[发明专利]通信网络中的移动性处理

说明书

技术领域

本发明涉及通信网络中的移动性处理的领域，并且特别地涉及处理多路径传送控制协议连接的移动性。

背景技术

传送控制协议（TCP）是在通信网络中使用的核心协议。它允许一个主机上的应用与另一主机上的应用之间的数据交换。TCP的限制是尽管主机通常由多个路径彼此连接，而TCP将通信限制于用于每个传输连接的单个路径。为了更有效率地使用网络内的资源，正在开发多路径TCP（MPTCP），如在2010年3月的Ford等人的“用于具有多个地址的多路径操作的TCP扩展（TCP Extension for Multipath Operation with Multiple Address）”，draft-ford-mptcp-multiaddressed-03 (Experimental)，和2010年2月的Ford等人的“多路径TCP开发架构指南（Architectural Guidelines for Multipath TCP Development）”，draft-ietf-mptcp-architecture-00 (Informational)所描述的。

使用MPTCP，具有对多个路径的接入的主机可以将这些用于给定TCP连接来交换数据。TCP/IP会话的多个路径的同时使用改进网络内的资源使用，并且因此通过更高的吞吐量和对网络失败的改进的恢复力来改进用户体验。

越来越多地，主机移动性是由端点共同要求的。主机的移动导致TCP性能的降低。已经提出若干协议用于处理主机移动性管理，包含如在2004年6月的Johnson等人的“IPv6中的移动性支持（Mobility Support in IPv6）”, RFC 3775中所描述的移动IP（MIP）和如在2008年4月的Moskowitz等人的“主机身份协议（Host Identity Protocol）”，RFC 5201中所描述的主机身份协议。

不提供用于主机移动性管理的大多数IP协议使用IP地址来不仅识别主机，而且识别主机的拓扑位置。另一方面，MIP使用归属地址（HoA）和转交地址（CoA）来将主机ID和位置分开。通过将CoA（其可随着主机移动而改变）映射到HoA（对于其归属网络中的主机它是永久或半永久指派的地址）来管理主机移动性问题。用来与主机通信的任何应用将HoA用于数据传送。在主机的归属网络中，引入归属代理用于维持主机的CoA与HoA之间的映射。当主机在外部网络中漫游时，它向归属代理注册。归属代理捕获发送到主机的HoA的所有分组并且通过隧道到CoA而将它们转发到主机。以此方式，即使主机移动并且接收新的CoA，HoA也在会话的持续时间中保持相同并且主机可以与其它主机通信。

以与MIP类似的方式，HIP为每个移动节点（MN）维持单独的主机身份和位置信息。主机身份（HI）名称空间用于识别主机身份，而位置信息（即IP地址）用于路由的目的。提供会合服务器（RVS）来维持用于MN的HI名称空间与当前IP地址之间的映射。主机名称（HI）和RVS地址由域名系统（DNS）服务器维持。当另一主机发起向着MN的连接时，它首先解析HI和RVS地址，并且然后将初始化分组发送到RVS。RVS负责将分组转发到MN。如果MN移动，则它接收新的IP地址并且与RVS通信来确保RVS已经更新IP地址。

MIP和HIP提供用于主机移动性管理的解决方案，但如果主机想要使用MPTCP协议则具有缺点。MIP的问题在于只有一个HoA被引入传输层，然而MPTCP要求多个IP地址来识别每个MPTCP子流所使用的每个路径。由于MIP只指派一个HoA，所以它不能支持MPTCP。

HIP的问题在于尽管它可以支持若干同时的传输会话，但它只能为不同的流这样做。换句话说，它可支持两个主机的电子邮件应用之间的TCP连接，并且同时支持两个主机的因特网应用之间的另外的TCP连接。然而，它不能支持分离两个主机的电子邮件应用之间的TCP会话将多个路径用于相同TCP连接。

HIP和MIP可以处理主机移动性管理，但它们不能使用MPTCP来处理主机移动性管理。

发明内容