CN100531121C - 移动ip网络中对移动节点间的通信进行优化的方法 - Google Patents

移动ip网络中对移动节点间的通信进行优化的方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种移动IP网络中对移动节点间的通信进行优化的方法，该方法主要包括：移动IP网络中支持反向隧道的移动节点将发送给其它移动节点的数据包发送给其外地代理；所述外地代理将接收到的数据包直接传递给附在其下面的目的移动节点。利用本发明所述方法，可以减少移动节点间的通信的延迟，减轻网络设备的负担。

Description

移动IP网络中对移动节点间的通信进行优化的方法
技术领域
本发明涉及网络通讯领域，尤其涉及一种移动IP网络中对移动节点间的通信进行优化的方法。
背景技术
移动IP是一种在Internet上给用户提供移动功能的解决方案。移动IP可以超越地理范围的限制，具有可扩展性、可靠性和安全性等特点。移动IP扩展了用户的移动和漫游能力，可以使节点在切换的过程中仍保持正在进行的通信。
在移动IP中，MN(移动节点)可以以永久的IP地址连接到任何链路上。移动IP在给终端提供大范围的移动性的同时，还可以保证终端的IP地址可分配性和可达性。移动IP***主要包括MN、FA(外地代理)、HA(家乡代理)和CN(通信节点)。
在移动IP中，MN和CN之间的数据包的传递过程是根据RFC3344描述来实现的，其示意图如图1所示。具体描述如下：
当MN移动到外地网络时，CN发送给外地网络上的MN的数据包将先被路由到MN的HA上，然后，经隧道传递到MN的FA上，最后，由FA传递给MN。
在一般情况下，MN发送给CN的数据包将先被路由到MN的FA上，由该FA直接传递给CN。但是，在某些情况下，如组播、放火墙进行源地址过滤时，MN发出的数据包需要先通过隧道发送到它的HA，然后再传递给CN。具体的过程请见RFC3024。该移动IP的反向隧道路由的传递过程示意图如图2所示。
在移动IP中，两个MN可以同时附着到一个FA下，并且其中一个MN或者两个MN申请了反向隧道，其组网示意图如图3所示。此时，为了优化MN的切换造成的重注册过程，可以采用层次化FA的组网方式，即将各个MN的FA又附在同一个GFA(FA网关)上，其组网示意图如图4示。
在现有技术中，在上述图3和图4的情况下，附着在同一个FA/GFA下的MN之间的数据包传递过程为：
MN1发往MN2的数据包首先发往FA/GFA，然后通过反向隧道，将数据包发送到MN1所在的归属地HA1，HA1将隧道数据包解析后，将数据包路由到MN2所在的归属地HA2，HA2再通过隧道将数据包路由到FA/GFA，FA/GFA解开隧道数据包后，将数据包转交给MN2。
上述数据包的传递过程的缺点为：
由于反向隧道的存在，在两个附着到同一个FA/GFA的MN之间通信时，它们之间的数据包需要绕到它们所在的归属地进行路由，在这个过程中，数据包需要经过两次隧道的处理。造成了通信的延迟，增加了FA/HA设备的负担。
发明内容
本发明的目的是提供一种移动IP网络中对移动节点间的通信进行优化的方法，从而可以减少移动节点间的通信的延迟，减轻网络设备的负担。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
一种移动IP网络中对移动节点间的通信进行优化的方法，所述方法具体包括：
当源移动节点和目的移动节点附着在同一个外地代理下，所述同一个外地代理接收移动IP网络中支持反向隧道的源移动节点发送给目的移动节点的数据包，所述同一个外地代理根据本地保存的源移动节点和目的移动节点的属性信息，将所述数据包直接传递给所述目的移动节点；
