一种基于OpenFlow协议进行移动性管理的方法
【技术领域】
[0001] 本发明公开了一种基于化enFlow协议进行移动性管理的方法和装置，属于移动 通信技术领域。
【背景技术】
[0002] 移动IP是为了满足移动节点（MN，MobileNode)在移动中保持其连接性而设计 的。MobileIP现在有两个版本，分别为MobileIPv4和MobileIPv6。
[0003] 软件定义网络（SDN,Software-definednetworking)是一种网络虚拟化（Network virtualization)技术。利用OpenFlow协议，把路由器的控制平面（controlplane)从数 据平面（dataplane)中分离出来，W软件方式实现。该个架构可W让网络管理员，在不更 动硬件设备的前提下，W中央控制方式，用程序重新规划网络，为控制网络流量提供了新的 方法，也提供了核屯、网络及应用创新的良好平台。
[0004] 化enFlow技术最早由斯坦福大学提出，旨在基于现有TCP/IP技术条件，W创新的 网络互联理念解决当前网络面对新业务产生的种种瓶颈。
[0005] 它的核屯、思想是将原本完全由交换机/路由器控制的数据包转发过程，转化为由 OpenFlow交换机（OpenFlowSwitch)和控制器（Controller)分别完成的独立过程。
[0006] 转变背后进行的实际上是控制权的更迭；传统网络中数据包的流向是人为指定 的，虽然交换机、路由器拥有控制权，却没有数据流的概念，只进行数据包级别的交换；而在 化enFlow网络中，统一的控制服务器取代路由，决定了所有数据包在网络中传输路径。
[0007] 化enFlow交换机会在本地维护一个与转发表不同的流表（FlowT油le)，如果要转 发的数据包在流表中有对应项，则直接进行快速转发；若流表中没有此项，数据包就会被发 送到控制服务器进行传输路径的确认，再根据下发结果进行转发。
[000引化enFlow交换机的每条流表项中都有一个优先级字段，表示流表项的匹配次序。 优先级的取值范围为0~65535。数据包匹配流表时，优先匹配优先级高的流表项。所有字 段通配（所有字段省略）和优先级等于0的流表项被称为t油le-miss流表项。
[0009] 在IPv4中，节点的IP地址唯一标识该节点在网络中的接入点。因此，节点必须 处在它的IP地址表示的网络中，W接受发送给它的消息；否则发送给该节点的数据包不可 达。为了使节点在移动中保持通信的连续性，目前有两种方法；改变接入点的同时改变其 IP地址；使用基于主机的路由。通常情况下该两种方式都是不可取的。因此提出了移动IP 的机制来解决该一问题。
[0010] 每个节点不管其在网络中的接入点，由它的家乡地址化omeacMress)唯一标识。 当离开家乡网络时，移动节点分配到一个转交地址（care-ofacMress)，表示移动节点当前 在网络中的位置。移动节点向家乡代理化omeagent)注册转交地址，告知其现在所处的位 置。家乡代理通过隧道的方式将发送给移动节点的数据包发送到移动节点的转交地址，至U 达隧道的另一端后，数据包被转发给移动节点。
[OCm] 代理移动IPv6 (PMIP，Pro巧MobileI巧是基于网络的区域移动管理方案，不需 要移动节点参与任何与IP移动相关的信令流程。网络中的移动实体会跟踪移动节点的移 动并且初始化移动信令过程W及设置必需的路由状态。PMIPV6中核屯、实体是LMA(Local MobilityAnchor)和MAG(MobileAccessGateway)。
[001引LMA用来维持丽的接入状态和丽的家乡网络前缀，用于维护丽家乡地址同网络 的连接。MAG作为一个接入路由器位于接入链路上。MN在移动的过程中直接接入MAG，MAG 检测到^1N的接入或移动信息后代表^1N来执行移动性管理，向LMA发送绑定注册消息。MAG 对MN进行状态检测，并代表MN进行绑定消息的发送接收和绑定状态建立的过程减少了MN 参与切换的信令交互，节省了无线链路的带宽，减小了对信令消息的处理时延。
