提高快速切換業務可靠性的方法
2023-04-26 05:34:26
專利名稱：提高快速切換業務可靠性的方法
技術領域：
本發明涉及通信領域，尤其涉及一種提高快速切換業務可靠性的方法。
背景技術：
隨著網絡技術的發展，以及大量可移動終端的出現，如筆記本電腦、PDA、手機、車載設備等等，掀起了移動計算的熱潮，越來越多的用戶可以通過各種各樣的終端，在任意地點通過公用移動無線網連接到Internet網絡。
為解決移動業務的需求，在網絡層面上引入了Mobile IP(移動IP)技術。
Mobile IP技術的基本原理是使移動節點(MN)在移動過程中始終可以用初始的IP位址進行IP通信，從而保證IP網絡層承載的上層應用保持移動中的不中斷和可接續性。
隨著網絡規模的擴大，IPv6技術以其龐大的地址空間等優勢將逐漸取代目前的IPv4技術。基於IPv6的Mobile IP，即Mobile IPv6技術，藉助IPv6自身的技術優勢和對Mobile IPv4技術的改進，成為Mobile IP領域的新貴，越來越被逐步廣泛的應用起來。
下面結合圖1說明Mobile IPv6技術的基本原理①當移動節點連接到它的家鄉網絡上時，採取與其它的固定節點一樣的方式工作。
②移動節點通過IPv6的鄰居發現機制檢測自己是否已漫遊至外地網絡上。IPv6的外地網關會周期地發送路由器宣告消息，其中包含該外地網絡的前綴，移動節點收到外地網關的路由器宣告消息後，檢查其中的外地網絡的前綴與家鄉網絡的前綴不同，則認為已漫遊至外地網絡。
③若移動節點發現自己已經移動到外地網絡上時，它將在收到的路由器宣告信息的基礎上通過有狀態或者無狀態的地址自動配置過程獲得外地網絡上的轉交地址。此時移動節點同時擁有家鄉地址和轉交地址。
④移動節點將所述轉交地址通過「綁定更新」消息註冊到家鄉代理(HA)上。
⑤移動節點也可以將所述轉交地址通過「綁定更新」消息註冊通知給它的通信夥伴。註冊前，移動節點和通信夥伴之間需要先執行ReturnRoutability檢測過程，即移動節點先發送Home Init Test消息和Care-of InitTest消息給通信夥伴，後者處理後，返回Home Test消息和Care-of Test消息給移動節點。
⑥移動節點的通信夥伴如果不知道其轉交地址，就將按照移動節點的家鄉地址將數據報文發送到移動節點的家鄉網絡上，然後其家鄉代理將截取到這些數據報文，再根據移動節點當前的轉交地址，利用隧道機制將這些數據報文轉發給移動節點。
而移動節點發給通信夥伴的報文也會先通過反向隧道發給家鄉代理，再由家鄉代理轉交給通信夥伴。
因為這種方式下，通信夥伴和移動節點之間的數據報文都要通過家鄉代理進行中轉，所以稱為「三角路由」方式。
⑦若通信夥伴通過「綁定更新」知道移動節點的轉交地址，則利用IPv6的路由擴展頭直接將數據報文傳送給移動節點。由於數據報文的第一目的地址是轉交地址，第二目的地址是家鄉地址，所以能夠根據所述轉交地址將所述數據報文直接發送給外地網絡中的移動節點，而不需要經過家鄉代理中轉。
相反方向上，移動節點發給通信夥伴的數據報文源地址是轉交地址，而家鄉地址保存在數據報文的目的地擴展頭中。這樣，數據報文也可以不經過反向隧道發給家鄉代理，而是直接發給通信夥伴。
這種方式，對應⑥的「三角路由」方式，稱為「路由優化」方式。
由上述描述可以看出，Mobile IPv6技術解決了移動IPv6節點和IPv6通信夥伴之間的移動通信問題。
當移動節點在兩個外地鏈路上移動時，按照RFC 3775(MobilitySupport in IPv6)的規定，其是通過綁定更新消息實現所述移動節點的移動過程的，具體過程如下步驟1、MN根據ND(Neighbor Discovery；鄰居發現)協議發現原有網絡不可達，從而確認已經離開了原有網絡，漫遊到新網絡。
步驟2、MN通過ND協議的RA(路由器通告)尋找新網絡中的預設路由器。
步驟3、MN利用新網絡中的預設路由器發布的前綴，生成新的CoA(轉交地址)，MN可以有多個轉交地址，但只能有一個主轉交地址生效，用於與CN/HA通訊。
步驟4、在新的預設路由器上獲取新的主轉交地址後，MN發送綁定更新消息給HA，以註冊新的主轉交地址。
步驟5、HA接收到所述綁定更新消息後，創建或更新綁定緩存。對於新的綁定，HA在返回綁定確認消息前必須對綁定的家鄉地址執行DAD檢測。
其中，在RFC3775中規定的BU(綁定更新)消息格式如下+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+|Sequence# |+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+|A|H|L|K| Reserved | Lifetime |+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+| |
.Mobility options .
