专利名称：一种基本域管理实体系统容错的方法
技术领域：
本发明涉及一种柔性IP网络技术体系中基本域管理实体系统容错的问题。具体地说，本发明涉及柔性IP网络技术体系中基本域管理实体对系统故障的检测，包括程序异常、设备异常等，并对这些异常情况作出相应的判断及处理的方法。
背景技术：
随着Internet的发展以及笔记本电脑和PDA等便携工具体积、重量、性能的改进，移动办公的实现逐渐变得容易起来。移动IP是由互联网工程任务小组(IETF，Internet Engineering Task Force)制订的标准，是因特网中处理IP主机移动通信的解决方案，实现IP主机在移动时无须改变其原有的IP地址，在不中断通信和不重新启动应用程序的情况下无须改变链路层接入点。
随着移动IP技术得到重视和应用，用户对移动IP技术的要求也更加严格，对系统的适用性和健壮性提出了更高的要求。用户使用的网络环境千差万别，用户使用的网络设备出现异常也时有发生。传统的移动IP系统因其应用的局限性，没有检测系统及网络环境异常的机制。由于对于系统的异常情况不能自动检测和恢复，用户意识不到网络环境的暂时故障，会使旧的注册占用系统资源，新的流程无法建立，使用户无法正常使用移动IP系统进行数据访问和操作，最终将导致通信中断。如何对用户的网络环境、网络设备的运行状态进行实时检测，对出现异常的情况的作出相应的处理是移动IP系统的一个重要组成部分，也严重影响着移动IP系统的应用和推广。
发明内容
本发明解决了背景技术中网络环境、网络设备出现异常时系统不能自动检测和恢复，最终将导致通信中断的技术问题。
本发明的技术解决方案是一种基本域管理实体系统容错的方法，其特征在于该方法包括以下步骤1).检测注册信息状态(1.1).系统对移动节点6的每次注册请求进行标记；(1.2).判断移动节点6是否程序异常；
(1.3).如果异常，则处理异常清除该移动节点6的隧道、绑定表及路由信息，重新建立该移动节点6的所有信息；2).检测中间设备异常机制(2.1).柔性IP基本域管理实体1对当前系统的运行状态进行检测，判断是否和其他管理实体的状态同步；(2.2).如果不同步，则通知不同步的管理实体进行系统重新启动。
上述系统对移动节点6的每次注册请求进行标记包括以下步骤1).为移动节点6建立注册身份状态标记柔性IP基本域管理实体1为当前所有处于活动状态的移动节点6建立注册身份状态标记，并将该注册状态标记设置为空。
2).进行注册连接(2.1).第一次注册连接(2.1.1).移动节点6漫游到扩展网络域，发送注册请求给柔性IP接入管理实体3。
(2.1.2).接入管理实体3的一次收到移动节点6的注册请求后，根据注册请求中的注册身份状态标记，动态地建立该移动节点6的注册身份状态标记，同时将注册状态标记设置为0，并将请求转发给基本域管理实体1。
(2.1.3).基本域管理实体1在第一次收到一个移动节点6的注册请求时，基本域管理实体1建立该移动节点6的用户列表项，然后对该移动节点6进行身份验证。身份验证通过，基本域管理实体1将该移动节点6的注册身份状态标记设置为0，表示连接开始。身份验证不成功，则删除该移动节点6的用户列表项。
(2.1.4).基本域管理实体1向移动节点6发送第一次注册应答，该应答通过接入管理实体3中转。在基本域管理实体1上将该移动节点6的注册身份状态标记设置为1，在接入管理实体3上也将该移动节点6的注册身份状态标记设置为1。
(2.2).第二次注册连接(2.2.1).移动节点6在基本域管理实体1上的注册身份状态标记为1后，基本域管理实体1会等待该移动节点6第二次发送注册请求；同时，基本域管理实体1与接入管理实体3相互传递建立数据隧道需要的地址参数信息。
(2.2.2).当移动节点6第二次向基本域管理实体1发送注册请求，在进行第二次注册请求的过程中，基本域管理实体1和接入管理实体3将进一步产生和传递建立数据隧道需要的地址参数信息。
