下一代網(wǎng)絡中主機身份標識與網(wǎng)絡位置標識分離的研究.pdf

1、實現(xiàn)終端主機在移動和多宿情況下的無縫切換是下一代網(wǎng)絡(NGN)的重要目標之一。而在現(xiàn)有的TCP/IP協(xié)議體系架構(gòu)中，IP地址擔任了主機身份標識符和位置標識符的雙重角色。IP地址作為身份標識被綁定在上層應用程序的同時，又作為位置標識用來決定數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)的路徑。這種雙重角色的屬性對實現(xiàn)終端主機的移動、多宿以及保證通信安全等方面帶來一定的局限性。 解決這些問題的關(guān)鍵是分離IP地址身份標識和位置標識的功能，保證網(wǎng)絡層協(xié)議與上層協(xié)議之間的獨

2、立性和透明性。因而標識分離技術(shù)在實現(xiàn)終端的移動性和多宿性切換方面具有顯著的優(yōu)勢，成為近年來學術(shù)界的研究熱點，具有廣泛的應用前景。本文針對標識分離協(xié)議及其移動性管理主要進行了以下幾個方面的研究： 首先本文分析三種主流的標識分離協(xié)議：HIP，Shim6，以及LISP。詳細闡述它們的基本思想，設計目的和主要通信過程。并從協(xié)議的安全性，移動性、多宿性支持，后向兼容性以及部署難度等方面對三種協(xié)議進行了綜合分析和評價。 接著本文研究

3、移動性管理機制的原理及其需要達到的目標，并介紹現(xiàn)有的移動性管理機制——移動IP及其快速切換方法。隨后分析在標識分離協(xié)議基礎(chǔ)上移動性管理機制的特點，并介紹HIP和Shim6兩種協(xié)議實現(xiàn)移動性的原理及其工作流程。引入標識分離協(xié)議后，上層協(xié)議與主機身份標識綁定，可以保證切換時上層協(xié)議不受影響。 基于對現(xiàn)有技術(shù)的分析，本文提出一種在LISP版本1和1.5上實現(xiàn)移動IP切換的方法——M-LISP，并詳細描述其工作流程。該協(xié)議將終端主機的轉(zhuǎn)

4、交地址作為EID，而將其接入路由器的地址作為RLOC。使用HA維護HoA和CoA之間的映射關(guān)系，而使用接入路由器維護EID和RLOC之間的映射關(guān)系，從而解決了現(xiàn)有LISP版本的移動性問題。 通過分析LISP協(xié)議自身的特點，本文進一步提出一種快速切換方法——FH-LISP，解決了LISP版本2和版本3的移動性切換問題。FH-LISP協(xié)議去除了家鄉(xiāng)代理的概念，從而節(jié)省了返回路由可達性檢測的時間。并在切換過程中采用了鏈路層觸發(fā)機制，進

5、一步縮短了切換延時。性能分析表明，F(xiàn)H-LISP協(xié)議不僅有較少的切換延時，還減小了切換過程中的包開銷，并且所需緩存空間也較小。切換性能方面FH-LISP協(xié)議要優(yōu)于FMIPv6協(xié)議，因而FH-LISP協(xié)議可以更好地支持實時應用。 最后，本文提出一種新型的身份標識與位置標識分離協(xié)議——Shinap。Shinap實現(xiàn)了身份標識和位置標識的完全分離，并且能很好地兼容現(xiàn)有的IPv6網(wǎng)絡，因而可以實現(xiàn)協(xié)議的逐步部署。Shinap協(xié)議框架提供