[发明专利]可选择的分布式移动性管理的路由优化方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种可选择的分布式移动性管理路由优化方法，确切地说，涉及一种涉及移动IPv6（Mobile IPv6）和代理移动IPv6（Proxy Mobile IPv6）协议，通过携带移动IP的报文选项，使得网络会话的锚点（接入路由器）能够对新发起的会话进行路由优化需求的识别，进而在终端移动过程中，对会话使用不同的路由优化策略而实现优化策略多元和可控的路由优化方法，属于多媒体通信的技术领域，

背景技术

传统的IP包的路由和服务质量控制技术，仅仅是分析IP包头中包括源地址、目的地址、源端口、目的端口和协议类型的五元组信息，以确定流量的基本信息。传统IP路由器也只是根据五元组获得的信息来实现一定程度的路由和服务质量的保证。但是，随着移动设备的普及和移动网络的广泛应用，移动设备在不同接入点之间的移动，常常会打破原有固网会话五元组的规则。而移动IP能够支持移动终端在移动情况下的使用，利用家乡代理、外地代理和地址映射关系来解决终端移动所获得的新地址时，如何保持已有会话的问题。

移动IPv6技术充分利用了IPv6协议对移动性的内在支持。首先，路由器在路由器广播报文中指示了它是否能够担任本地代理。同一个子网内允许存在多个本地代理，移动节点可以向任意一个本地代理注册。本地代理保存有移动节点的家乡地址和转交地址的对照表，其接收到发送给移动节点的报文后，根据该对照表把报文转发给移动节点。另外，每当移动节点接收到其他主机发来的报文后，在响应报文中以转交地址作为源地址，并要附带上移动节点的家乡地址；其他主机的后续报文就以移动节点的转交地址为目的地址。但是要附带源路由选择报头，报头内容为移动节点的家乡地址。使用这种机制的目的是保证移动节点在移动过程中不会丢失报文。最后，IPv6中定义了重定向过程。当移动节点在小区间切换时，移动节点重新登记成功后，基站应该向原来的基站发重定向报文，使切换过程中路由有偏差的报文能够重新找到移动节点。

随着移动IP技术的不断发展和IPv6协议的推动，网络设备相比于终端，对于会话的建立、保持和位置支持都承担了更多的功能，代理移动IPv6协议应运而生。代理移动IPv6协议是一种基于网络的本地化移动性管理协议，与其他移动IPv6协议(如移动IPv6协议、快速移交IPv6协议、层级化IPv6协议)相比，代理移动IPv6协议不需要移动节点参与任何与移动相关的决策，网络实体负责跟踪移动节点的移动，并发起与移动相关的信令传输。此外，该协议还保证移动节点在整个域内漫游时无须更换IPv6地址。这些特性对于运营商来说，可以提高其对网络的控制能力。而对于移动用户来说，则可以降低终端协议栈的设计复杂度，从而降低设备资源及能量消耗。

受到电信网络的影响，移动互联网的部署更为趋于集中式管理。这种形式依赖于一个单独的移动锚节点对终端设备进行移动性支持，但是，该形式通常存在以下三个问题：

1、路由非最优，特别是在内容分发网络中的服务器被推向网络边缘时，导致移动用户和内容服务器之间的传输时延很大，核心网中不必要的负载也过多。

2、可扩展性不好，因锚节点的数量随着移动用户数量的增长而增长，随着业务的增大，移动锚节点会越来越拥挤。

3、移动性支持是按照“每个节点”、而不是“每个流”进行的，这将导致某些流量的“卸载”变为不可能。人们不能期望路由的最优化能力存在于每个通信对端。当所有来自移动节点和发往移动节点的流量都必须要经过中央锚节点时，前述情况就恶化了。特别是当移动节点的通信创建在固定位置时。

为了解决集中式管理存在的问题，分布式移动性管理的思想开始在业界内酝酿形成。分布式移动性管理的主旨是基于移动IPv6和代理移动IPv6的框架，将集中式管理中的锚节点对于终端的管理功能和数据转发功能拆分开来，使得锚节点仅负责终端的管理功能，数据转发功能被放置在更近接于网络边缘的接入路由器。锚节点通过接入路由器向终端下发前缀或地址，发往终端的数据流量将直接通过接入路由器转发，不再绕行负责终端管理功能的锚节点。这样就为负责移动性管理的锚节点减轻了数据处理的负荷，增大了可扩展性，降低了单点故障的可能性。同时，由于锚节点摆脱了数据转发功能，使其在管理功能上有了更大的灵活性，对于未来可能的路由优化和流量控制提供了更大的空间。

发明内容