| |+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+其中Sequence#綁定更新消息序列號，和BAK消息的序列號要匹配上AAcknowledge，通過設置A標誌位確定MN是否需要BU的確認HHome Registration，通過設置H標誌這個消息是否被HA處理LLink-Local Address CompatibilityKKey Management Mobility Capability，BU發送給HA時候有效，Reserved保留Lifetime綁定更新的生存時間，1個單位為4秒Mobility Options移動選項步驟6、如果綁定成功，HA發送BA(Binding Acknowledgement；綁定確認)消息給MN接受這個綁定。
步驟7、當MN確保家鄉地址有效後，開始向每個CN/HA進行註冊。
步驟8、MN和CN/HA之間進行一系列認證過程。
步驟9、MN和CN/HA完成認證後，移動節點與通信節點之間的流量不再通過家鄉代理轉交，切換過程完成。
上述過程中，MN在網絡切換時，可能需要幾秒或者十幾秒才可以完成，這期間流量會被中斷，從而導致業務的中斷。
為了解決上述問題，提出了與本發明有關的現有技術一的技術方案，其是RFC4068提出來的快速切換(faster handover)協議，其主要思想是在RFC3775規定的第一步之前，提前得到相臨網絡的信息，生成將要移動到相臨網絡的IP位址。然後，MN根據所生成的相臨網絡的IP位址，將從CN/HA發送過來的流量由PAR轉交給NAR之後再轉交給自己。
假設MN從一個外地網絡移動到另一個外地網絡，如圖2所示，PAR為MN移動前網絡的接入路由器，NAR為MN移動後網絡的接入路由器。此時現有技術的具體實施過程如圖3所示，包括步驟11、MN在PAR網絡中發送ND消息的同時，發送PtSoIPr消息給PAR，請求AP(Access Point；接入點，又稱無線區域網收發器)和網絡信息。
步驟12、PAR回送RtSoIPr應答消息，消息中包含相臨網絡的信息，即包括相臨網絡路由器NAR和AP的信息。
步驟13、MN接收所述應答消息，如果返回的AP信息為空，說明網絡不支持快速切換，則MN終止快速切換過程；如果不為空，則MN生成NCoA(New Care-of Address；NAR網絡的轉交地址)，為移動到NAR作準備。
步驟14、當MN確認移動要發生了，則發送FBU(Fast BindingUpdate；快速綁定更新)消息給PAR，要求PAR將給MN的流量定向給NAR，所述FBU消息中包含MN已經生成的NCoA。
步驟15、PAR收到FBU消息後，綁定PCoA和NCoA，為流量重定向做準備；完成綁定之後，發HI(Handover Initiate；移交初始化)消息到NAR，檢查NCoA是否合法。
步驟16、所述NAR收到HI後回復HAck給PAR，確認合法性。
步驟17、所述PAR給MN和NAR回復FBAck報文，之後PAR重定向MN流量到NAR。
步驟18、MN移動出PAR網絡，和PAR聯繫中斷。
步驟19、MN移動到NAR網絡，發送FNA(Fast NeighborAdvertisement；快速鄰居通告)消息到NAR，宣布附著已經到NAR網絡，並與NAR確認NCoA地址。
步驟20、開始RFC3775規定的綁定更新。
在進行RFC3775規定的綁定之後，在綁定緩存中記錄家鄉地址與轉交地址的映射關係，然後基於所述綁定後的信息實現CN/HA與MN間的信息交互，具體包括步驟21、MN發送數據流給遠端的CN/HA，其源地址為PCoA地址。