当源移动节点和目的移动节点附着在同一个外地代理网关下的不同外地代理下，所述源移动节点附着的外地代理接收移动IP网络中支持反向隧道的源移动节点发送给目的移动节点的数据包，所述源移动节点附着的外地代理根据本地保存的源移动节点和目的移动节点的属性信息，将所述数据包传递给所述同一个外地代理网关，所述同一个外地代理网关根据本地保存的源移动节点和目的移动节点的属性信息，将所述数据包传递给所述目的节点附着的外地代理，所述目的节点附着的外地代理将所述数据包传递给所述目的移动节点。
当所述源移动节点和所述目的移动节点附着在同一个外地代理下时，所述源移动节点和目的移动节点的属性信息分别是通过所述源移动节点和目的移动节点在所述同一个外地代理下进行注册的方式来获得；
当所述源移动节点和所述目的移动节点附着在同一个外地代理网关下的不同外地代理下时，所述源移动节点和目的移动节点的属性信息分别是通过所述源移动节点和目的移动节点在所述同一个外地代理网关和所述同一个外地代理网关下的不同外地代理下进行注册的方式来获得。
当所述源移动节点和所述目的移动节点附着在同一个外地代理下时，所述源移动节点和目的移动节点的属性信息保存在所述同一个外地代理内部的移动节点的访问者列表中；
当所述源移动节点和所述目的移动节点附着在同一个外地代理网关下的不同外地代理下时，所述源移动节点和目的移动节点的属性信息保存在所述同一个外地代理网关和所述同一个外地代理网关下的不同外地代理内部的移动节点的访问者列表中。
所述源移动节点和目的移动节点的属性包括所述源移动节点和目的移动节点是否支持反向隧道和所述源移动节点和目的移动节点的IP地址。
所述的同一个外地代理根据本地保存的源移动节点和目的移动节点的属性信息，将所述数据包直接传递给所述目的移动节点，具体包括：
当所述源移动节点和所述目的移动节点附着在同一个外地代理下时，所述同一个外地代理根据接收到的所述数据包的源IP地址和目的IP地址查询本地保存的源移动节点和目的移动节点的属性信息，确定所述源移动节点有反向隧道，并确定所述目的移动节点附着在所述同一个外地代理下；
所述同一个外地代理直接查找路由表，将所述数据包传递给所述目的移动节点。
所述的源移动节点附着的外地代理根据本地保存的源移动节点和目的移动节点的属性信息，将所述数据包传递给所述同一个外地代理网关，所述同一个外地代理网关根据本地保存的源移动节点和目的移动节点的属性信息，将所述数据包传递给所述目的节点附着的外地代理，所述目的节点附着的外地代理将所述数据包传递给所述目的移动节点，具体包括：
当所述源移动节点和所述目的移动节点附着在同一个外地代理网关下的不同外地代理下时，所述源移动节点附着的外地代理根据接收到的所述数据包的源IP地址和目的IP地址查询本地保存的源移动节点和目的移动节点的属性信息，确定所述源移动节点有反向隧道，并确定所述目的移动节点和所述源移动节点附着在所述同一个外地代理网关下的不同外地代理下；
所述源移动节点附着的外地代理对所述数据包进行隧道封装，并将封装后的数据包发送给所述同一个外地代理网关；
所述同一个外地代理网关对接收到的来自所述源移动节点附着的外地代理的所述数据包进行解封装后，取出所述数据包，所述同一个外地代理网关根据所述数据包的源IP地址和目的IP地址查询本地保存的源移动节点和目的移动节点的属性信息，确定所述源移动节点有反向隧道，并确定所述目的移动节点附着在所述同一个外地代理网关下；
所述同一个外地代理网关查找路由表，对所述数据包进行隧道封装，封装成隧道数据包，将所述隧道数据包发送给所述目的移动节点附着的外地代理；
所述目的移动节点附着的外地代理对所收到的来自所述同一个外地代理网关的所述隧道数据包进行解封装成所述数据包后，将所述数据包传递给所述目的移动节点。
所述的IP网络包括Ipv4网络。
由上述本发明提供的技术方案可以看出，本发明通过将附着在同一个FA/GFA下的MN之间的数据包直接由FA/GFA进行转发。从而可以对附着在同一个FA/GFA下的MN之间的通信进行优化，从而可以减少移动节点间的通信的延迟，减轻FA/HA等网络设备的负担。
附图说明
图1为在移动IP中MN和CN之间的数据包的传递过程示意图；
图2为移动IP的反向隧道路由的传递过程示意图；
