CACHE中的映射路由表，得到AIDc-RIDc映射后，在报文头部增加位置标识的封装后发出；如果在本地CACHE中的映射路由表中，没有AIDc-RIDc映射，由其接入服务节点向映射平面中本域身份位置寄存器发起位置查询过程，查询获得目的终端的当前位置信息，返回给源端接入服务节点，源端接入服务节点将在本地CACHE中增加AIDc-RIDc的映射表项，在报文头部增加位置标识的封装后发出。

现有技术1的主要问题包括：

1)接入服务节点中的映射路由表，主要动态保存终端身份标识位置标识AID-RID的映射关系。每个经由接入服务节点转发的数据报文都需要经过映射路由表的查表处理，由于要考虑终端的移动性，现有技术1中对映射路由表根据身份标识精确匹配查询，导致接入服务节点中映射表表项过大，降低了接入服务节点的处理效率。如何减少接入服务节点中的映射路由表表项，成为提高接入服务节点转发能力的主要问题。

2)映射路由表的表项AID1/RID1生存周期为有数据报文发往该表项标识的通信对端CN1，一段时间无数据报文发送的表项AID1/RID1将老化删除。映射路由表项AID1/RID1老化删除后，发往该表项标识的通信对端CN1的数据流，将重新启动接入路由器（一般为特殊应用路由器ASR）与映射平面间的映射查询流程，ASR获得AID1/RID1的映射关系后封装转发数据报文。现有技术1中对映射路由表根据身份标识精确匹配查询，映射路由表项老化也采用精确匹配方式，即一段时间无数据报文发送的表项AID/RID将老化删除。这种精确匹配方式，将导致接入路由器ASR与映射平面间的映射查询流程启动频繁，一方面加重网络信令处理负荷，另一方面由于查询流程会影响数据报文的时延和报文发送顺序，造成数据报文的传送质量下降。

与本发明相关的现有技术2：LISP是一种有关身份标识和位置分离的基于网络路由器的实现方法，现在LISP是IETF中RRG组下主要的工作组之一。

LISP重用了路由技术，对现有的路由拓扑结构有了一定的改变，结合现有的传送网，利用最小的改造优化了现有的路由传送技术。

主机使用IP地址（在LISP系统中称为端标识(EID)）来跟踪套接字(socket)、建立连接、发送和接收数据包。

路由器基于IP目的地址（在LISP系统中称为路由位置(RLOCs)）传递数据包。

在LISP系统中引入了隧道路由，在发起主机包时封装 LISP数据包并且在最终传递到目的地前对数据包进行解封装。在LISP数据包中“外层报头”的IP地址是RLOCs。在两个网络的主机之间进行端到端的包交换过程中，ITR（隧道入口路由器）需要查询映射路由表，为每个包封装一个新LISP头，在出口通道路由剥去新头。ITR执行EID-to-RLOC查找以确定到ETR（隧道出口路由器）的路由路径，ETR以RLOC作为自身的一个地址。

现有技术2的主要问题：

现有技术2的LISP中，在考虑终端移动性时，由于每个终端的移动位置不同，或者每个终端的移动位置存在不同的可能性，EID-to-RLOC的查找过程也将面临表项过大而影响数据报文转发效率的问题。也将面临EID-to-RLOC映射路由表如何组织，形成路由表项的相关信息如何传递和存储的问题。