一种基于sdn实现移动ip的方法、设备及系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种基于SDN实现移动IP的方法、设备及系统。
【背景技术】
[0002]在传统的IP( Internet Protocol,互联网协议)网络(即非 SDN(Software DefinedNetwork，软件定义网络))中，当一个移动节点以固定的IP地址，实现从一个网段漫游到另一个网段时，为保证基于该IP地址的网络访问权限不发生改变，通常采用移动IP技术实现。移动IP技术的实现原理如下:
[0003]当移动节点移动到外地链路(其他子网)时，移动节点的家乡地址(Home Address)保持不变，同时获得一个临时的IP地址(即Care-of Address，转交地址)。通信节点与移动节点通信有两种方式:
[0004]I)移动节点把家乡地址与转交地址的映射告知家乡代理。通信节点与移动节点通信仍然使用移动节点的家乡地址，数据包仍然发往移动节点的家乡网段；家乡代理截获这些数据包，并根据已获得的映射关系通过隧道方式将其转发给移动节点的转交地址。移动节点则可以直接和通信节点进行通信。
[0005]2)移动节点也会将家乡地址与转交地址的映射关系告知通信节点，当通信节点知道了移动节点的转交地址就可以直接将数据包转发到其转交地址所在的外地网段。这样通信节点与移动节点之间就可以直接进行正常通信。
[0006]而在软件定义网络中，由于路由器只负责IP数据包的转发功能，而具体的转发策略则被集中在一个称为控制器(Controller)的网元中，路由器基于控制器中的转发策略进行数据包转发，由于SDN网络通过集中的控制器进行IP数据包在IP网络中的指挥和控制，因此基于SDN控制器实现移动IP，较原有移动IP架构和协议有了更灵活、高效的实现方式。
[0007]但是，如果对现有移动IP协议不进行修订，而直接应用于SDN网络，会存在如下问题:第一，如果采用原有移动IP技术流程的第I)种数据发送方式，数据包在发送之前，先经由SDN的控制器查找IP包转发策略，由于控制器中的流表没有移动节点所在新网段的信息，因此默认会将数据包指示转发到其原有网段(Home address)，并被其家乡代理(HomeAgent)获得，Home Agent在获得该数据包后，根据其Home Address与Care-of Address的映射关系，再次将移动节点当前的目的地址(Care-of Address)发送到控制器进行路由转发策略查找，从而控制器指示将数据包发送到移动节点当前的网段，因此，从业务流程上分析，SDN环境下实现移动IP需要附加两次从Cont1ller查询路由的操作，从而进一步增加了移动IP流程的复杂性；第二，如果采用第2)种发送方式，即Home Address与Care-ofAddress绑定信息直接通知通信节点的方式，由于通信节点在发送数据包之前需要到控制器进行查询，在控制器未获知Home Address与Care-of Address绑定信息的情况下,无法正确地指示将数据包直接发送移动节点，因此这种移动IP优化路由的方式无法在SDN网络中实现。
[0008]现有技术中，没有一种合理地解决SDN网络中移动IP的技术方案。
【发明内容】
[0009]本发明提供了一种基于SDN实现移动IP的方法、设备及系统，用以解决SDN网络中移动IP问题。
[0010]为了达到以上目的，本发明实施例提供了一种基于软件定义网络SDN实现移动IP的方法，应用于包括移动节点和控制器的系统中，包括:
[0011]控制器接收移动节点发送的地址上报信息；其中，该地址上报信息是所述移动节点移动到新的网段并接收到路由器分配的该移动节点在该网段的地址后发送的，该地址上报信息中包括该移动节点在该网段的地址，以及该移动节点的家乡地址；
[0012]所述控制器根据该地址上报信息维护该移动节点的家乡地址与转交地址的映射关系，并确定该映射关系中转交地址的可用状态；
