[发明专利]一种移动网络中的路由优化方法

说明书

技术领域

本发明涉及移动网络中的路由技术，更具体地说，涉及一种移动网络中的路由优化方法。

背景技术

当前，移动网络的发展已经比较成熟，形成有规范的协议，其中RFC3775协议和RFC3963协议是移动网络的基本协议，RFC3775协议定义了移动节点(MN)在移动过程中保持当前会话的方法，RFC3963协议是对RFC3775协议的扩展，用于支持将MN接入移动网络的移动路由器(MR)的移动性。

根据协议的规定，通常情况下，MN在家乡(Home)网络时，利用家乡代理(HA)的家乡地址(HoA)与通信节点(CN)进行通信；当MN移动到外地网络并通过MR接入到网络中时，MN需要获得转交地址(CoA)，利用该CoA与CN进行通信，这时MN可称为拜访MN(VMN)，此时，整个网络的架构以及VMN与CN之间的报文路径参见图1，图1是MN移动到外地网络时网络架构和报文路径示意图。

在图1所示的网络架构中，VMN通过MR和接入路由器(AR)接入到外地网络，记为MN_HA的VMN的HA和记为MR_HA的MR的HA也都与该外地网络通信连接。VMN与连接到该外地网络的CN进行通信。在这种网络架构下，VMN与CN之间通信的报文路径如图1中的双向实线箭头10所示。为了实现VMN与CN之间通信报文的路由，根据RFC3775协议和RFC3963协议的规定，MR和VMN首先需要获得CoA并分别向各自的HA注册。

MR获得CoA并向移动路由器家乡代理(MR_HA)注册的过程如下：当MR移动到外地网络、接入AR时，在与AR的接口上生成CoA，为了与后面VMN生成的CoA相区别，将MR所生成的CoA记为MR_CoA，MR将所生成的MR_CoA注册到MR_HA，MR_HA获得注册后，建立移动网络前缀与MR_CoA的绑定关系。于是，在MR与MR_HA之间形成MRHA隧道，MR要发送的报文都将经过AR到达MR_HA，由MR_HA转发出去，而所有要发送给移动网络内节点的报文也都首先到达MR_HA，MR_HA将根据移动网络前缀与MR_CoA的绑定关系将报文转发给对应的MR，再由MR转发给对应的移动网络内节点。

VMN获得CoA并向MN_HA注册的过程如下：MR发布携带移动网络前缀的路由器通告(RA)给VMN；VMN根据MR所发布的移动网络前缀生成CoA，这里将VMN所生成的CoA记为VMN_CoA，VMN向MN_HA发送绑定更新报文(BU)，将该VMN_CoA注册到MN_HA，MN_HA确认注册成功后，向VMN回应绑定确认报文(BA)。于是，MN_HA可以对所收到的欲发送给VMN的报文进行封装，内层报文不变，外层报文的源地址为MN_HA的地址，目的地址为VMN_CoA，封装后的报文转发给VMN；VMN向CN发送报文时，外层报文的源地址为VMN_CoA，目的地址为MN_HA的地址，内层报文的源地址HoA，目的地址为CN的地址，MN_HA收到该报文时，对报文解封装，根据内层报文的地址将报文转发给CN。从这个过程可以看到，VMN与CN之间的通信报文将通过MN_HA进行转发。

上述通过MN_HA进行转发报文的通信模式称为双向隧道模式，这种模式下的路径不是最优路径，因此，RFC3775协议对此提供了一种路由优化模式，即VMN将VMN_CoA注册到CN，使VMN与CN之间的报文不需要MN_HA的转发.为此，协议定义了类型2(type2)路由头和目的地扩展头中的家乡地址选项，用于携带HoA，这样，CN发送给VMN的报文源地址为CN的地址，目的地址为VMN_CoA，报文中包括type2路由头，其中携带HoA；VMN发送给CN的报文源地址为VMN_CoA，目的地址为CN的地址，报文中包括目的地扩展头，在该扩展头的家乡地址选项中携带HoA.这样，CN就可以生成VMN_CoA与HoA的绑定关系，CN与VMN之间的报文也就不需要MN_HA的转发而可以在CN与VMN之间直接路由.

为了保证安全性，RFC3775协议规定VMN在向CN注册之前必须进行返回路由可达过程，参见图2，图2是返回路由可达过程示意图，具体的返回路由可达过程如下：

步骤201、VMN向CN发送家乡测试初始消息(HoTI)报文；

VMN发送给CN的报文的内层报文源地址为VMN的HoA，目的地址为CN的地址，外层报文的源地址为VMN_CoA，目的地址为MN_HA的地址，报文首先发送给HA，HA对该报文进行解封装，将内层报文转发给CN；