图3为两个MN附着在同一个FA的组网示意图；
图4为两个MN附着在同一个GFA的组网示意图；
图5为本发明所述方法的处理流程图；
图6为同一个FA下的MN反向隧道的路由优化示意图；
图7为同一个GFA下的MN反向隧道的路由优化示意图。
具体实施方式
本发明提供了一种移动IP网络中对移动节点间的通信进行优化的方法，本发明的核心为：将附着在同一个FA/GFA下的MN之间的数据包直接由FA/GFA进行转发，不将数据包绕到它们所在的归属地进行路由。
下面结合附图来详细描述本发明，本发明所述方法的处理流程如图5所示，包括如下步骤：
步骤5-1、将各个MN在FA/GFA下进行注册。
本发明首先需要将各个MN在FA/GFA下进行正常的注册，具体的注册过程根据RFC3344/draft-ietf-mip4-reg-tunnel-00来实现。在FA/GFA中注册的MN有两种类型：需要反向隧道的和正常路由的。
经过注册后，如果没有采用层次化外地代理，FA中将保留MN的属性信息，该属性包括是否有反向隧道、IP地址等；如果采用了层次化外地代理时，FA和GFA中都将保留MN的属性信息。
FA/GFA可以将该属性保存其内部的MN的访问者列表中。
步骤5-2、MN将发往其它MN的数据包发送给FA/GFA。
当MN1和MN2附在同一个FA下，并且MN1支持反向隧道时，MN1将发送给MN2的数据包先发送给FA。
当MN1和MN2附在同一个GFA下，并且MN1支持反向隧道时，MN1将发送给MN2的数据包先发送给FA。FA对接收到的数据包进行隧道封装，然后，将封装后的隧道数据包发送给GFA。
步骤5-3、FA/GFA直接将数据包转发给附在其下面的目的MN。
如果没有采用层次化FA，FA收到MN1发送的数据包后，根据数据包的源IP地址查询其内部的MN的访问者列表，得到源MN(MN1)的属性，知道MN1有反向隧道。根据数据包的目的IP地址查询其内部的MN的访问者列表，得到目的MN(MN2)的属性，知道MN2也在本地附着。于是，不通过隧道封装该数据包，而是直接查找路由表，将数据包传递给目的MN(MN2)。上述数据包的传递过程如图6所示。
如果采用了层次化FA，当MN1、MN2同时附着于一个FA，处理过程与没有层次化的FA的过程相同。否则，如果MN1、MN2同时附着于一个GFA时，当GFA收到FA1通过隧道发送的数据包后，GFA对隧道数据包进行解封装，取出MN1发送的数据包，根据数据包的源IP地址查询其内部的MN的访问者列表，得到源MN(MN1)的属性，知道MN1有反向隧道。根据数据包的目的IP地址查询其内部的MN的访问者列表，得到目的MN(MN2)的属性，知道MN2在本地附着。于是，不通过上行隧道封装该数据包，而是直接查找路由表，对数据包进行隧道封装，将封装后的隧道数据包发送给FA2，FA2再对接收到的隧道数据包解封装，将数据包转交给MN2。上述数据包的传递过程如图7所示。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (7)

1、一种移动IP网络中对移动节点间的通信进行优化的方法，其特征在于，所述方法具体包括：
当源移动节点和目的移动节点附着在同一个外地代理下，所述同一个外地代理接收移动IP网络中支持反向隧道的源移动节点发送给目的移动节点的数据包，所述同一个外地代理根据本地保存的源移动节点和目的移动节点的属性信息，将所述数据包直接传递给所述目的移动节点；
当源移动节点和目的移动节点附着在同一个外地代理网关下的不同外地代理下，所述源移动节点附着的外地代理接收移动IP网络中支持反向隧道的源移动节点发送给目的移动节点的数据包，所述源移动节点附着的外地代理根据本地保存的源移动节点和目的移动节点的属性信息，将所述数据包传递给所述同一个外地代理网关，所述同一个外地代理网关根据本地保存的源移动节点和目的移动节点的属性信息，将所述数据包传递给所述目的节点附着的外地代理，所述目的节点附着的外地代理将所述数据包传递给所述目的移动节点。
