[发明专利]一种一体化标识网络移动性管理系统、方法及路由方法

说明书

技术领域

本发明涉及计算机网络技术领域，特别是涉及一种一体化标识网络移动性管理系统、方法及路由方法。

背景技术

随着技术的不断进步，市场规模的不断扩大，信息网络向技术融合和大规模部署的方向发展。融合后的网络将是一体化的统一网络，它将涉及多种网络的全球互连和互操作，呈现网络规模不断扩大，用户数量日益增加，故障丛生的复杂应用环境。

随着网络环境的变化，移动性管理的需求、涵义、目标和关键机制都将具有新的特征。需要高效的移动性支撑机制，为大规模移动网络提供接入能力和扩展能力。这里的高效不仅仅指有好的延时和开销性能，还包括负载均衡性、可扩展性和容错性等。

在这种背景下，国家973重点基础研究发展规划项目提出了一种一体化标识网络的体系结构，由网通层完成网络一体化，而由服务层实现服务普适化。进一步提出了接入标识和交换路由标识分离映射理论，创建并引入两个虚拟模块：虚拟接入模块和虚拟骨干模块。虚拟接入模块包括采用各种不同接入技术的终端和子网等，引入接入标识(AID，Access Identifier)作为终端接入的身份标识，每个终端具有一个或多个全球唯一的接入标识。虚拟骨干模块又分为交换路由层面和管理层面，交换路由层面包括接入交换路由器(ASR，Access Switch Router)和广义交换路由器(GSR，General Switch Router)等交换路由设备，管理层面包括标识映射服务器(IMS，Identifier Mapping Server)和认证中心等管理组件，引入了交换路由标识(RID，Routing Identifier)，用于虚拟骨干模块的广义交换路由和寻路。当移动节点(MN，Mobile Node)从一台ASR移动到另一台ASR时，仅其RID需要变化，而代表用户身份的AID并不发生改变，需要进行映射关系的重新分配和更新等操作。

另一方面，常用的移动性管理机制(如：MIPv6，HMIPv6)大多采用Client/Server结构，存在瓶颈节点，有单节点失效的可能，对频繁的映射更新和查询有拥塞的风险。为了对大规模网络提供可扩展的移动性支持，大量有关基于P2P(Peer-to-Peer)的移动性管理机制被提出。此类机制借鉴P2P网络中基于分布式散列表(DHT，Distributed Hash Table)的信息散布方式，将移动性管理的负载分散到多个移动性代理(如：IMS)之上，提供很好的负载均衡和用户规模可扩展性保障。然而，尽管基于DHT的Overlay网络本身具有高效的路由，但是物理网络和Overlay网络之间存在拓扑不一致性，因此实际的物理网络性能(如：映射更新延时、映射查询延时)未必高效。而且网络规模越大，拓扑不一致的程度越大，网络性能越差，进而影响网络规模可扩展性。

因此，目前需要本领域技术人员迫切解决的一个技术问题就是：如何能够创新地提出一种一体化标识网络移动性管理系统、方法及路由方法，以解决现有技术存在的问题，减少拓扑不一致对移动性管理的影响。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种一体化标识网络移动性管理系统、方法及路由方法，减少了Overlay网络与物理网络拓扑不一致的影响，优化了移动性管理机制的更新和查询性能。

为了解决上述问题，本发明公开一种一体化标识网络移动性管理系统：所述系统将网络划分成多个管理域，每个管理域有多个子网且配有一个标识映射服务器IMS，一组IMS构成基于DHT的Overlay网络；

网络中每个移动节点MN有三个标识：接入标识AID、交换路由标识RID、数据对象标识oID，其中oID通过对AID进行Hash运算得到，在Overlay网络中使用；Overlay网络中每个IMS都有一个节点标识nID，通过对IMS的AID进行Hash运算得到；

Overlay网络中的IMS负责维护MN的标识映射关系＜oID/AID，RID＞；每个接入交换路由器ASR使用本地用户映射表维护位于其网络范围内的终端的＜AID，RID＞映射关系，并利用对端用户映射表记录正在与其子网内终端通信的用户的＜AID，RID＞映射关系。

同时，本发明还提供了，应用在上述管理系统中的一种路由方法，所述路由方法包括以下步骤：