一种改进的快速代理移动IPv6切换方案研究

摘要

快速代理移动IPv6是代理移动IPv6标准协议的扩展，它借鉴了快速移动IPv6切换方案对标准移动IPv6切换方案的改进思想，采用预先切换的方法，让移动节点在链路层切换完成之前便进行网络层切换，从而加速了整个切换过程。但是实际应用中，移动节点并非每次都能对新接入点预测正确，发生预测错误后将会带来更长的时问延迟和更多数据包的丢失。
　　 本文深入研究快速代理移动IPv6协议，针对引起移动节点切换发起错误的原因进行分析，提出一种采用“提前进行代理绑定更新”和“缓存与转发并行”的思想的改进方案，采取以下措施降低切换时延和数据包丢失:(1)新移动接入网关能够提前向本地移动锚点进行代理绑定更新注册，以缩短切换的时间延迟;(2)前移动接入网关通过隧道转发本地移动锚点和移动节点之间下行数据包的同时建立缓存副本，减少切换过程中由错误移动接入网关缓存的数据包的丢失。论文所做工作主要有:
　　 (1)在前移动接入网关向新移动接入网关请求进行切换发起时，对消息格式进行修改，附加发送要进行切换的移动节点的属性和认证信息。
　　 (2)在预先切换阶段，修改协议流程，即新移动节点收到切换发起消息后，提前向本地移动锚点进行代理绑定更新注册，缩短切换的时间延迟。
　　 (3)针对产生切换发起错误后的快速代理移动IPv6切换过程中数据包丢失严重的情况，增加移动接入网关暂存数据包的功能，为移动节点保存部分数据包直至其完成正确切换，降低丢包率。
　　 (4)以代理移动IPv6方案为参照，从理论上比较分析快速代理移动IPv6协议和改进方案的切换开销，验证了后者具有更优的切换效率。
　　 (5)在网络仿真软件中分别对快速代理移动IPv6协议和改进方案进行模拟，收集仿真数据并进行分析，结果表明，改进的快速代理移动IPv6方案降低了切换时间延迟和数据包丢失率，总体具有更优的性能。

目录

声明

摘要

图表清单

1 绪论

1．1 研究背景和意义

1．2 国内外研究现状

1．3 论文研究内容

1．4 论文组织结构

2 移动IPv6切换方案

2．1 基本概念

2．2 移动IPv6工作机制

2．3 移动IPv6协议流程

2．4 移动IPv6切换方案的扩展

2．4．1 快速移动IPv6

2．4．2 层次移动IPv6

2．4．3 快速-层次移动IPv6

2．5 本章小结

3 基于网络的区域移动性管理方案

3．1 代理移动IPv6协议概述

3．2 代理移动IPv6的消息和实体

3．2．1 消息扩展

3．2．2 网络实体

3．3 代理移动IPv6切换流程

3．4 本章小结

4 改进的快速代理移动IPv6方案E-FPMIPv6

4．1 问题描述

4．2 E-FPMIPv6方案的基本思想

4．3 E-FPMIPv6方案的切换流程

4．4 E-FPMIPv6方案的性能分析

4．4．1 位置更新开销分析

4．4．2 数据包传送开销分析

4．4．3 切换总开销分析

4．5 本章小结

5 仿真和分析

5．1 仿真环境介绍

5．1．1 NS-2简介

5．1．2 快速代理移动IPv6扩展模块

5．2 E-FPMIPv6在NS-2中的功能模块扩展

5．3 E-FPMIPv6在NS-2中的实现

5．3．1 仿真环境的配置

5．3．2 仿真拓扑的构建

5．4 仿真结果分析

5．4．1 性能评价指标

5．4．2 仿真数据处理

5．4．3 仿真结果分析

5．5 本章小结

6 总结与展望

6．1 总结

6．2 展望

参考文献

致谢

个人简历、在校期间发表的学术论文与研究成果