步驟22、所述CN/HA接收所述MN數據流後，根據所述PCoA地址返回相應的信息給MN，目的地址為PCoA轉交地址，MN的家鄉地址包含在RFC3775規定的消息特定位置。
步驟23、所述MN接收所述CN/HA發送的消息後，根據綁定緩存中記錄家鄉地址與轉交地址的映射關係，將所述PCoA轉交地址轉換為家鄉地址，並根據所述家鄉地址將接收到的數據流上傳給應用層，完成數據報文的接收處理。
經過上述步驟後，在RFC3775規定的第一步之前，提前得到相臨網絡的信息，生成將要移動到相臨網絡的IP位址，從而在RFC3775規定的綁定更新過程完成之前，就由PAR將流量重定向到NAR。
等MN移動到NAR後，雖然還沒有完成RFC3775規定的綁定更新過程，但是MN已經能夠收到從PAR轉交到NAR再轉交給自己的流量，即如圖4所示，CN/HA到MN的數據流經過CN/HA→PAR→NAR→MN到達所述MN，此時源地址是CN/HA地址，目的地址是MN的PCoA地址，從而能夠減少流量中斷時間。
MN移動到NAR後，如圖5所示，MN到CN/HA的數據流量的路徑是MN-＞NAR-＞CN/HA，中間不經過PAR，由於此時還沒有完成綁定更新過程，源地址還是在PAR網絡中分配的PCoA地址，目的地址是CN/HA地址。
在上述現有技術中，由於MN發出的流量的源地址還是在PAR網絡中分配的PCoA地址，因此存在如下缺陷當NAR網絡進行反向路徑檢查時，容易導致MN發出給CN/HA的流量被NAR網絡中的路由器屏蔽掉，進而導致流量中斷。
為了解決上述源地址是PCoA時，會被NAR網絡的反向路徑檢查過濾的問題，提出了與本發明有關的現有技術二，其基本思想為在MN-＞PAR之間建立一條隧道，使MN到CN/HA的數據流量的路徑轉為如圖4所示的MN-＞NAR-＞PAR-＞CN/HA。此時，MN發出到CN/HA的信息，有兩層IP報文頭，第一層用於保證信息從MN到PAR，不會被反向路徑檢查過濾掉，源地址是NCoA，目的地址是PAR，第二層源地址是MN的PCoA地址，目的地址是CN/HA地址，當信息利用第一層IP報文頭從MN到達PAR後，PAR將第一層報文頭去掉，利用第二層報文頭轉發信息到CN/HA。
由現有技術二的技術方案可以看出，其雖然能夠解決現有技術一中由於MN發送到CN/HA中的數據流的源地址是PCoA時，會被NAR網絡的反向路徑檢查過濾的問題，但是，其存在如下缺陷1、由於多增加一層數據報文頭，因此會佔用網絡的帶寬，使網絡變得更加擁塞。
2、MN和PAR需要支持隧道處理，因而會降低轉發數據報文的效率，進而降低系統的處理速度。
發明內容
鑑於上述現有技術所存在的問題，本發明的目的是提供一種提高快速切換業務可靠性的方法，通過本發明，避免了當MN移動到NAR網絡，使用PCoA地址發送流量時，由於網絡使用反向路徑檢查，導致流量會被NAR網絡中的路由器屏蔽掉，進而導致流量中斷的問題；而且，通過本發明，當MN在NAR網絡發送的流量給CN/HA時，源地址可以直接採用NCoA，而無需考慮流量會因為源地址被NAR過濾的問題而採用其他複雜的技術，從而避免了現有技術二由於多增加一層數據報文頭，需要MN和PAR支持隧道處理，而導致系統處理速度慢、網絡變得更加擁塞等一系列問題。
本發明的目的是通過以下技術方案實現的本發明提供的一種提高快速切換業務可靠性的方法，包括A、當移動節點MN連接到發生移動前網絡PAR時，所述MN在綁定更新前，將得到的即將移動到新網絡NAR時的轉交地址NCoA，預綁定到通信夥伴CN/家鄉代理HA上；B、當所述MN轉到所述網絡NAR時，且完成正式綁定更新之前，使用所述NCoA地址與CN/HA交互信息。
其中，在所述步驟A之前包括A0、MN在移動前網絡中時，通過與所述PAR進行信息交互生成NCoA。
