摘要:互聯網技術考試移動性管理概述:移動性管理是在移動節點的標識(節點名稱)和其地址(節點相對網絡結構的位置)之間提供映射的一種技術。移動性管理主要有兩個方面:一是位S管理,其目的是跟蹤及定位移動節點的最新位置;二是切換管理,其R的是維持網絡與移動節點之間連接的連續性,使用戶在移動及不斷變換網絡接入點的過程中保持通信的連續性和通倌質愛。
7.1 移動性管理概述
移動性管理是在移動節點的標識(節點名稱)和其地址(節點相對網絡結構的位置)之間提供映射的一種技術。移動性管理主要有兩個方面:一是位S管理,其目的是跟蹤及定位移動節點的最新位置;二是切換管理,其R的是維持網絡與移動節點之間連接的連續性,使用戶在移動及不斷變換網絡接入點的過程中保持通信的連續性和通倌質愛。
一般來說,位置管理處理用戶數據庫的查詢和存儲以及尋呼信號的傳送,協議獨立性大:而切換管理則依賴于路由協議、鏈路類型等,與具體網絡的協議相關。
位置符理的目標是跟蹤移動節點,將其當前位罝信息存儲在網絡的特定位罝(如位置數據庫)中。
位罝管理主要研究兩個基本過程。
位置更新或注冊:當移動節點從一個網絡位置移動到另一個網絡時,移動節點要根據自己的新位置改變其在位置數據庫中的相關信息。該過程使系統及其他節點可以知道移動節點的最新位置,位置査找或尋呼:其目的是查找移動節點,在箝要和某個移動節點聯系時,網絡就要對移動節點的位置發起一次杏詢過程。
切換管理就是在移動節點運動的過程中,通過控制接入點的改變來保持通信的連續性。切換管理大致可以分為切換觸發、路由審建和分組轉發3步,目前切換管理主要研究方向包括快速切換、平滑切換及無縫切換,目的是提高切換的性能和速度。切換管理涉及鏈路層、網絡層、傳輸層乃至應用層上的切換,對每個層次上的切換竹理都有人關注,目前多層協作的聯合優化問題也是關注的熱點問題之一。
為了提高切換管理的效率,MIPv4和MIPv6都提出了相關的擴展技術并進行了一些探索和研究一下面就分別對它們作簡要的介紹。
移動IPv4的擴展包括快速移動IPv4和分層移動IPv4,以及蜂窩IP和HAWAII等。快速移動IPv4和分層移動IPv4的介紹見7.2節。這里對蜂窩IP和HAWAII作一個簡單介紹。
移動IPv4主要針對宏觀移動性(MacroMobility)問題,當MN從一個IP子網移動到另一個IP子網時,它需要將新的轉交地址向HA進行注冊,而當MN遠離其HA時,這會導致較長的時延。為此,研究人員將微觀移動性(MicroMobility)引入移動IPv4,使其能夠支持有限區域(如在同一個管理域內的網絡)內的快速切換。其基本思路為:如果移動只發生在本地網絡范圍內,則HA和CN將不知道節點的移動,同時也沒有必要向HA發送綁定更新消息。這樣,一方面協議交換數量大大減少,另一方面切換時間也大大縮短。其中具有代表性的技術有蜂窩IP(CellularIP).HAWAII等。
在蜂窩IP技術中,采用的路由方法不是基于前綴的路由,而是特定主機路由的方案,即網絡節點是按每個個體終端的全IP地址進行路由和分組轉發的。在將分組轉發到每個個體終端時,蜂窩網絡維持了一個特定主機下行鏈路路徑,而不是像常規IP路由協議中對每個IP地址前綴維持一個路徑。這樣,當MN在蜂窩IP網內移動時無需改變其IP地址,減少了切換時延。
蜂窩IP網絡由兩類網絡節點組成。
基站,是蜂窩IP網絡中的內部節點,不直接與外部網絡連接,在蜂窩IP網絡內轉發數據包,與MN通信。基站可以是一個無線接入點(提供空中接口到MN),也可以是一個路由器(沒有任何空中接口每個基站的無線電覆蓋范圍稱為小區。
網關路由器,是將蜂窩IP網絡與外部IP網絡互連的路由器,同時作為蜂窩IP網絡通往Internet的網關和移動IP的外地代理。蜂窩IP網絡內的每一個移動節點使用網關路由器的IP地址作為其轉交地址。
在蜂窩IP網絡內,節點使用蜂窩IP路由協議來確定從一個節點到另一個節點的路由,以及確定到每個移動終端的特定主機下行鏈路路徑。但蜂窩IP不改變IP分組格式。路徑確定后,網絡節點使用常規IP轉發機制將IP分組按路線轉發。在本地網絡中使用蜂窩IP,支持頻繁移動節點的移動性和切換:在外部網絡中使用移動IP,構成廣域范圍內的移動IP網絡。
HAWAII(HandofT-AwareWirelessAccessInternetInfrastructure)和蜂突IP在很多方面都很類似。它們都使用特定主機路由將分組傳遞到移動終端,都通過減少MN改變其IP地址的頻率來減少切換時延。每個站點都具有路由緩存,提供兩種切換機制,用尋呼機制支持被動性連接。但HAWAII和蜂窩IP在路由和移動性管理實現方法上有較大的不同。HAWAII工作于IP層之上,而不是代替IP。IIAWAII定義了內部整合的資源預留協議來適應用戶的移動性。這樣,HAWAII就自然減少了由于路徑改變帶來的資源預定。
HAWAII是一個基于域的移動性支持協議。HAWAII將天一個網絡分成幾個域。一個HAWAII域就一個管理實體控制下的網絡,在內部使用HAWAII,它代表一個無線接入網,對外表現為一個子網。它由3類網絡節點組成。
基站:支持空中接
路由器:用于基站的互連。
域根路由器(DomainRootRouter,DRR):用于一個HAWAII域和外部IP網絡(如Internet)的互連網,這里歸屈域是每個MN根據其網絡訪問標識來分配的一個網絡域。而任何非歸屬域的網絡域被稱為外地域。
HAWAII網絡采用兩級移動性管理構架,即將移動分為兩種:域間移動和域內移動在MN進入一個域時,為其分配一個轉交地址。為了保持節點在移動中的端到端的連接性,為MN建立主機特定路由。為了實現HAWAII協議的功能,需要定義路由器和基站之間的消息,即HAWAII的路徑建立消息和路徑刷新消息。前者用于建立數據包轉發的路徑,而后者是由基站向上游的路由器發送移動互聯網技術
蜂窩IP和HAWAII的缺陷就是對因特網的全局路由提出了挑戰。
移動IPv6也有擴展技術,主要包括分級移動IPv6(HMIPv6)、快速移動IPv6(FMIPv6)和快速分級移動IPv6(F-HMIPV6)等.詳細內容將在7.3節敘述。
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