下一代網(wǎng)絡(luò)中主機(jī)身份標(biāo)識(shí)與網(wǎng)絡(luò)位置標(biāo)識(shí)分離的研究.pdf

1、實(shí)現(xiàn)終端主機(jī)在移動(dòng)和多宿情況下的無縫切換是下一代網(wǎng)絡(luò)(NGN)的重要目標(biāo)之一。而在現(xiàn)有的TCP/IP協(xié)議體系架構(gòu)中，IP地址擔(dān)任了主機(jī)身份標(biāo)識(shí)符和位置標(biāo)識(shí)符的雙重角色。IP地址作為身份標(biāo)識(shí)被綁定在上層應(yīng)用程序的同時(shí)，又作為位置標(biāo)識(shí)用來決定數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)的路徑。這種雙重角色的屬性對(duì)實(shí)現(xiàn)終端主機(jī)的移動(dòng)、多宿以及保證通信安全等方面帶來一定的局限性。 解決這些問題的關(guān)鍵是分離IP地址身份標(biāo)識(shí)和位置標(biāo)識(shí)的功能，保證網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議與上層協(xié)議之間的獨(dú)

2、立性和透明性。因而標(biāo)識(shí)分離技術(shù)在實(shí)現(xiàn)終端的移動(dòng)性和多宿性切換方面具有顯著的優(yōu)勢(shì)，成為近年來學(xué)術(shù)界的研究熱點(diǎn)，具有廣泛的應(yīng)用前景。本文針對(duì)標(biāo)識(shí)分離協(xié)議及其移動(dòng)性管理主要進(jìn)行了以下幾個(gè)方面的研究： 首先本文分析三種主流的標(biāo)識(shí)分離協(xié)議：HIP，Shim6，以及LISP。詳細(xì)闡述它們的基本思想，設(shè)計(jì)目的和主要通信過程。并從協(xié)議的安全性，移動(dòng)性、多宿性支持，后向兼容性以及部署難度等方面對(duì)三種協(xié)議進(jìn)行了綜合分析和評(píng)價(jià)。 接著本文研究

3、移動(dòng)性管理機(jī)制的原理及其需要達(dá)到的目標(biāo)，并介紹現(xiàn)有的移動(dòng)性管理機(jī)制——移動(dòng)IP及其快速切換方法。隨后分析在標(biāo)識(shí)分離協(xié)議基礎(chǔ)上移動(dòng)性管理機(jī)制的特點(diǎn)，并介紹HIP和Shim6兩種協(xié)議實(shí)現(xiàn)移動(dòng)性的原理及其工作流程。引入標(biāo)識(shí)分離協(xié)議后，上層協(xié)議與主機(jī)身份標(biāo)識(shí)綁定，可以保證切換時(shí)上層協(xié)議不受影響。 基于對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的分析，本文提出一種在LISP版本1和1.5上實(shí)現(xiàn)移動(dòng)IP切換的方法——M-LISP，并詳細(xì)描述其工作流程。該協(xié)議將終端主機(jī)的轉(zhuǎn)

4、交地址作為EID，而將其接入路由器的地址作為RLOC。使用HA維護(hù)HoA和CoA之間的映射關(guān)系，而使用接入路由器維護(hù)EID和RLOC之間的映射關(guān)系，從而解決了現(xiàn)有LISP版本的移動(dòng)性問題。 通過分析LISP協(xié)議自身的特點(diǎn)，本文進(jìn)一步提出一種快速切換方法——FH-LISP，解決了LISP版本2和版本3的移動(dòng)性切換問題。FH-LISP協(xié)議去除了家鄉(xiāng)代理的概念，從而節(jié)省了返回路由可達(dá)性檢測(cè)的時(shí)間。并在切換過程中采用了鏈路層觸發(fā)機(jī)制，進(jìn)

5、一步縮短了切換延時(shí)。性能分析表明，F(xiàn)H-LISP協(xié)議不僅有較少的切換延時(shí)，還減小了切換過程中的包開銷，并且所需緩存空間也較小。切換性能方面FH-LISP協(xié)議要優(yōu)于FMIPv6協(xié)議，因而FH-LISP協(xié)議可以更好地支持實(shí)時(shí)應(yīng)用。 最后，本文提出一種新型的身份標(biāo)識(shí)與位置標(biāo)識(shí)分離協(xié)議——Shinap。Shinap實(shí)現(xiàn)了身份標(biāo)識(shí)和位置標(biāo)識(shí)的完全分離，并且能很好地兼容現(xiàn)有的IPv6網(wǎng)絡(luò)，因而可以實(shí)現(xiàn)協(xié)議的逐步部署。Shinap協(xié)議框架提供