其中，所述步驟A0具體包括A01、MN在PAR網絡中發送鄰居發現ND消息的同時，發送代理公告的路由器請求消息給PAR，請求接入點AP信息和網絡信息；A02、PAR回送代理路由器公告應答消息，消息中包含相臨網絡路由器NAR和AP的信息；A03、MN接收所述應答消息，如果返回的AP信息為空，則MN確認網絡不支持快速切換並終止快速切換過程；如果不為空，則MN生成NCoA。
其中，所述步驟A具體包括A1、當所述MN得到NCoA後，發送預綁定Prep-BU消息給CN/HA//HA，消息中包含所述MN得到的預轉交地址NCoA；A2、所述CN/HA根據接收到的消息獲取所述MN的NCoA後，建立所述預轉交地址與MN的家鄉地址的預綁定關係，並將其記錄到綁定緩存中，然後回送預綁定確認Prep-BA消息給所述MN，並結束預綁定過程。
其中，步驟A1中所述預綁定Prep-BU消息還包括生存時間，用於設定從CN/HA接收到MN發送的第一個數據流開始計算所述預轉交地址NCoA的生效時間。
其中，所述步驟B具體包括B1、當所述MN需要移動到NAR時，通過所述MN與PAR間的信息交互，PAR重定向MN發送的流量到NAR；B2、當MN移動到NAR網絡時，發送快速鄰居通告消息到NAR，宣布附著到NAR，與NAR確認NCoA地址；B3、MN採用已經預綁定到CN/HA的NCoA地址和CN/HA進行信息交互；B4、MN通過RFC3775規定的綁定更新過程，在CN/HA建立MN的家鄉地址與所述NCoA地址的綁定關係，並由CN/HA將其記錄到綁定緩存中；B5、基於所述MN的家鄉地址與所述NCoA地址的綁定關係實現CN/HA與MN間的信息交互。
其中，在所述步驟B1與步驟B2之間包括當MN移出PAR網絡時，中斷與PAR聯繫。
其中，所述步驟B1具體包括B11、當所述MN需要移動到NAR時，MN發送快速綁定更新FBU消息給PAR，要求PAR將給MN的流量定向給NAR，所述FBU消息中包含所述NCoA信息；B12、PAR收到所述FBU消息後，將所述NCoA與PCoA綁定，並記錄到PAR的緩存中；B13、當PAR接收到MN發送的流量時，基於所述綁定的NCoA和PCoA的關係，重定向MN發送的流量到NAR。
其中，所述步驟B12與所述步驟B13間還包括B14、PAR通過其與NAR間的信息交互驗證所述NCoA的合法性；B15、當驗證通過後，所述PAR給MN和NAR回復快速綁定應答FBAck報文。
其中，所述步驟B14具體包括
B141、PAR發送移交初始化HI消息到NAR，請求NAR驗證所述NCoA是否合法；B142、當所述NAR收到所述HI消息，確認所述NCoA合法後，回復移交確認Hack給PAR。
其中，所述步驟B3具體包括B31、MN發送數據流給CN/HA，所述數據流的源地址為轉交地址NCoA；B32、所述CN/HA接收所述數據流，並根據其緩存中記錄的轉交地址NCoA驗證所述NCoA合法後，根據所述緩存中記錄的MN的家鄉地址與所述預轉交地址NCoA的綁定關係，用MN的家鄉地址替換所述預轉交地址NCoA；B33、根據所述替換後的家鄉地址將所述數據流上傳給應用層進行處理。
其中，所述步驟B32具體包括B321、當所述CN/HA接收到所述MN發送的第一個數據流時，開始計時，當時間到達所述設置的生存時間時，停止使用所述NCoA接收所述MN發送的數據流；否則，執行步驟B322；B322、所述CN/HA根據其緩存中記錄的預轉交地址NCoA驗證所述數據流中攜帶的NCoA合法後，根據所述緩存中記錄的MN的家鄉地址與所述預轉交地址NCoA的綁定關係，用MN的家鄉地址替換所述預轉交地址NCoA。
