一种标识网移动接入方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种标识网移动接入方法，在网络层面实现身份与位置分离的标识网 中，移动终端的移动性管理和接入访问，属于通信网络技术。
【背景技术】
[0002] 在传统的IP网络中，通常使用移动IP(MIP)技术在网络层解决终端的移动接入问 题。在MIP中，引入家乡代理和外地代理，终端的IP地址不随位置变化而变化，当终端在网 络中漫游时，能够在IP地址不发生改变的同时保持通信不中断，网络中终端之间的数据通 信采用隧道技术封装并发送。移动IP实现简单，部署也比较容易，但在数据的通信过程中 产生了三角路由，增加了数据传输的时延。
[0003] 传统的IP网络，其IP地址具有身份和位置双重属性，导致其在网络可扩展性、安 全性、移动性和可管可控性上的一系列问题。因此将身份与位置分离，重新构建网络路由机 制的标识网技术成为业界的热门正在兴起，例如LISP、HIP和Shim6等技术。LISP技术为 基于网络边缘的解决方案，由于不需要对终端协议栈进行大量修改，因此基于LISP的各种 技术成为主流。LISP协议最初设计思想是仅用于应对全球路由表日益膨胀和路由可扩展问 题，并没有提供移动上的支持。直到在2009年由D.Farinacci、V.Fuller、D.Lewis等人提 出的草案（即LISP_MN)中提供了对LISP协议的移动性支持。该草案的基本思想是：通过 修改网络终端TCP/IP协议栈，使移动节点MN具有边缘路由器XTR的部分功能：一是终端能 够实现对网络数据的封装和解封功能，二是终端能存储部分映射条目。LISP_MN及各种衍生 技术虽然可以很好的支持终端的移动性，但是其在整个通信过程需要进行两次MS查找和 两次数据封装，并且需要对现有终端协议栈进行修改。
【发明内容】
[0004] 发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种标识网移动接入方 法，建立在基于身份与位置分离的网络实现基础上，在新型IP网络中实现高效、安全的移 动接入。
[0005] 技术方案：为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：
[0006] -种标识网移动接入方法，该移动接入的标识网和核心网包括如下网元：
[0007] 边缘标识网内包括移动节点MN和对端通信节点CN，MN和CN均使用端点标识地址 EID编址；
[0008] 核心网内包括核心网路由器和映射服务器MS，核心网路由器和和MS使用路由位 置符地址RL0C编址，MS维护标识映射表；
[0009] 边缘路由器XTR跨接在边缘标识网和核心网上，包括移动节点当前漫游位置边缘 路由器XTR-B、移动节点上一漫游位置边缘路由器XTR-A和对端通信节点所属边缘路由器 XTR-Cor;XTR连接标识网的端口使用EID编址，XTR连接核心网的端口使用RL0C编址；所 有XTR各自维护本地终端表和映射缓存表；
[0010] 该移动接入方法包括如下过程：移动感知和注册过程，对端通信节点向移动节点 发送数据过程，移动节点向对端通信节点发送数据过程，各个过程具体包括如下步骤：
[0011] (1)移动感知和注册过程具体包括如下步骤：
[0012] (11)发现移动：MN接收XTR-B发送的路由器通告，该路由器通告为XTR-B周期性 发送的信息或者为XTR-B对丽发出的路由器请求信息的应答；丽将路由器通告中的XTR地 址作为自己的默认网关，并根据路由器通告中的XTR的EID前缀是否发生变化确认自己是 否发生移动，若XTR的EID前缀发生变化则表明MN发生移动，若XTR的EID前缀没有发生 变化则表明MN没有发生移动；如果MN发生移动，则进入步骤（12);
[0013] (12)注册一：丽向XTR-B发起注册，注册信息包括丽的EID;XTR-B接收到注册信 息后，将MN注册到本地终端表，进入步骤（13);
[0014] (13)注册二：XTR-B代理MN向MS注册，注册信息包括MN的EID和XTR-B的RL0C; 在MS的映射表中：若没有该丽的映射信息，则加入该丽的映射信息；若有该丽的映射信 息，且该MN的映射信息中的RL0C(即XTR-A的RL0C)与注册信息中的RL0C(即XTR-B的 RL0C)不同，则进入步骤（14);
[0015] (14)注册三：MN的映射信息中的RL0C对应的XTR为XTR-A，注册信息中的RL0C对 应的XTR为XTR-B;首先，MS向XTR-A推送映射更新信息，映射更新信息包括丽的EID和 XTR-B的RL0C;然后，XTR-A在其映射缓存表中添加映射更新信息，XTR-A同时删除其本地 终端表中对应MN的EID;最后MS更新自身关于该MN的映射信息；
[0016] (2)对端通信节点向移动节点发送数据过程具体包括如下步骤：
[0017] (21)发送：CN通过XTR-Cor向MN发送数据，首先XTR-Cor通过本地查询映射缓存 表或远程查询MS获得MN的映射信息，然后XTR-Cor根据MN的映射信息对数据进行隧道封 装，隧道终点为映射信息中目的EID对应的RL0C，进入步骤（22);
[0018] (22)接收：隧道终点的XTR-x对数据进行隧道解封，并按照数据包中的目的EID 先后查询本地终端表和映射缓存表：如果在本地终端表中查询到目的EID，则将数据转发 至本地边缘标识网；如果没有在本地终端表中查询到目的EID，则继续查询映射缓存表：若 没有在映射缓存表中查询到目的EID，则丢弃该数据；若在映射缓存表中查询到目的EID， 则表明XTR-x为丽的XTR-A，进入步骤（23);
