[发明专利]基于缓存机制的移动IPv6快速切换方法

摘要

本发明公开了基于缓存机制的移动IPv6快速切换方法，该方法基于层次化移动IPv6快速切换FHMIPv6（Fast Hierarchical Mobile IPv6），将移动节点MN（Mobility Node）在前接入路由器PAR（Previous Access Router）中的转交地址CoA（Care of Address）以及移动锚点MAP（Mobility Anchor Point）与前接入路由器的隧道信息进行缓存，若移动设备再次回到前接入路由器范围，则由MN发送包含缓存信息的信令激活原路由，加快切换速度并减少总的信令开销。

主权项

1.基于缓存机制的移动IPv6快速切换方法，其特征在于，包括以下步骤:Step1： 移动锚点MAP域内的接入路由器AR周期性地向MAP发送自己的负载状态信息LS，存入路由器负载表，并定期同邻域的移动锚点MAP交换信息；所述路由器负载表包括5个字段：路由标志，路由所属移动锚点域的标志，流量信息，会话数，备用字段；Step2：移动节点MN根据链路层预测机制发现即将进入新的链路，判断该链路是否属于当前移动锚点MAP所属区域，如果是，发送一个代理路由器请求消息RtSolPr到MAP，请求关于新接入路由器NAR及移动节点MN的新链路转交地址NLCoA的信息；如果不是，转去Step11；所述链路层预测机制是指在链路层中使用网络扫描等方法获取网络中的链路信息，从而预测移动节点是否将进入新的链路；Step3：移动锚点MAP收到代理路由器请求消息RtSolPr后便检查路由器负载表，按照负载均衡或最小切换时间等原则为移动节点MN选择一个合适的新接入路由器NAR，然后向MN返回一个包含NAR相关信息的代理路由器通告消息PrRtAdv；Step4：移动节点MN根据收到的代理路由器通告消息PrRtAdv检查本机上的地址及隧道缓存表CoATC，看其中是否存在含有PrRtAdv消息中接入路由器信息的缓存项，若没有，则利用PrRtAdv中的信息配置一个新的链路转交地址NLCoA；所述地址及隧道缓存表CoATC包括6个字段：移动节点的区域转交地址，移动锚点端口号，前接入路由器的链路转交地址，前接入路由器端口号，定时器，生存时间；此后按照移动IPv6快速切换即FMIPv6切换方案进行转交地址配置和绑定更新操作，包括快速绑定更新FBU、切换发起HI、切换确认HAck和快速绑定确认FBack；若有，转去Step10处理；Step5：移动节点MN到达新接入路由器区域后，发送一个快速邻居公告消息FNA给新接入路由器NAR告知NAR本移动节点已到达，与此同时，移动节点MN发送一个预留通知消息RI给移动锚点MAP，通知MAP在地址及隧道缓存表CoATC中存储MN的区域转交地址RCoA、MAP端口号、前接入路由器的链路转交地址PLCoA、前接入路由器端口号并按初始生存时间启动计时器；Step6：移动锚点MAP通过发送预留确认RAck消息给移动节点告诉移动节点资源预留成功与否，所述资源预留指在移动锚点MAP上缓存MN的区域转交地址RCoA、MAP端口号、前接入路由器的链路转交地址PLCoA、前接入路由器端口号并按初始生存时间启动计时器；如果成功则移动节点MN也缓存这些资源预留信息并按初始生存时间启动计时器；Step7：移动节点MN开始正常通信，切换结束；Step8：当移动节点MN位置发生变化，进入新的接入路由器NAR覆盖范围，MN根据链路层预测机制发现即将进入新的链路，则发送一个代理路由器请求消息RtSolPr到移动锚点MAP，请求关于即将要接入的链路的信息；Step9：移动锚点MAP收到代理路由器请求消息RtSolPr后便检查路由器负载表，根据负载均衡或最小切换时间的原则为移动节点MN选择合适的新接入路由器NAR，将其信息包含在代理路由器通告消息PrRtAdv中发送给移动节点MN；Step