其中，所述步驟B5具體包括B51、MN發送數據流給遠端的CN/HA，其源地址為NCoA地址；B52、所述CN/HA接收所述MN數據流後，根據所述NCoA地址返回相應的信息給MN，目的地址為NCoA地址，MN的家鄉地址包含在RFC3775規定的消息特定位置。
B53、所述MN接收所述CN/HA發送的消息後，根據綁定緩存中記錄的所述NCoA地址與家鄉地址的綁定關係，將所述NCoA地址轉換為家鄉地址，並根據所述家鄉地址將接收到的數據流上傳給應用層，完成數據流的接收處理。
由上述本發明提供的技術方案可以看出，本發明中，在IPv6網絡中，當移動節點MN連接到發生移動前網絡PAR時，MN將得到的即將移動到新網絡NAR時的轉交地址NCoA，在綁定更新前預綁定到通信夥伴CN/家鄉代理HA；當MN轉到所述網絡NAR時，且完成正式綁定更新之前，使用所述NCoA地址與CN/HA交互信息。通過本發明，當MN移動到NAR網絡，使用已經生成的NCoA地址發送流量給CN/HA，從而能夠避免當網絡使用反向路徑檢查時，MN採用PCoA作為源地址發送的流量被NAR網絡中的路由器屏蔽掉的問題，進而避免了流量中斷的發生；通過本發明，當MN在NAR網絡發送的流量給CN/HA時，源地址可以直接採用NCoA，而無需考慮流量會因為源地址被NAR過濾的問題而採用其他複雜的技術，從而避免了網絡擁塞，加快了系統的處理速度。
圖1為Mobile IPv6技術的基本原理示意圖；圖2為MN從一個外地網絡移動到另一個外地網絡時的網絡結構示意圖；圖3為現有技術一中實現MN在外地網絡上移動時的綁定過程的時序圖；圖4為現有技術一中實現MN在外地網絡上移動時的綁定過程後，CN/HA到MN的數據流傳輸路徑示意圖；圖5為現有技術一中實現MN在外地網絡上移動時的綁定過程後，MN到CN/HA的數據流傳輸路徑示意圖；圖6為本發明提供的實施例的時序圖。
具體實施例方式
本發明提供一種提高快速切換業務可靠性的方法，其核心是在IPv6網絡中，當移動節點MN連接到發生移動前網絡PAR時，MN將得到的即將移動到新網絡NAR時的轉交地址NCoA，在綁定更新前預綁定到通信夥伴CN/家鄉代理HA；當MN轉到所述網絡NAR時，且完成正式綁定更新之前，使用所述NCoA地址與CN/HA交互信息。
本發明提供的實施例，如圖5所示，包括步驟101、MN在PAR網絡中發送鄰居發現ND消息的同時，發送PtSoIPr(代理公告的路由器請求)消息給PAR，請求AP(接入點)和網絡信息。
步驟102、PAR回送RtSoIPr(代理路由器公告)應答消息，消息中包含相臨網絡的信息，即包括相臨網絡路由器NAR和AP的信息。
步驟103、MN接收所述應答消息，如果返回的AP信息為空，則MN確認網絡不支持快速切換並終止快速切換過程；如果不為空，則MN生成NCoA。
步驟104、當所述MN得到NCoA後，發送預綁定Prep-BU消息給CN/HA，消息中包含所述MN得到的預轉交地址NCoA，以及生存周期，用於設定從CN/HA接收到MN發送的第一個數據流開始計算所述預轉交地址NCoA的生效時間。
本發明在RFC4068快速切換的基礎上，通過MN發送給CN/HA的預綁定消息，實現在移動IPv6的交互消息中增加預綁定功能，所述預綁定消息基於現有技術中描述的BU消息格式進行修改，其格式如下+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+| Sequence#|+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+|A|H|L|K|P| Reserved | Lifetime |+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+| |. Mobility options.