(2.2.3).接入管理实体3得到建立数据隧道需要的地址参数信息后，建立该移动节点6的隧道。隧道成功建立后，把该移动节点6的注册身份状态标记设置为2。
(2.2.4).基本域管理实体1得到建立数据隧道需要的地址参数信息后，建立该移动节点6的数据隧道；数据隧道建立成功，基本域管理实体1将该移动节点6的注册身份状态标记设置为2，则注册请求成功。
(2.2.5).基本域管理实体1向移动节点6发送注册请求成功的应答，该应答通过接入管理实体3转发。移动节点6收到注册应答后，建立隧道，并向基本域管理实体1发送隧道成功建立的应答。移动节点6将自己的注册状态标记设置为2。
上述判断移动节点6是否程序异常是指判断基本域管理实体1是否发生异常，基本域管理实体1通过检测移动节点6注册请求中的注册身份状态标记判断基本域管理实体1是否发生异常；所述移动节点6注册注册身份状态标记的顺序为接入管理实体3的状态标记先达到状态2，基本域管理实体1的状态标记后达到状态2，移动节点6的状态标记最后达到状态2；如果状态标记的变化不是按照这个顺序，则判定基本域管理实体1出现异常。
上述判断移动节点6程序异常则处理异常是指处理基本域管理实体1的异常；如果柔性IP网络技术体系中任何一个管理实体重启，注册身份状态标记都复位为初始态，注册状态标记恢复为空；若基本域管理实体1重启，与基本域管理实体1通信的接入管理实体3根据注册身份状态标记的异常状态检测到基本域管理实体1的重启状态，接入管理实体3删除相应移动节点6的注册记录，删除接入管理实体3上对应建立的数据隧道；若接入管理实体3重启，基本域管理实体根据注册身份状态标记的异常状态检测接入管理实体3的重启状态，基本域管理实体1则删除相应移动节点6的注册记录，删除基本域管理实体1上对应建立的数据隧道；若移动节点6重启，接入管理实体3和基本域管理实体1检测到移动节点6的注册请求中的注册状态标记的异常，进行各自的初始化，清除移动节点6的注册记录，删除实体上建立的数据隧道。
上述柔性IP基本域管理实体1对当前系统的运行状态进行检测，判断和其他管理实体的状态不同步，则通知不同步的管理实体进行系统重新启动，包括以下步骤1).若基本网络域或扩展网络域的NAPT网关重新启动，柔性IP接入管理实体3监听到NAPT上的源端口的变化，接入管理实体3就向柔性IP基本域管理实体1发送端口异常信息；2).基本域管理实体1收到该信息后，清除相关的隧道和注册信息，作废原来的NAPT网关地址及端口，让相关的移动节点6重新利用请求机制进行注册，恢复系统的连通。
本发明具有以下优点在因特网或和广域网上使用柔性IP网络技术体系时，若系统功能实体或网络环境出现异常，本发明基本域管理实体可检测出异常，并能使系统自动恢复正常。对柔性IP网络技术体系的运行情况可进行实时监测，监测对象包括注册信息、防火墙端口维护信息、基本域管理实体的当前状态信息、接入管理实体的当前状态信息等。针对监测的每种信息出现的异常情况，本发明都会作出相应的处理，使得系统自动恢复正常。本发明良好的检测和恢复机制可确保系统长期而稳定的运行。
附图为柔性IP技术中各功能实体及网络拓扑结构示意图。
附图标号说明1-基本域管理实体；2-基本网络域的防火墙；3-接入管理实体；4-Internet，即因特网；5-扩展网络域的防火墙；6-移动节点。
具体实施例方式
本发明的柔性IP网络技术体系是指由基本域管理实体，扩展域管理实体，接入管理实体，移动节点构成，使局域网中的移动节点能够在全球互联网范围内随意漫游，并且确保移动节点随时能够与其基本网络域实现交互访问。
本发明的核心是柔性IP基本域管理实体1对状态检测及同步、NAPT网关异常的捕获。若柔性IP网络技术体系中的某个管理实体异常重启或NAPT网关异常时，它保存的连接信息将全部丢失或无效，导致各个管理实体之间信息不同步，系统无法正常工作。利用注册信息状态同步机制及中间设备异常检测机制解决上述问题，系统自动清除各个管理实体的相关项，重新开始整个注册流程，保证系统的自我恢复和可用性。