[0013] 传统的移动性管理方案，多数基于隧道管理机制。移动IP中通过在家乡代理与外 地代理间建立隧道，实现终端在移动过程中业务的连续性；代理移动IPv6中LMA和MAG之 间通过建立双向隧道通信。由此带来了S角路由、隧道状态维护等问题。
[0014] =角路由问题是指发向移动节点^1N的数据包都要经过家乡代理或祖6的转发， 加重了移动节点^1N的家乡代理或MAG所在的路由器的工作量，同时使得数据包从源地址 到目的地址的路由不是最佳路径；通信实体间的隧道需要定期维护状态信息，必须时还要 进行拆除。
【发明内容】
[0015] 本发明所要解决的技术问题是提供一种利用化enFlow协议进行移动性管理的方 法，其通过控制器Controller对整个网络拓扑情况的感知，下发流表使^1N和对端通信；当 ^1N移动后，抛弃传统的隧道管理机制而采用删除已有流表，重新下发流表的方式保持^1N与 对端通信的连续性。
[0016] 本发明解决上述技术问题所采取的技术方案如下：
[0017] 一种基于化enFlow协议进行移动性管理的方法，包括：
[0018] 步骤1)控制器Controller维护一记录有具有AP功能的多个化enFlow交换机与 其连接在每个网关的端口号的对应关系表；
[0019] 步骤2)接收具有AP功能的第一 ^enFlow交换机传递的包含移动节点^1N的标识 信息、移动节点丽附着的第一化enFlow交换机的上报信息，所述移动节点丽的标识信息 为移动节点的MAC地址和/或IP地址；
[0020] 步骤3)根据所述上报信息检查所述对应关系表，并基于所述移动节点MN的标识 信息、移动节点丽附着的第一化enFlow交换机的上报信息的查询结果W执行不同的路由 行为。
[0021] 优选的是，进一步包括：
[002引通过在Vendormessage中定义一字段，W保存移动节点丽的标识信息；所述Vendormessage由具有AP功能的OpenFlow交换机发送给控制器Controller;或者，
[0023] 通过在Experimentermessage中定义一字段，W保存移动节点MN的标识信息；所 述Experimentermessage由具有AP功能的OpenFlow交换机发送给控制器Controller。
[0024] 优选的是，所述步骤3)中，具体包括；根据所述上报信息检查所述对应关系表，其 中，如果对应关系表中没有移动MN的信息；
[0025]则将其及附着的第一化enFlow交换机记录，与此同时，控制器为移动节点所在网 络的网关的其他化enFlow交换机下发对应该移动节点的流表，使移动节点与对端的移动 节点建立通信。
[0026] 优选的是，步骤3)中，进一步包括：
[0027] 如果所述上报信息中没有移动节点的IP地址，则根据控制器的自身DHCP功能为 所述移动节点丽分配IP地址，并根据移动节点丽的IP地址、具有AP功能的化enFlow交 换机与具有AP功能的化enFlow交换机连接在每个网关的端口号的对应关系，在移动节点 ^1N的IP地址对应的网关中添加一条到达该移动节点^1N的流表。
[002引优选的是，所述控制器Controller记录着每个网关对应的网络地址段及每个网 络地址段中可分配给移动节点^1N的IP地址、IP地址数目；
[0029] 其中，当判断移动节点丽没有IP地址时，则控制器Controller从中选出可分配 IP地址数目最多的网络地址段，从该网络地址段可分配给移动节点^1N的IP地址选择一IP 地址分配给MN并写入DHCP OFF邸数据包，同时修改该网络地址段中可分配给移动节点MN 的IP地址、IP地址数目；
[0030] 将DHCP OF阳R数据包封装在化cket_out数据包发送到具有AP功能的化enFlow 交换机，具有AP功能的^enFlow交换机再将DHCP OFFER数据包发送给移动节点^1N ; [003U移动节点丽向具有AP功能的化enFlow交换机发送DHCP REQ肥ST数据包，具有 AP功能的化enFlow交换机将DHCP REQ肥ST数据包封装在化cket_in数据包中发送给控制 器Controller,控制器Controller将DHCP A