| |
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+其中，Sequence#綁定更新消息序列號，和BAK消息的序列號要匹配上。
AAcknowledge，通過設置A標誌位確定MN是否需要BU的確認。
HHome Registration，通過設置H標誌這個消息是否被HA處理。
LLink-Local Address Compatibility。
KKey Management Mobility Capability，表示消息發送給HA時候有效。
PPrep-Binging Update，P被設置後，表示MN移動到NAR後，沒有完成正式的綁定更新前，MN使用NCoA發送數據流給CN/HA，是合法和可以被接收的。
Reserved保留。
LifetimeP被設置後，Lifetime不能超過一定的時間。
Mobility Options移動選項。
由上述修改後的BU消息格式可以看出，本發明在保留欄位增加了P欄位，所述P(Prep-Binging Update)欄位，表示MN移動到NAR後，沒有完成正式的綁定更新前，MN使用NCoA發送數據流給CN/HA，是合法和可以被接收的。P被設置後，Lifetime(生存時間)不能超過一定的時間。其用來設置預轉交地址的生效時間，也就是說，預轉交地址在Lifetime規定的時間段內生效，超過Lifetime規定的時間，則CN/HA必須停止利用所述預轉交地址接收MN發送的數據流。
步驟105、所述CN/HA根據接收到的消息獲取所述MN的預轉交地址NCoA後，建立所述預轉交地址與MN的家鄉地址的預綁定關係，並將其記錄到其綁定緩存中，然後回送Prep-BA(預綁定確認)消息給所述MN，並結束預綁定過程。
當所述MN需要移動到NAR時，通過所述MN與PAR間的信息交互，重定向MN發送的流量到NAR。具體包括步驟106、當所述MN需要移動到NAR時，MN發送FBU(快速綁定更新)消息給PAR，要求PAR將給MN的流量定向給NAR，所述FBU消息中包含所述NCoA信息；步驟107、PAR收到所述FBU消息後，將所述NCoA與PCoA綁定，並記錄到PAR的緩存中；步驟108、當PAR接收到MN發送的流量時，基於所述綁定的NCoA和PCoA的關係，重定向MN發送的流量到NAR。
經過上述步驟後，還需要PAR通過其與NAR間的信息交互驗證所述NCoA的合法性。具體包括步驟108、PAR發送HI(移交初始化)消息到NAR，請求NAR驗證所述NCoA是否合法；步驟109、當所述NAR收到所述HI消息，確認所述NCoA合法後，回復HAck給PAR。
步驟110、當驗證通過後，所述PAR給MN和NAR回復FBAck(快速綁定應答)報文。
步驟111、當MN移動出PAR網絡時，中斷與PAR聯繫。
步驟112、當MN移動到NAR網絡時，發送FNA消息到NAR，宣布附著到NAR，與NAR確認NCoA地址。
步驟113、MN採用已經預綁定到CN/HA的NCoA地址和CN/HA進行信息交互。具體包括步驟一、MN發送數據流給CN/HA，所述數據流的源地址為預轉交地址NCoA；步驟二、當所述CN/HA接收到所述MN發送的第一個數據流時，開始計時，當時間到達所述設置的生存時間時，停止使用所述NCoA接收所述MN發送的數據流；否則，執行步驟三。
步驟三、所述CN/HA根據其緩存中記錄的預轉交地址NCoA驗證所述數據流中攜帶的NCoA合法後，根據所述緩存中記錄的MN的家鄉地址與所述預轉交地址NCoA的綁定關係，用MN的家鄉地址替換所述預轉交地址NCoA。
步驟四、根據所述替換後的家鄉地址將所述數據流上傳給應用層進行處理。
因為在預綁定消息中設置了Lifetime(生存周期)，用於設定從CN/HA接收到MN發送的第一個數據流開始計算所述預轉交地址NCoA的生效時間，所以預轉交地址NCoA可以在Lifetime規定的時間短內生效，超過Lifetime規定的時間，則CN/HA必須停止接收。
步驟114、通過RFC3775規定的綁定更新過程，建立MN的家鄉地址與主轉交地址NCoA地址的正式的綁定關係，並將其記錄到綁定緩存中。
