IPv6技术论文总结

1、IPv4向IPv6的过渡原理：双栈协议隧道技术NAT-PT层次型移动IPv6快速切换技术 吕宏伟 电脑知识与技术 2009IETF正在开发快速切换技术和层次性移动IPv6来为移动IPv6提供切换机制。移动节点从一个子网切换到另一个子网就产生了切换。如何保持通信的连续性，支持各种实时应用，缩短切换引起的通信中断时间，减少切换对服务质量的影响，是移动IP研究中重点关注的问题。层次型移动IPv6(HMIPv6，Hierarchical Mobile IPv6) 1Pv6)通过采用层次型路由结构，减少移动节点与家乡代理和移动对端的信令互换主要目的是通过不需要向家乡代理和通信对端的重新绑定，从而减少切换

2、引起通信中断的时间。移动IPv6快速切换技术是对移动IPv6协议的改进。它通过提前注册以及在新的外地网络切换未完成时通过与前一个网络保持通信的方法，加快移动节点的切换过程，减少已有通信连接的中断时问，保证通信流的实时传输，实现快速切换，确保对实时业务提供支持。预先切换是快速切换技术中的一种，是指当移动节点在和当前基站保持第二层连接时，就发起第三层的切换，其过程如下：I)当移动节点(mobile node，MN)检测到将要进行切换，向当前基站(old basic service，当前基站)发送路由器请求道理消息(Router SolieitationforProxy，路由器请求道理消息)，路由器

3、请求道理消息通知当前基站移动主机将要进行切换，并且请求进行切换的所需要信息。2)当前基站收到路由器请求道理消息后，发送切换发起(Handover Initiate，H1)到将要切换到的基站(new basic service，nBs)。3)nBS收到HI后将检验MN产生的转交地址是否可用。如果可用，返回切换确认消息(Handover Acknowledgement HACK)，否则，产生一个新的转交地址返回HACK。4)当前基站收到HACK后发送代理路由器通告消息(Proxy Router Advertisement，PrRtAdv)到MN。5)MN收到PrRtAdv后发送快速绑定更新消息(F

4、ast Binding Update，FBU)到当前基站。6)当前基站收到F-BU后建立一个当前基站和nBS之间的隧道，然后回送一个F-BACK消息F-BACK消息将发送到当前基站所在的网络，并且通过隧道发送到新的网络上。7)当MN到达新的网络，并且已经与之建立第二层的连接时，MN发送快速邻居通告消息(Fast Neighbour Advertisement，F_NA)，nBS在第二层连接就绪时，就向移动主机转发数据分组。预先切换可以大大缩短切换的延时，并且可以明显的减少在切换过程中的分组丢失。但是预先切换受到二层触发时机的影响，如果时机不合理也会造成分组的丢失。对预先切换机制的改进为了消除二

5、层触发对切换性能的影响，减少隧道建立所受外界的影响。做出如下改进。在oBS收到HACK前的操作保持不变oBS收到HACK后的操作如下：1)当MN检测到将要进行切换。向oBS发送RtSolPr，RtSolPr通知当前基站主机将要进行切换，并且请求进行切换的所需要信息：2)oBS收到RtSolPr后发送Hl到将要切换到的nBS；3)nBS收到HI后将检验MN产生的转交地址是否可用，如果可用，返同HACK，否则产生一个新的转交地址返回HACK；4)oBS收到nBS发送网来的HACK后建立oBS和nBS之间的隧道，并且发送PrRtAdv给MN；5)MN收到PmtAdv后等待。MN收到nBS发送的路由广

6、播(Route Ads)后发送相应的绑定更新消息，进行家乡注册和通信对端的注册。这样可以减少对二层触发时机的影响，并且可以提前建立oBS和nBS之间的隧道，进一步减少分组丢失的可能性。层次型移动IPv6模型下的快速切换过程1）移动节点由于第2层的触发意识到要进入一个新的网络时，并且在同一个移动锚点管理区域内，移动节点便发送一个路由器请求代理消息到移动锚点，要求得到新接入路由器和新的链路转交地址的有关信息。2）移动锚点一旦收到路由器请求代理消息后便返回一个代理路由器通告消息到移动节点，于是移动节点配置一个新的链路转交地址。为了连接先前的链路转交地址和新接入路由器。移动节点还要发送一个快速绑定更新

7、消息到移动锚点。3)移动锚点收到快速绑定更新消息后，通过一个到新接入路由器的切换发起消息，在接入路由器间就开始了切换过程。4)新接入路由器收到切换发起消息后，将通过重复地址检测验证新的链路转交地址的有效性后，发送一个切换确认消息到移动锚点，于是就在新接入路由器和移动锚点间建立了一个双向的隧道。5)移动锚点收到切换确认消息后，就会传送一个快速绑定确认消息到移动节点。6)当移动节点得到新接入路由器的连接消息后，便发送一个快速绑定更新消息到新接人路由器。新接入路由器收到后，便可以向移动节点转发数据分组。经过以上的设计后，在层次型移动IPv6下，同一个移动锚点的管理区域内，对移动节点的切换使用快速切换