[0013]当所述控制器接收到数据包时，根据该数据包的目的地址查询自身维护的移动节点的家乡地址与转交地址的映射关系，并当查询到匹配的移动节点的家乡地址与转交地址的映射关系，且该移动节点的家乡地址与转交地址的映射关系中存在可用状态为可用的转交地址时，所述控制器将该可用状态为可用的转交地址作为该数据包的目的地址，并转发该数据包。
[0014]本发明实施例还提供了一种控制器，应用于包括移动节点的系统，该控制器包括:
[0015]接收模块，用于接收移动节点发送的地址上报信息；其中，该地址上报信息是所述移动节点移动到新的网段并接收到路由器分配的该移动节点在该网段的地址后发送的，该地址上报信息中包括该移动节点在该网段的地址，以及该移动节点的家乡地址；
[0016]维护模块，用于根据该地址上报信息维护该移动节点的家乡地址与转交地址的映射关系，并确定该映射关系中转交地址的可用状态；
[0017]转发模块，用于当所述控制器接收到数据包时，根据该数据包的目的地址查询自身维护的移动节点的家乡地址与转交地址的映射关系，并当查询到匹配的移动节点的家乡地址与转交地址的映射关系，且该移动节点的家乡地址与转交地址的映射关系中存在可用状态为可用的转交地址时，将该可用状态为可用的转交地址作为该数据包的目的地址，并转发该数据包。
[0018]本发明实施例还提供了一种基于软件定义网络SDN实现移动IP的系统，包括:
[0019]移动节点，用于当移动到新的网段并接收到路由器分配的该移动节点在该网段的地址后发送的，该地址上报信息中包括该移动节点在该网段的地址，以及该移动节点的家乡地址；
[0020]控制器，用于接收移动节点发送的地址上报信息；根据该地址上报信息维护该移动节点的家乡地址与转交地址的映射关系，并确定该映射关系中转交地址的可用状态；当接收到数据包时，根据该数据包的目的地址查询自身维护的移动节点的家乡地址与转交地址的映射关系，并当查询到匹配的移动节点的家乡地址与转交地址的映射关系，且该移动节点的家乡地址与转交地址的映射关系中存在可用状态为可用的转交地址时，将该可用状态为可用的转交地址作为该数据包的目的地址，并转发该数据包。
[0021]本发明上述实施例中，当移动节点移动到新的网段并接收到路由器分配的该移动节点在该网段的地址后，该移动节点向控制器发送地址上报信息，该地址上报信息中包括该移动节点在该网段的地址，以及该移动节点的家乡地址；控制器根据接收到的地址上报信息维护该移动节点的家乡地址与转交地址的映射关系，并确定该映射关系中转交地址的可用状态；当控制器接收到数据包时，根据该数据包的目的地址查询自身维护的移动节点的家乡地址与转交地址的映射关系，并当查询到匹配的移动节点的家乡地址与转交地址的映射关系，且该移动节点的家乡地址与转交地址的映射关系中存在可用状态为可用的转交地址时，控制器将该可用状态为可用的转交地址作为该数据包的目的地址，并转发该数据包，实现了基于SDN的移动IP，优化了移动IP数据包的转发流程。
【附图说明】
[0022]图1为本发明实施例提供的一种基于SDN实现移动IP的方法的流程示意图；
[0023]图2为本发明实施例提供的一种流表树的不意图；
[0024]图3为本发明实施例提供的一种基于SDN实现移动IP的系统的架构不意图；
[0025]图4为本发明实施例提供的一种控制器的结构示意图。
【具体实施方式】
[0026]针对上述现有技术中的问题，本发明实施例提供了一种基于SDN实现移动IP的方法，应用于包括移动节点和控制器的系统。在该技术方案中，当移动节点移动到新的网段并接收到路由器分配的该移动节点在该网段的地址后，该移动节点向控制器发送地址上报信息，该地址上报信息中包括该移动节点在该网段的地址，以及该移动节点的家乡地址；控制器根据接收到的地址上报信息维护该移动节点的家乡地址与转交地址的映射关系，并确定该映射关系中转交地址的可用状态；当控制器接收到数据包时，根据该数据包的目的地址查询自身维护的移动节点的家乡地址与转交地址的映射关系，并当查询到匹配的移动节点的家乡地址与转交地址的映射关系，且该移动节点的家乡地址与转交地址的映射关系中存在可用状态为可用的转交地址时，控制器将该可用状态为可用的转