[发明专利]基于簇的分布式移动自组网络IPv6地址配置实现方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种地址配置的实现方法，尤其涉及的是基于簇的分布式移动自组网络IPv6地址配置实现方法。

背景技术

移动自组网络中的节点之间通信通过中间节点的转发和路由来实现，因此，每个节点必须配有具有唯一性的地址来实现通信，因此，实现自动自组网络需要解决的关键技术之一就是地址自动配置问题。

目前的地址配置分为有状态地址配置和无状态地址配置两种形式，有状态地址配置方案采用服务器/客户端的通信方式分配地址，即节点向服务器提出申请地址的请求，然后由服务器统一为网络内的节点分配地址。由于移动自组网没有任何基础设施，例如服务器，因此，有状态地址配置方案无法应用到移动自组网中。在无状态地址配置方案中，每个被分配的地址都需要在整个网络中进行重复地址检测以确保它的唯一性，导致了大量的控制包开销，消耗了大量的网络资源，因此也不适用于移动自组网使用。

因此针对移动自组网络需要建立一种低开销的地址自动配置方案。

发明内容

发明目的：本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供基于簇的分布式移动自组网络IPv6地址配置实现方法。

技术方案：本发明公开了基于簇的分布式移动自组网络IPv6地址配置实现方法，其特征在于，所述移动自组网络包括五种节点：根节点、簇首节点、簇内节点、簇网关节点以及新节点；

将所述移动自组网络分成多个簇，每个簇包含一个簇首节点，所有簇首节点组成一个以上的树：将移动自组网络中先启动的节点同时标识为簇首节点和根节点，根节点为所在树状结构内的其他簇首节点分配IPv6地址；

所述簇首节点为本簇簇内节点分配IPv6地址，簇内节点不具有路由转发功能；

所述新节点为未配置IPv6地址的节点；

所述簇网关节点为位于不能直接通信的两个簇首节点的通信范围内的簇内节点，具有路由转发功能，两个不能直接通信的簇首节点通过簇网关节点通信；

所述根节点、簇网关节点、簇首节点和簇内节点的IPv6地址包括四部分：第一部分是网络ID，由根节点采用随机函数生成，长度为128-i-j-n比特，一个移动自组网络中所有节点的网络ID相同；第二部分为树ID，长度为i比特，由所在树的根节点采用随机函数生成，唯一标识一个树状结构，一个树中所有节点的树ID相同；第三部分为簇ID，长度为j比特，由根节点分配给本树内的簇首节点，唯一标识一个簇，一个簇的簇首节点的簇ID和本簇内所有簇内节点的簇ID相同；第四部分为节点ID，长度为n比特，由簇首节点分配给簇内节点；所述i，j以及n为小于128的正整数且i，j、n三者之和小于等于128，根节点的簇ID以及节点ID为0，簇首节点的节点ID为0；

初始状态时，网络ID设置区间为[1，2^128-i-j-n-1]，树ID设置区间为[1，2ⁱ-1]，根节点为簇首节点的地址分配空间为[1，2^j-1]，簇首节点为簇内节点的地址分配空间为[1，2ⁿ-1]；

所述根节点和簇首节点保存一个节点ID分配状态表，用于记录所分配节点ID的情况，它们在一跳范围内定期广播消息，消息负载为网络ID、树ID以及簇ID；

所述根节点保存一个簇ID分配状态表，用于记录所分配簇ID的情况；

所述新节点加入移动自组网络后，如果没有收到根节点或者簇首节点广播的消息，则在一跳范围内广播请求消息；一跳范围内的簇内节点收到请求消息后，向新节点返回响应消息；

如果新节点没有收到任何响应消息，则将自己标识为根节点，并采用随机函数产生网络ID和树ID形成自己的IPv6地址，其中簇ID和节点ID为0，然后在一跳范围内广播消息，消息负载为网络ID、树ID以及簇ID；

如果移动自组网络中同时有两个以上新节点标识为根节点并建立了树，两个以上的树之间执行合并操作使移动自组网络中所有节点的网络ID都相同。

本发明所述方法中，如果新节点在规定时间内收到根节点或者簇首节点的广播消息，它根据下述步骤获取IPv6地址：

步骤301：开始；

步骤302：新节点向根节点或者簇首节点发送节点ID请求消息；

步骤303：根节点或者簇首节点收到节点ID请求消息后，将最小未分配的节点ID封装到节点ID响应消息中，更新节点ID分配状态表中相应节点ID的状态，然后将节点ID响应消息返回给新节点；