當執行到步驟114時，在CN/HA中可以有MN的多個轉交地址，但當CN/HA與MN間進行信息交互時，只能有一個主轉交地址和一個預轉交地址生效。
經過上述步驟後，本發明能夠基於所述MN的家鄉地址與所述NCoA地址的正式的綁定關係實現CN/HA與MN間的信息交互。具體實施過程包括步驟115、MN發送數據流給遠端的CN/HA，其源地址為NCoA地址；步驟116、所述CN/HA接收所述MN數據流後，根據所述NCoA地址返回相應的信息給MN，第一目的地址為NCoA地址，第二目的地址為MN的家鄉地址。
步驟117、所述MN接收所述CN/HA發送的消息後，根據綁定緩存中記錄的所述NCoA地址與家鄉地址的綁定關係，將所述NCoA地址轉換為家鄉地址，並根據所述家鄉地址將接收到的數據流上傳給應用層，完成數據報文的接收處理。
由上述本發明的具體實施方案可以看出，本發明在MN還在PAR網絡時，將已經生成的NCoA預綁定給CN/HA，CN/HA中MN可以有多個轉交地址，但只能有一個主轉交地址和一個預轉交地址生效，一旦MN移動到NAR網絡，還沒有完成綁定更新的期間，CN/HA允許MN使用NCoA發送數據流，這樣就避免了NAR啟動反向路徑檢查的將MN數據流濾掉問題。為了保證安全，這種預綁定的CoA地址，只能使用很短的時間，最多不超過10秒，具體的秒數由MN通過預綁定消息與CN/HA協商完成，當MN使用NCoA和CN/HA通訊超過規定的秒數，且還沒有完成綁定更新時，CN/HA將停止接收源地址為NCoA的數據流。
通過本發明，當MN移動到NAR網絡，使用已經生成的NCoA地址發送流量給CN/HA，從而能夠避免當網絡使用反向路徑檢查時，MN使用PCoA發送的流量被NAR網絡中的路由器屏蔽掉的問題，進而避免了流量中斷的發生；通過本發明，當MN在NAR網絡發送的流量給CN/HA時，源地址可以直接採用NCoA，而無需考慮流量會因為源地址被NAR過濾的問題而採用其他複雜的技術，從而避免了網絡擁塞，加快了系統的處理速度。
以上所述，僅為本發明較佳的具體實施方式
，但本發明的保護範圍並不局限於此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本發明揭露的技術範圍內，可輕易想到的變化或替換，都應涵蓋在本發明的保護範圍之內。因此，本發明的保護範圍應該以權利要求的保護範圍為準。
權利要求
1.一種提高快速切換業務可靠性的方法，其特徵在於，包括A、當移動節點MN連接到發生移動前網絡PAR時，所述MN在綁定更新前，將得到的即將移動到新網絡NAR時的轉交地址NCoA，預綁定到通信夥伴CN/家鄉代理HA上；B、當所述MN轉到所述網絡NAR時，且完成正式綁定更新之前，使用所述NCoA地址與CN/HA交互信息。
2.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，在所述步驟A之前包括A0、MN在移動前網絡中時，通過與所述PAR進行信息交互生成NCoA。
3.根據權利要求2所述的方法，其特徵在於，所述步驟A0具體包括A01、MN在PAR網絡中發送鄰居發現ND消息的同時，發送代理公告的路由器請求消息給PAR，請求接入點AP信息和網絡信息；A02、PAR回送代理路由器公告應答消息，消息中包含相臨網絡路由器NAR和AP的信息；A03、MN接收所述應答消息，如果返回的AP信息為空，則MN確認網絡不支持快速切換並終止快速切換過程；如果不為空，則MN生成NCoA。
4.根據權利要求1、2或3所述的方法，其特徵在於，所述步驟A具體包括A1、當所述MN得到NCoA後，發送預綁定消息給CN/HA，消息中包含所述MN得到的轉交地址NCoA；A2、所述CN/HA根據接收到的消息獲取所述MN的NCoA後，建立所述轉交地址與MN的家鄉地址的預綁定關係，並將其記錄到綁定緩存中，然後回送預綁定確認消息給所述MN，並結束預綁定過程。
5.根據權利要求4所述的方法，其特徵在於，步驟A1中所述預綁定消息還包括生存時間，用於設定從CN/HA接收到MN發送的第一個數據流開始計算所述轉交地址NCoA的生效時間。