本发明包括检测注册信息状态和检测中间设备异常机制两部分，实现步骤如下1.检测注册信息状态1).系统会对移动节点6的每次注册请求进行标记；2).判断移动节点6是否程序异常。
3).如果异常，则清除该移动节点6的隧道、绑定表及路由信息；重新建立该移动节点6的所有信息。
2.检测中间设备异常机制柔性IP基本域管理实体1对当前系统的运行状态进行检测，判断是否和其他管理实体的状态同步。如果不同步，则通知不同步的管理实体进行系统重新启动。
参见附图，本发明的具体实现方法如下1.检测注册信息的同步状态1).为移动节点6建立注册身份状态标记柔性IP基本域管理实体1为当前所有处于活动状态的移动节点6建立注册身份状态标记，并将该注册状态标记设置为空。该注册状态标记用于记录移动节点6的漫游注册情况。
2).进行注册连接(1).第一次注册连接(1.1).移动节点6漫游到扩展网络域，发送注册请求给柔性IP接入管理实体3。
(1.2).接入管理实体3的一次收到移动节点6的注册请求后，根据注册请求中的注册身份状态标记，动态地建立该移动节点6的注册身份状态标记，同时将注册状态标记设置为0，并将请求转发给基本域管理实体1。
(1.3).基本域管理实体1在第一次收到一个移动节点6的注册请求时，基本域管理实体1建立该移动节点6的用户列表项，然后对该移动节点6进行身份验证。身份验证通过，基本域管理实体1将该移动节点6的注册身份状态标记设置为0，表示连接开始。身份验证不成功，则删除该移动节点6的用户列表项。
(1.4).基本域管理实体1向移动节点6发送第一次注册应答，该应答通过接入管理实体3中转。在基本域管理实体1上将该移动节点6的注册身份状态标记设置为1，在接入管理实体3上也将该移动节点6的注册身份状态标记设置为1。
(2).第二次注册连接(2.1).移动节点6在基本域管理实体1上的注册身份状态标记为1后，基本域管理实体1会等待该移动节点6第二次发送注册请求；同时，基本域管理实体1与接入管理实体3相互传递建立数据隧道需要的地址参数信息。
(2.2).当移动节点6第二次向基本域管理实体1发送注册请求，在进行第二次注册请求的过程中，基本域管理实体1和接入管理实体3将进一步产生和传递建立数据隧道需要的地址参数信息。
(2.3).接入管理实体3得到建立数据隧道需要的地址参数信息后，建立该移动节点6的隧道。隧道成功建立后，把该移动节点6的注册身份状态标记设置为2。
(2.4).基本域管理实体1得到建立数据隧道需要的地址参数信息后，建立该移动节点6的数据隧道；数据隧道建立成功，基本域管理实体1将该移动节点6的注册身份状态标记设置为2，则注册请求成功。
(2.5).基本域管理实体1向移动节点6发送注册请求成功的应答，该应答通过接入管理实体3转发。移动节点6收到注册应答后，建立隧道，并向基本域管理实体1发送隧道成功建立的应答。移动节点6将自己的注册状态标记设置为2。
3).判断基本域管理实体1是否发生异常(1).基本域管理实体1检测移动节点6注册请求中的注册身份状态标记可以判断基本域管理实体1是否发生异常。
移动节点6注册注册身份状态标记的顺序为接入管理实体3的状态标记先达到状态2，然后是基本域管理实体1的状态标记达到状态2，最后才是移动节点6的状态标记达到状态2，如果状态标记的变化不是按照这个顺序，则判定基本域管理实体1出现异常。
4).处理基本域管理实体1的异常如果柔性IP网络技术体系中任何一个管理实体重启，注册身份状态标记都会复位为初始态，即注册状态标记恢复为空。若基本域管理实体1重启，与基本域管理实体1通信的接入管理实体3会根据注册身份状态标记的异常状态检测到基本域管理实体1的重启状态，接入管理实体3则删除相应移动节点6的注册记录，删除接入管理实体3上对应建立的数据隧道。若接入管理实体3重启，基本域管理实体根据注册身份状态标记的异常状态可以检测接入管理实体3的重启状态，基本域管理实体1则删除相应移动节点6的注册记录，删除基本域管理实体1上对应建立的数据隧道。若移动节点6重启，接入管理实体3和基本域管理实体1会检测到移动节点6的注册请求中的注册状态标记的异常，进行各自的初始化清除移动节点6的注册记录，删除实体上建立的数据隧道。