2、根据权利要求1所述移动IP网络中对移动节点间的通信进行优化的方法，其特征在于：
当所述源移动节点和所述目的移动节点附着在同一个外地代理下时，所述源移动节点和目的移动节点的属性信息分别是通过所述源移动节点和目的移动节点在所述同一个外地代理下进行注册的方式来获得；
当所述源移动节点和所述目的移动节点附着在同一个外地代理网关下的不同外地代理下时，所述源移动节点和目的移动节点的属性信息分别是通过所述源移动节点和目的移动节点在所述同一个外地代理网关和所述同一个外地代理网关下的不同外地代理下进行注册的方式来获得。
3、根据权利要求1所述移动IP网络中对移动节点间的通信进行优化的方法，其特征在于：
当所述源移动节点和所述目的移动节点附着在同一个外地代理下时，所述源移动节点和目的移动节点的属性信息保存在所述同一个外地代理内部的移动节点的访问者列表中；
当所述源移动节点和所述目的移动节点附着在同一个外地代理网关下的不同外地代理下时，所述源移动节点和目的移动节点的属性信息保存在所述同一个外地代理网关和所述同一个外地代理网关下的不同外地代理内部的移动节点的访问者列表中。
4、根据权利要求1至3项中任一项所述移动IP网络中对移动节点间的通信进行优化的方法，其特征在于，所述源移动节点和目的移动节点的属性包括所述源移动节点和目的移动节点是否支持反向隧道和所述源移动节点和目的移动节点的IP地址。
5、根据权利要求4所述移动IP网络中对移动节点间的通信进行优化的方法，其特征在于，所述的同一个外地代理根据本地保存的源移动节点和目的移动节点的属性信息，将所述数据包直接传递给所述目的移动节点，具体包括：
当所述源移动节点和所述目的移动节点附着在同一个外地代理下时，所述同一个外地代理根据接收到的所述数据包的源IP地址和目的IP地址查询本地保存的源移动节点和目的移动节点的属性信息，确定所述源移动节点有反向隧道，并确定所述目的移动节点附着在所述同一个外地代理下；
所述同一个外地代理直接查找路由表，将所述数据包传递给所述目的移动节点。
6、根据权利要求4所述移动IP网络中对移动节点间的通信进行优化的方法，其特征在于，所述的源移动节点附着的外地代理根据本地保存的源移动节点和目的移动节点的属性信息，将所述数据包传递给所述同一个外地代理网关，所述同一个外地代理网关根据本地保存的源移动节点和目的移动节点的属性信息，将所述数据包传递给所述目的节点附着的外地代理，所述目的节点附着的外地代理将所述数据包传递给所述目的移动节点，具体包括：
当所述源移动节点和所述目的移动节点附着在同一个外地代理网关下的不同外地代理下时，所述源移动节点附着的外地代理根据接收到的所述数据包的源IP地址和目的IP地址查询本地保存的源移动节点和目的移动节点的属性信息，确定所述源移动节点有反向隧道，并确定所述目的移动节点和所述源移动节点附着在所述同一个外地代理网关下的不同外地代理下；
所述源移动节点附着的外地代理对所述数据包进行隧道封装，并将封装后的数据包发送给所述同一个外地代理网关；
所述同一个外地代理网关对接收到的来自所述源移动节点附着的外地代理的所述数据包进行解封装后，取出所述数据包，所述同一个外地代理网关根据所述数据包的源IP地址和目的IP地址查询本地保存的源移动节点和目的移动节点的属性信息，确定所述源移动节点有反向隧道，并确定所述目的移动节点附着在所述同一个外地代理网关下；
所述同一个外地代理网关查找路由表，对所述数据包进行隧道封装，封装成隧道数据包，将所述隧道数据包发送给所述目的移动节点附着的外地代理；
所述目的移动节点附着的外地代理对所收到的来自所述同一个外地代理网关的所述隧道数据包进行解封装成所述数据包后，将所述数据包传递给所述目的移动节点。
7、根据权利要求1所述移动IP网络中对移动节点间的通信进行优化的方法，其特征在于，所述的IP网络包括Ipv4网络。
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