6.根據權利要求5所述的方法，其特徵在於，所述步驟B具體包括B1、當所述MN需要移動到NAR時，通過所述MN與PAR間的信息交互，PAR重定向MN發送的流量到NAR；B2、當MN移動到NAR網絡時，發送快速鄰居通告消息到NAR，宣布附著到NAR，與NAR確認NCoA地址；B3、MN採用已經預綁定到CN/HA的NCoA地址和CN/HA進行信息交互；B4、MN通過RFC3775規定的綁定更新過程，在CN/HA建立MN的家鄉地址與所述NCoA地址的綁定關係，並由CN/HA將其記錄到綁定緩存中；B5、基於所述MN的家鄉地址與所述NCoA地址的綁定關係實現CN/HA與MN間的信息交互。
7.根據權利要求6所述的方法，其特徵在於，在所述步驟B1與步驟B2之間包括當MN移出PAR網絡時，中斷與PAR聯繫。
8.根據權利要求6所述的方法，其特徵在於，所述步驟B1具體包括B11、當所述MN需要移動到NAR時，MN發送快速綁定更新FBU消息給PAR，要求PAR將給MN的流量定向給NAR，所述FBU消息中包含所述NCoA信息；B12、PAR收到所述FBU消息後，將所述NCoA與PCoA綁定，並記錄到PAR的緩存中；B13、當PAR接收到MN發送的流量時，基於所述綁定的NCoA和PCoA的關係，重定向MN發送的流量到NAR。
9.根據權利要求8所述的方法，其特徵在於，所述步驟B12與所述步驟B13間還包括B14、PAR通過其與NAR間的信息交互驗證所述NCoA的合法性；B15、當驗證通過後，所述PAR給MN和NAR回復快速綁定應答FBAck報文。
10.根據權利要求9所述的方法，其特徵在於，所述步驟B14具體包括B141、PAR發送移交初始化HI消息到NAR，請求NAR驗證所述NCoA是否合法；B142、當所述NAR收到所述HI消息，確認所述NCoA合法後，回復移交確認Hack給PAR。
11.根據權利要求6所述的方法，其特徵在於，所述步驟B3具體包括B31、MN發送數據流給CN/HA，所述數據流的源地址為預轉交地址NCoA；B32、所述CN/HA接收所述數據流，並根據其緩存中記錄的預轉交地址NCoA驗證所述NCoA合法後，根據所述緩存中記錄的MN的家鄉地址與所述預轉交地址NCoA的綁定關係，用MN的家鄉地址替換所述預轉交地址NCoA；B33、根據所述替換後的家鄉地址將所述數據流上傳給應用層進行處理。
12.根據權利要求6所述的方法，其特徵在於，所述步驟B32具體包括B321、當所述CN/HA接收到所述MN發送的第一個數據流時，開始計時，當時間到達所述設置的生存時間時，停止使用所述NCoA接收所述MN發送的數據流；否則，執行步驟B322；B322、所述CN/HA根據其緩存中記錄的預轉交地址NCoA驗證所述數據流中攜帶的NCoA合法後，根據所述緩存中記錄的MN的家鄉地址與所述預轉交地址NCoA的綁定關係，用MN的家鄉地址替換所述預轉交地址NCoA。
13.根據權利要求6所述的方法，其特徵在於，所述步驟B5具體包括B51、MN發送數據流給遠端的CN/HA，其源地址為NCoA地址；B52、所述CN/HA接收所述MN數據流後，根據所述NCoA地址返回相應的信息給MN，目的地址為NCoA地址，MN的家鄉地址包含在RFC3775規定的消息特定位置。B53、所述MN接收所述CN/HA發送的消息後，根據綁定緩存中記錄的所述NCoA地址與家鄉地址的綁定關係，將所述NCoA地址轉換為家鄉地址，並根據所述家鄉地址將接收到的數據流上傳給應用層，完成數據流的接收處理。
全文摘要
本發明涉及一種提高快速切換業務可靠性的方法，其核心是在IPv6網絡中，當移動節點MN連接到發生移動前網絡PAR時，MN將得到的即將移動到新網絡NAR時的轉交地址NCoA，在綁定更新前預綁定到通信夥伴CN/家鄉代理HA；當MN轉到所述網絡NAR時，且完成正式綁定更新之前，使用所述NCoA地址與CN/HA交互信息。通過本發明，當MN移動到NAR網絡且完成正式綁定更新之前，使用已經生成的NCoA地址發送流量給CN/HA，從而能夠避免網絡使用反向路徑檢查時，由於MN採用在網絡PAR時的轉交地址PCoA作為源地址發送流量被NAR網絡的路由器屏蔽掉的問題，進而避免流量中斷的發生。
文檔編號H04L29/06GK1929680SQ20051009974
公開日2007年3月14日 申請日期2005年9月5日 優先權日2005年9月5日
發明者陳洪飛, 張健 申請人:華為技術有限公司