2.检测中间设备的异常机制柔性IP基本域管理实体1对当前系统的运行状态进行检测，判断是否和其他管理实体的状态同步。NAPT网关端口变化检测方法使正常运行的柔性IP管理实体系统具有一定灾难检测能力。
1).若基本网络域或者扩展网络域的NAPT网关重新启动，则柔性IP接入管理实体3就会监听到NAPT上的源端口的变化，接入管理实体3向柔性IP基本域管理实体1发送端口异常信息。
2).基本域管理实体1收到该信息后，清除相关的隧道和注册信息，作废原来的NAPT网关地址及端口，让相关的移动节点6重新利用请求机制进行注册，恢复系统的连通。
本发明相关技术术语说明如下基本域管理实体有一个端口与移动节点所在的基本网络域相连的网络设备，为发生漫游的移动节点提供权限认证以及身份代理。
扩展域管理实体在移动节点的扩展网络域上的网络设备，为移动节点转发身份认证消息以及数据包。
接入管理实体具有可在因特网路由的IP地址的网络设备，它位于基本域管理实体与扩展域管理实体之间，对移动节点身份进行认证以及转发移动节点数据包的中继设备。
基本网络域移动节点漫游前所在的网络。
扩展网络域移动节点漫游后所到达的网络。
IP隧道是指基于IP的一个数据包被封装在另一个IP数据包的净负荷中进行传送时经过的路径。
隧道技术指包括数据封装，传输和解包在内的全过程。
移动节点可以将接入因特网的位置从一条链路切换到另一条链路上，而仍然保持所有正在进行的通信，并且只使用原有固定IP地址的设备。
权利要求
1.一种基本域管理实体系统容错的方法，其特征在于该方法包括以下步骤1).检测注册信息状态(1.1).系统对移动节点(6)的每次注册请求进行标记；(1.2).判断移动节点(6)是否程序异常；(1.3).如果异常，则处理异常清除该移动节点(6)的隧道、绑定表及路由信息，重新建立该移动节点(6)的所有信息；2).检测中间设备异常机制(2.1).柔性IP基本域管理实体(1)对当前系统的运行状态进行检测，判断是否和其他管理实体的状态同步；(2.2).如果不同步，则通知不同步的管理实体进行系统重新启动。
2.根据权利要求1所述的基本域管理实体系统容错的方法，其特征在于所述的系统对移动节点(6)的每次注册请求进行标记包括以下步骤1).为移动节点(6)建立注册身份状态标记柔性IP基本域管理实体(1)为当前所有处于活动状态的移动节点(6)建立注册身份状态标记，并将该注册状态标记设置为空。2).进行注册连接(2.1).第一次注册连接(2.1.1).移动节点(6)漫游到扩展网络域，发送注册请求给柔性IP接入管理实体(3)。(2.1.2).接入管理实体(3)的一次收到移动节点(6)的注册请求后，根据注册请求中的注册身份状态标记，动态地建立该移动节点(6)的注册身份状态标记，同时将注册状态标记设置为0，并将请求转发给基本域管理实体(1)。(2.13).基本域管理实体(1)在第一次收到一个移动节点(6)的注册请求时，基本域管理实体(1)建立该移动节点(6)的用户列表项，然后对该移动节点(6)进行身份验证。身份验证通过，基本域管理实体(1)将该移动节点(6)的注册身份状态标记设置为0，表示连接开始。身份验证不成功，则删除该移动节点(6)的用户列表项。(2.1.4).基本域管理实体(1)向移动节点(6)发送第一次注册应答，该应答通过接入管理实体(3)中转。在基本域管理实体(1)上将该移动节点(6)的注册身份状态标记设置为1，在接入管理实体(3)上也将该移动节点(6)的注册身份状态标记设置为1。(2.2).第二次注册连接(2.2.1).移动节点(6)在基本域管理实体(1)上的注册身份状态标记为1后，基本域管理实体(1)会等待该移动节点(6)第二次发送注册请求；同时，基本域管理实体(1)与接入管理实体(3)相互传递建立数据隧道需要的地址参数信息。(2.2.2).