[0019] (23)转发一 ：XTR_A对数据重新进行隧道解封，隧道终点为映射缓存表中目的EID 对应的RL0C，也即XTR-B;XTR-B对数据进行隧道解封，并按照数据包中的目的EID查询本 地终端表，如查询到目的EID，则将数据转发至本地边缘标识网，进入步骤（24)，否则丢弃 该数据；
[0020] (24)转发二：XTR-A向MS发送触发更新推送信息，触发更新推送信息包括丽的 EID和XTR-Cor的RL0C，进入步骤（25);
[0021] (25)转发三：MS接收到触发更新推送信息后，按丽的EID在标识映射表中查询 对应的RL0C(即XTR-B的RL0C)，MS将MN的EID和查询到的RL0C作为新映射信息（EID， RL0C)向XTR-Cor推送，进入步骤（26);
[0022] (26)后续发送和接收：XTR-Cor接收到MS推送的新映射信息后，在映射缓存表中 更新对应条目，并以新映射信息对后续数据进行隧道封装，隧道终点为XTR-B，XTR-B对后 续数据进行隧道解封并转发至MS;
[0023] (3)移动节点向对端通信节点发送数据过程具体包括如下步骤：
[0024] (31)若CN为非移动节点，则MS通过XTR-B按映射查询、隧道封装、隧道解封的过 程正常发送；
[0025] (32)若CN为移动节点，则发送与接收过程与步骤⑵相同。
[0026] 所述XTR中的映射缓存表，缓存近期访问过的终端的EID对应的XTR的RL0C，来 源于MS查询的结果或MS推送的映射更新，可抑制对MS的频繁访问；映射缓存表的每一个 条目均具有生存周期，若在生存周期内未被查询或未得到更新，则删除该条目；删除该条目 后，若边缘标识网内终端欲再访问该条目对应EID，则需XTR向MS重新查询，因此生存周期 的存在可以维护映射缓存表的新颖性。
[0027] 所述XTR中的本地终端表，存储本地边缘标识网内终端的EID;XTR收到外来数据 后，可通过查询本地终端表判断是否向本地边缘标识网转发数据。
[0028] 有益效果：本发明提供的标识网移动接入方法，具有如下四方面的优势：1、高效： 移动中通信不中断的同时，数据传输仅需一层隧道封装，相比LISP-MN，额外开销小；2、简 单：对终端来讲，无需修改协议栈；3、避免三角路由：映射服务器参与移动性管理，使得对 端通信节点发出的数据无需使用家乡代理中转，避免了MIP中的三角路由；同时通过MS向 对端通信节点所在边缘路由器及时推送映射更新信息，该边缘路由器可及时调整隧道终 点，获得最佳路由；4、安全：由于映射服务器在身份与位置分离的标识网中天然存在，边缘 路由器与映射服务器之间的通信安全可信，本方法中边缘路由器之间对映射信息的交互通 过映射服务器来中转，避免了不安全的交互。
【附图说明】
[0029] 图1为本发明中移动接入系统组成示例图；
[0030] 图2为未移动时的通信流程图；
[0031] 图3为本发明中移动接入流程图。
【具体实施方式】
[0032] 下面结合附图对本发明作更进一步的说明。
[0033] 如图1所示为一种标识网移动接入系统，包括如下网元：
[0034] 边缘标识网内包括移动节点MN和对端通信节点CN，MN和CN均使用端点标识地址 EID编址；
[0035] 核心网内包括映射服务器MS，MS使用路由位置符地址RL0C编址，MS维护标识映 射表；
[0036] 边缘路由器XTR跨接在边缘标识网和核心网上，包括移动节点当前漫游位置边缘 路由器XTR-B、移动节点上一漫游位置边缘路由器XTR-A和对端通信节点所属边缘路由器 XTR-Cor;XTR连接标识网的端口使用EID编址，XTR连接核心网的端口使用RL0C编址；所 有XTR各自维护本地终端表和映射缓存表；
[0037] RL0C为路由位置符地址，为传统IP地址；EID则用来标识终端身份，也可使用IP 编址，可在网段上与RL0C分尚。
[0038]所述XTR中的映射缓存表，缓存近期访问过的终端的EID对应的XTR的RL0C，来 源于MS查询的结果或MS推送的映射更新，可抑制对MS的频繁访问；映射缓存表的每一个 条目均具有生存周期，若在生存周期内未被查询或未得到更新，则删除该条目；删除该条目 后，若边缘标识网内终端欲再访问该条目对应EID，则需XTR向MS重新查询，因此生存周期 的存在可以维护映射缓存表的新颖性。
[0039] 所述XTR中的本地终端表，存储本地边缘标识网内终端的EID，来源于本地边缘标 识网内MN的注册操作；XTR收到外来数据后，可通过查询本地终端表判断是否向本地边缘 标识网转发数据。
[0040] 未发生移动时，MN和CN之间的通信流程如图2所示，其步骤如下：
[0041] 1、对端通信节点CN欲向移动节点丽发送IP包，其IP报文如表1 (报头仅显示地 址域）：
[0042] 表1XTR-B边缘标识网内丽发送的IP报文
[0043]
[0044] 2、边缘路由器XTR-Cor收到该IP包。如在其本地终端表中查询到EID-MN，则直接 转发至本地边缘标识网内；否则查询映射缓存表，如查询到EID-MN对应RL0C-A，则转至步 骤4 ;若均未查询到EID-MN，则向映射服务器发送映射查询请求消息，如表2所示：
[0045] 表2映射查询请求消息
[0046]
[0047] 3、映射服务器MS在其标识映射表中查询EID-MN对应的RL0C，并向XTR-Cor反馈 映射查询应答消息，如表3所示：
[0048] 表3映射查询应答消息
[0049]