[发明专利]一种切换实现方法、系统和源出口隧道路由器

说明书

技术领域

本发明涉及网络技术，尤其涉及一种基于lisp(Location/ID Separation Protocol，身份位置分离协议)的切换实现方法、系统和源出口隧道路由器。

背景技术

DFZ(Default Free Zone，默认自由区)路由表的大小以逐渐增长的速度增加，它损害了路由的可扩展性和路由汇聚的执行。路由可扩展性问题引起了工业和学术界很大的兴趣。

IAB(Internet Architecture Board，因特网结构委员会)成员进行讨论认为DFZ路由表增加的深层原因是IP地址的双重语义造成的，在现有的网络中IP地址既作标识符又作位置。

目前IRTF RRG(Internet Research Task Force Routing Research Group，互联网研究任务组路由工作组)致力于开发新的路由和地址架构来支持多穴性、流量工程和移动性。

Lisp是以思科公司为首根据RRG(Routing Research Group，路由研究组)对路由和地址研究的需求提出的一个新的路由体系框架，通过将当前IP地址分离为终端标识(EID，End-identifier)和路由位置(RLOC，Routing Locators)来减轻DFZ路由表的大小，增加了扩展并减少了全局可见、路由前缀数目。

Lisp的网络结构如图1所示。LISP的基本思想是在IP层外面再封装一层IP报文头，用于减少边缘网络用户的增加而产生的路由对骨干网络路由表的影响，保持骨干网络路由表(BGP路由表)的稳定。Lisp将现有的IP地址系统分为终端标识(EID)和路由位置(RLOC)，并引入了隧道路由器(“Tunnel Routers”)的概念，隧道路由器分为入口隧道路由器(ITR，Ingress Tunnel Router)和出口隧道路由器(ETR，Egress Tunnel Router)。ITR与ETR均需要在映射服务器(Map-Server，简称MS)中注册EID与RLOC的绑定。对ETR侧的主机来说，ETR负责注册此主机的EID与RLOC绑定，ITR负责缓存ETR侧主机的EID/RLOC的绑定。同样对ITR侧主机来说，ITR负责注册此主机的EID与RLOC的绑定。另外，ITR负责数据的封装和映射的查找，根据目的EID信息查找对应的RLOC信息，在原主机报文的外面再封装一层LISP头和IP报文头。ETR负责进行数据报文的解封装。

Lisp数据报文的封装在入口隧道路由器ITR上完成，采用一种“IP-IN-IP”的方式进行封装，在普通IP报文的外面再封装一层IP报文头部。内层IP报文头部的源IP地址和目的IP地址字段分别用源EID和目的EID表示，外层IP报文头部的源IP地址和目的IP地址分别用源RLOC和目的RLOC表示。报文在网络中传递时，只需要根据外层IP报文头部的目的RLOC进行路由寻址和转发，内层IP报文头在传递过程中保持不变，身份标识与位置分离数据报文的解封装在出口隧道路由器ETR上完成。LISP协议的数据转发流程如图2所示。

LISP协议提出的初衷是解决路由表的规模，并不能解决网络的移动性，随着网络的发展，网络的移动性是必要的，且lisp设计的需求要求lisp必须要能解决移动性、多穴性。

华为提出了LISP-PMIP(Proxy Mobile IP，代理移动IP)来解决LISP的移动性，此方案的思想是将PMIP引人LISP，基于LISP-PMIP的移动管理网络结构如图3所示。LISP系统中的ETR作为PMIP中的LMA(Local Mobility Anchor，本地移动锚节点)，MS维护MN(移动节点)的EID(EID相当于PMIP中的家乡地址(Home Address，HoA))和ETR的RLOC间映射，在ETR与MN间引入MAG(Mobile Access Gateway，移动接入网关)，MAG与ETR间建立PMIP隧道，ETR维持MN的HoA和MAG的代理CoA(Care-of Address，转交地址)间的映射。

PMIP是基于网络的局域性移动性管理的一种解决方案，其目标是定义MIPv6的简单扩展，支持IPv6的基于网络的移动性管理，并重用MIPv6的信令和特性。PMIP能够实现主机的IP移动性而不需要主机参与任何与移动相关的信令。PMIP协议中，网络代替主机负责管理IP的移动性。网络中的移动实体会跟踪主机的移动并且启动必需的移动信令。