8、的策略，这样能大大减少切换时延。由此可见，层次型移动IPv6模型下的快速切换过程较好地结合了层次型移动IPv6和快速切换的优点。减少了切换的试验，提高了移动tPv6的切换效率。层次型移动IPv6优化方案A Hierarchical Mobile IPv6 Optimization Scheme刘郑。蔡明【江南大学信息工程学院江苏无锡214122)计算机工程与科学 2010.11层次型移动IPv6可以缩短移动主机家乡注册和通信对端注册的延迟，而快速切换可以减少移动主机在切换过程中连接的中断时间，保持通信流的实时传送。这两种技术结合，既可以缩短注册时延，也可以减少切换中断的时间。但是，当移动主机在

9、域间切换时，仍需要向家乡代理和通信对端注册，MAP域的概念对于移动主机在域问切换时无法起到改善作用，无法缩短注册时延。最优功能路由算法当移动节点切换移动到一个新的子网时，为了减少信令的开销，在对功能路由进行注册时，需要选择最优路由，避免不必要的宏移动的出现。从信令开销、优先级各个方面考虑设计一种算法。用MN来选择最优FR。(1)算法描述。设MN进入新访问子网时，通过功能路由设置，该网络中应该存在多个FR，记为G=FR，FRz，FR3，FRn，n1。+无穷)。给每个FR设置一个优先级优先级的范围为o10，默认为5。该优先级下，FR能够根据自身情况，如该FR连接的MAP、MN的数量负载情况，判断F

10、R的优先级；根据MN到FR的距离等，判断信令开销。信令开销包括MN切换时的注册开销和业务传输开销。用符号P表示FR的优先级。优先级高，则FR负载就轻，优先级低，FR负载就重。(2)引入新概念。标准FR。对于特定的FR (FRG)，若它的信令开销Ww( FRG，ij)恒成立，则FRY，YG。集合Y中优先级最高的MAP为准优FR，记为FR+，其优先级记为P+。优先阈值f。衡量FR负载轻重的标准，是根据该FR下连接的MAP和MN数量，判断f的值。设置f为1到10。对于某个FR，若优先级P低于f，则认为它负载偏重，需要进行负载分担。关系因数(P,W)。设FR的优先级为P，对应的信令开销为W，则当FRF

11、R+，且Pf，有(P，W) = 正无穷，否则(P，W)= PW。它是评价FR与MN是否是最优的减少信令开销的组合，(P，W)值越高，说明FR与MN就越适合。最优FR。对于特定的FR，例如FRG，若(P，W)(P，W)恒成立，其中FRG，ij,则FRN，NG，称集合N中优先级最高的FR为最优FR，记为FR*。该算法是为了找到FR*，以使MN对它发起注册，减少信令开销减少时延。算法首先通过计算求得集合G内各FR对应的信令开销WW并进行比较找出FR+，再利用优先阀值f考察FR+的优先级：如果fP+，则认为FR+当前负载较轻，判定FR+为FR*；反之，则认为FR+当前负载偏重，算法将通过比较各FR的关

12、系因数(P，w)来确定FR*。移动IPv6切换时延优化新方法 任兰芳,周华春,秦雅娟,张宏科 MN（移动节点）的整个切换过程涉及到移动检测、路由发现、新地址的形成以及相应的绑定注册操作,所以要减少移动IPv6的切换时延主要就是减少上述各种操作的时延。目前移动IPv6切换时延优化的方法主要有快速移动IPv6与层次移动IPv6。快速移动IPv6针对的是移动检测、地址形成的时延,层次移动IPv6处理的是与绑定更新(BU)操作相关的时延。 快速移动IPv6快速移动IPv6,即FMIPv6,允许MN还在原来的接入路由器时就可以获得新的接入点和相关子网前缀的信息,从而可以预先产生新的转交地址,这样减少了M

13、IPv6中MN切换后才通过一系列操作配置转交地址的时延。FMIPv6要求MN获得新的转交地址后在新旧接入路由器之间建立一条隧道,这样在MN发生切换期间仍然可以接收到CN发送的分组。该分组将由原来的接入路由器截获并通过隧道转发给新的接入路由器。新的接入路由器在未收到MN的通告时先缓存这一分组,等到MN发出通告表明它的确移动到此接入路由器时,新的接入路由器才将分组转发给移动节点新的转交地址。因此,这种方式也可以降低分组的丢失率。层次移动IPv6从图1可以看出,影响切换时延的另一部分就是MN移动后的注册更新以及对这一过程的认证与授权。层次移动IPv6,即HMIPv64,通过减少MN移动后注册更新时B

14、U的交互数量减少了切换时延。利用“区域划分”的思想,HMIPv6在逻辑上将整个网络划分成不同的“域”,每个域由一个特定的、称为“移动锚点”(MAP)的实体来管理,这个MAP充当MN的一个临时家乡代理转发MN与CN之间的分组。HMIPv6使用链路转交地址LCoA与区域转交地址RCoA来区分MN在MAP域内与MAP域间的移动。HMIPv6将MN在MAP域内的移动称为微移动,在MAP域间的移动称为宏移动。当MN在一个MAP域内移动时,只有链路转交地址LCoA发生改变,而区域转交地址RCoA并不发生变化。这时MN只需要将变化的链路转交地址LCoA向MAP进行注册更新,而不必向HA以及CN发送绑定更新(BU)进行注册。这样减少了MN切换过程中BU消息交互的数量,改善了切换时延。快速移动IPv6与层次移动IPv6的比较从上面的分析可以看出,FMIPv6使MN可以预先产生其切换后新的转交地址,这样减少MN移动后与转交地址配置相关的时延。同时新旧路由器间隧道的建立,降低了因切换而产