10：移动节点根据收到的代理路由器通告消息PrRtAdv检查本机上的地址及隧道缓存表CoATC，若其中存在含有PrRtAdv消息中接入路由器信息的缓存项，说明移动节点MN即将进入前接入路由器PAR覆盖范围且定时器尚未超时，则MN刷新CoATC中的该缓存项，发送一条启用预留通知消息RRI到移动锚点MAP及前接入路由器PAR，MAP收到RRI消息就知道移动节点MN即将回到前一条链路，MAP同样刷新自己的CoATC中与上述缓存项相一致的记录，然后激活移动锚点MAP、前接入路由器PAR和移动节点MN之间的原路由，MN得以迅速切换；否则按照Step4处理；Step11：移动节点MN发送一个代理路由器请求消息RtSolPr到前移动锚点PMAP请求关于新移动锚点NMAP和NMAP区域中的新接入路由器NAR的信息；Step12：前移动锚点PMAP收到代理路由器请求消息RtSolPr后便检查路由器负载表，按照负载均衡或最小切换时间的原则为移动节点MN选择合适的新移动锚点NMAP和新接入路由器NAR，然后向MN返回一个包含NMAP和NAR相关信息的代理路由器通告消息PrRtAdv；Step13：移动节点MN根据收到的代理路由器通告消息PrRtAdv检查本机上的地址及隧道缓存表CoATC，看该表中是否存在含有PrRtAdv消息中接入路由器信息的缓存项，若没有，则利用PrRtAdv中的信息开始配置新的区域转交地址NRCoA和新的链路转交地址NLCoA，此后按照层次化移动IPv6快速切换即FHMIPv6切换方案的域间切换过程进行转交地址配置和绑定更新操作；此过程为标准过程，发送的信令包括快速绑定更新FBU、切换发起HI、切换确认HAck、快速绑定确认FBack，链路绑定更新LBU、链路绑定确认LBack；若有，转去Step19处理；Step14：移动节点MN到达新接入路由器后，发送一个快速邻居公告消息FNA给新移动锚点NMAP和新接入路由器NAR告知它们本移动节点已到达，与此同时，MN发送一个预留通知消息RI给前移动锚点PMAP，通知PMAP在地址及隧道缓存表CoATC中存储MN的前区域转交地址PRCoA、PMAP端口号、前接入路由器的链路转交地址PLCoA、前接入路由器端口号并按初始生存时间启动计时器；Step15：前移动锚点PMAP通过发送预留确认RAck消息给移动节点MN告诉其资源预留成功与否；所述资源预留指在前移动锚点PMAP上缓存移动节点MN的区域转交地址PRCoA、PMAP端口号、前链路转交地址PLCoA、前接入路由器端口号并按初始生存时间启动计时器；如果成功则移动节点MN也缓存这些资源预留信息并按初始生存时间启动计时器；Step16：移动节点MN开始正常通信；Step17：移动节点MN根据链路层预测机制发现即将进入新的链路而且该链路不属于当前移动锚点MAP所属区域，则发送一个代理路由器请求消息RtSolPr到当前移动锚点，请求关于即将要接入的链路的信息；Step18：移动锚点收到代理路由器请求消息RtSolPr后，检查路由器负载表，按照负载均衡或最小切换时间的原则为移动节点MN选定合适的新移动锚点NMAP和新接入路由器NAR，将选定结果包含在代理路由器通告消息PrRtAdv中发送给移动节点MN；Step19：移动节点MN根据收到的代理路由器通告消息PrRtAdv检查本机上的地址及隧道缓存表CoATC，若其中存在含有PrRtAdv消息中接入路由器信息的缓存项，说明移动节点MN即将进入以前的接入路由器覆盖范围且定时器尚未超时，则MN刷新CoATC中的该缓存项，然后发送一条启用预留通知消息RRI到前移动锚点PMAP和前接入路由器PAR，PMAP收到RRI消息就知道移动节点即将回到前一条链路，它同样刷新自己的CoATC中与上述缓存项相一致的记录，然后激活前移动锚点PMAP、前接入路由器PAR和移动节点MN之间的原路由，MN得以迅速切换；否则按照Step13处理。