分离机制移动性管理中部署子网移动实现与测试

第３０卷第５期　２０１３年１０月　吉林建筑工程学　院学报　

Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｊｉｌｉｎ　Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ　ｏｆ　Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ＆Ｃｉｖｉｌ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　Ｖｏｌ＿３０　Ｎｏ．５　

０ｃｔ．２０１３　

分离机制移动性管理中部署子网移动实现与测试　李　杰　张天园。　（１：长春建筑学院，长春１３０６９９；２：富奥汽车零部件股份有限公司研发中心，长春１３００１３）　

摘要：子网移动（Ｎｅｔｗｏｒｋ　Ｍｏｂｉｌｉｔｙ，ＮＥＭＯ）是为了管理一组节点同时移动而提出的概念．随着车载网络、个域网等　应用的快速增长，ＮＥＭＯ技术备受关注．本文在分离机制移动性管理系统的框架下，提出了支持子网移动的方法，　描述了系统的流程，并在最后部署实现原型系统及测试系统功能．　关键词：分离机制；子网移动；移动互联网；移动性管理　中图分类号：ＴＰ　３９１　文献标志码：Ａ　文章编号：１００９—０１８５（２０１３）０５—００５０—０３　

Ｄｅｐｌｏｙｍｅｎｔ　ａｎｄ　Ｔｅｓｔ　ｏｆ　Ｎｅｔｗｏｒｋ　Ｍｏｂｉｌｉｔｙ　Ｓｙｓｔｅｍ　ｉｎ　Ｉｎｔｅｒｎｅｔ　Ｍｏｂｉｌｉｔｙ　Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ　ｂａｓｅｄ　ｏｎ　Ｓｐｌｉｔ　Ｍｅｃｈａｎｉｓｍ　

Ｌｌ　Ｊｉｅ　．ＺＨＡＮＧ　Ｔｉａｎ—ｙｕａｎ　ｆ　１：Ｃｈａｎｇｃｈｕｎ　Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ＆Ｃｉｖｉｌ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　Ｃｏｌｌｅｇｅ，Ｃｈａｎｇｃｈｕｎ，Ｃｈｉｎａ　１３０６９９；　２：Ｆａｗｅｒ　Ａｕｔｏｍｏｔｉｖｅ　Ｐａｒｔｓ　Ｌｉｍｉｔｅｄ　Ｃｏｍｐａｎｙ　Ｒ＆Ｄ　Ｃｅｎｔｅｒ，Ｃｈａｎｇｃｈｕｎ，Ｃｈｉｎａ　１３００１３）　

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｎｅｔｗｏｒｋ　ｍｏｂｉｌｉｔｙ（ＮＥＭ０）ｉｓ　ａ　ｎｏｖｅｌ　ｃｏｎｃｅｐｔ　ｆｏｒ　ｈａｎｄｌｉｎｇ　ａ　ｇｒｏｕｐ　ｏｆ　ｎｏｄｅｓ　ｗｉｔｈｉｎ　ａ　ｍｏｖｉｎｇ　ｖｅｈｉｃｕｌａｒ　ａｒ—　ｅａ．Ｔｈｅ　ｒｅｃｅｎｔ　ｒａｐｉｄ　ｐｒｏｐａｇａｔｉｏｎ　ｏｆ　Ｗｉ—Ｆｉ　ｈａｎｄｈｅｌｄ　ｄｅｖｉｃｅｓ　ａｎｄ　ｉｎｃｒｅａｓｉｎｇ　ｄｅｍａｎｄ　ｆｏｒ　ｉｎｔｅｒｎｅｔ　ａｃｃｅｓｓ　ｅｖｅｒｙｗｈｅｒｅ，　ｅｖｅｎ　ｗｉｔｈｉｎ　ｍｏｖｉｎｇ　ｖｅｈｉｃｌｅｓ，ｈａｖｅ　ｍａｄｅ　ｎｅｔｗｏｒｋ　ｍｏｂｉｌｉｔｙ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ｍｕｃｈ　ｎｏｔｉｃｅａｂｌｅ．Ｔｈｉｓ　ｔｈｅｓｉｓ　ｄｅｓｉｇｎｓ　ｔｈｅ　ｄｅ・　ｐｌｏｙｍｅｎｔ　ｏｆ　ｎｅｔｗｏｒｋ　ｍｏｂｉｌｉｔｙ　ｓｙｓｔｅｍ　ｉｎ　ｉＩｎｔｅｒｎｅｔ　ｍｏｂｉｌｉｔｙ　ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ　ｂａｓｅｄ　ｏｎ　ｓｐｌｉｔ　ｓｅｃｈａｎｉｓｍ　ａｎｄ　ｄｅｓｃｒｉｂｅｓ　ｔｈｅ　ｐｒｏｃｅｓｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｓｙｓｔｅｍ．Ａｎｄ　ａｔ　ｌａｓｔ　ｔｈｅ　ｐｒｏｔｏｔｙｐｅ　ｓｙｓｔｅｍ　ｉｓ　ｄｅｓｉｇｎｅｄ　ｔｏ　ｔｅｓｔ　ｔｈｅ　ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌｉｔｙ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｐｒｏｐｏｓｅｄ　ｓｙｓｔｅｍ．　Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｓｐｌｉｔ　ｍｅｃｈａｎｉｓｍ；ｎｅｔｗｏｒｋ　ｍｏｂｉｌｉｔｙ；ｍｏｂｉｌｅ　ｉｎｔｅｒｎｅｔ；ｍｏｂｉｌｉｔｙ　ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ　