当移动节点(6)第二次向基本域管理实体(1)发送注册请求，在进行第二次注册请求的过程中，基本域管理实体(1)和接入管理实体(3)将进一步产生和传递建立数据隧道需要的地址参数信息。(2.2.3).接入管理实体(3)得到建立数据隧道需要的地址参数信息后，建立该移动节点(6)的隧道。隧道成功建立后，把该移动节点(6)的注册身份状态标记设置为2。(2.2.4).基本域管理实体(1)得到建立数据隧道需要的地址参数信息后，建立该移动节点(6)的数据隧道；数据隧道建立成功，基本域管理实体(1)将该移动节点(6)的注册身份状态标记设置为2，则注册请求成功。(2.2.5).基本域管理实体(1)向移动节点(6)发送注册请求成功的应答，该应答通过接入管理实体(3)转发。移动节点(6)收到注册应答后，建立隧道，并向基本域管理实体(1)发送隧道成功建立的应答。移动节点(6)将自己的注册状态标记设置为2。
3.根据权利要求1或2所述的基本域管理实体系统容错的方法，其特征在于所述的判断移动节点(6)是否程序异常是指判断基本域管理实体(1)是否发生异常，基本域管理实体(1)通过检测移动节点(6)注册请求中的注册身份状态标记判断基本域管理实体(1)是否发生异常；所述移动节点(6)注册注册身份状态标记的顺序为接入管理实体(3)的状态标记先达到状态2，基本域管理实体(1)的状态标记后达到状态2，移动节点(6)的状态标记最后达到状态2；如果状态标记的变化不是按照这个顺序，则判定基本域管理实体(1)出现异常。
4.根据权利要求3所述的基本域管理实体系统容错的方法，其特征在于所述的判断移动节点(6)程序异常则处理异常是指处理基本域管理实体(1)的异常；如果柔性IP网络技术体系中任何一个管理实体重启，注册身份状态标记都复位为初始态，注册状态标记恢复为空；若基本域管理实体(1)重启，与基本域管理实体(1)通信的接入管理实体(3)根据注册身份状态标记的异常状态检测到基本域管理实体(1)的重启状态，接入管理实体(3)删除相应移动节点(6)的注册记录，删除接入管理实体(3)上对应建立的数据隧道；若接入管理实体(3)重启，基本域管理实体根据注册身份状态标记的异常状态检测接入管理实体(3)的重启状态，基本域管理实体(1)则删除相应移动节点(6)的注册记录，删除基本域管理实体(1)上对应建立的数据隧道；若移动节点(6)重启，接入管理实体(3)和基本域管理实体(1)检测到移动节点(6)的注册请求中的注册状态标记的异常，进行各自的初始化，清除移动节点(6)的注册记录，删除实体上建立的数据隧道。
5.根据权利要求4所述的基本域管理实体系统容错的方法，其特征在于所述的柔性IP基本域管理实体(1)对当前系统的运行状态进行检测，判断和其他管理实体的状态不同步，则通知不同步的管理实体进行系统重新启动，包括以下步骤1).若基本网络域或扩展网络域的NAPT网关重新启动，柔性IP接入管理实体(3)监听到NAPT上的源端口的变化，接入管理实体(3)就向柔性IP基本域管理实体(1)发送端口异常信息；2).基本域管理实体(1)收到该信息后，清除相关的隧道和注册信息，作废原来的NAPT网关地址及端口，让相关的移动节点(6)重新利用请求机制进行注册，恢复系统的连通。
全文摘要
一种基本域管理实体系统容错的方法，该方法包括检测注册信息状态，即系统对移动节点的每次注册请求进行标记，判断移动节点是否程序异常，如果异常，则处理异常，清除该移动节点的隧道、绑定表及路由信息，重新建立该移动节点的所有信息。检测中间设备异常机制是柔性IP基本域管理实体对当前系统的运行状态进行检测，判断是否和其他管理实体的状态同步；如果不同步，则通知不同步的管理实体进行系统重新启动。本发明解决了柔性IP网络技术体系基本域管理实体状态异常检测与自我恢复的问题，是系统稳定运行的前提条件。
文档编号H04L12/28GK1588888SQ20041007316
公开日2005年3月2日 申请日期2004年9月30日 优先权日2004年9月30日
发明者万晓辉, 张宁, 李金成, 章忠威 申请人:西安西电捷通无线网络通信有限公司