０　引言　随着各种移动终端的高速发展，移动互联网的应用日渐普及，用户在一个大的区域内的移动需求已被基　于网络的代理移动ＩＰｖ　６协议满足．同时，随着ｗｉ—　手持终端的快速增长和对因特网接人需求的增长，能　够管理一组节点在一个大区域内的移动性技术备受关注．分离机制移动性管理系统基于网络管理的模式，结　合代理移动ＩＰｖ　６的身份与位置分离，设计提出控制与数据分离和接人与核心分离¨　Ｊ．本文在此基础上提　出了对一组节点的移动性的支持的方法，该方法能对分离机制网络中的一组节点进行移动性管理，并提出对　该系统可以进行的下一步工作．　

１　系统方案　分离机制移动性管理系统中部署子网移动，是一种使得分离机制移动性管理系统支持一组节点的移动　性也就是子网移动的方案，它是对分离机制移动性管理系统的扩展，实现了对子网移动的支持　．本文给　出了对分离机制移动性管理系统的扩展内容、实体功能以及相应的信令流程．　

收稿日期：２０１３一Ｏ５—２６．　作者简介：李杰（１９６０～），女，吉林省长春市人，教授，硕士　第５期　李　杰，张天园：分离机制移动性管理中部署子网移动实现与测试　５１　这里仍然使用分离机制移动性管理系统中ＡＧＷ，ＣＧＷ，ＤＧＷ，ＬＭＳ，以及ＧＭＳ等实体，而接人终端则是　一组节点——移动子网，本文中的移动子网由ＭＲ及其附属的ＭＮＮ组成，这里的ＭＮＮ是隶属于ＭＲ的节　点，只能跟随ＭＲ一起移动，不可以单独移动，ＭＮＮ使用属于移动子网的移动子网前缀（Ｍｏｂｉｌｅ　Ｎｅｔｗｏｒｋ　Ｐｒｅ—　ｆｉｘ，ＭＮＰ）来配置地址．　下面对移动子网的接入和离开的流程分别进行描述，这里以移动子网接入网为例来描述．移动子网接人　和离开的具体步骤如下：　步骤１：ＭＲ接入到ＡＧＷ　１，ＡＰ检测到ＭＲ的接入，于是发送日志消息给ＡＧＷ　１；　步骤２：ＡＧＷ　１收到日志消息后，判断节点的接人类型，是移动路由器还是移动节点，并获得相应接入节　点的ＩＤ；　步骤３：ＡＧＷ　１向ＣＧＷ　１发送ＰＢＵ消息，ＰＢＵ消息中新增ＭＮＰ选项和Ｒ标志位，并建立相应的ＢＵＬ；　步骤４：ＣＧＷ　１收到ＰＢＵ消息后进行解析，如果合法，则向ＤＧＷ　１发送隧道建立请求消息（ＴｘＲｅｑ），该　消息中也新增ＭＮＰ选项以及Ｒ标志位．同时ＣＧＷ　１上建立相应的ＢＣＥ；　步骤５：ＤＧＷ　１收到ＴｘＲｅｑ消息后进行解析，建立一条由ＤＧＷ　１指向ＡＧＷ　１的隧道，并向ＣＧＷ　１返回　

一个隧道确认消息ＴｘＡｃｋ，并建立相关的ＴＣＥ，添加与ＨＮＰ和ＭＮＰ相关的路由．同时，查询ＤＧＷ　１上的地址　池，为ＨＮＰ和ＭＮＰ分配相应的核心地址，并将ＨｏＡ与核心地址的对应关系、ＭＮＰ与核心地址的对应关系注　入到ＤＧＷ１的内核中，同时也将这两对映射关系包含在映射更新消息中发给ＧＭＳ，来进行最新的记录；　步骤６：ＣＧＷ　１收到ＴｘＡｃｋ消息后，便向ＡＧＷ　１发送包含ＨＮＰ和Ｒ标志位的ＰＢＡ消息；　步骤７：ＡＧＷ　１收到ＰＢＡ消息后，解析出ＨＮＰ，通过路由通告ＲＡ通告给接入节点，同时建立由ＡＧＷ１　指向ＤＧＷ１的隧道的另一端，并添加关于ＨＮＰ和ＭＮＰ的路由，ＭＲ收到ＨＮＰ后根据ＥＵＩ一６４来生成家乡地　由Ｅ．　

２　系统测试　２．１测试环境　本文所使用的测试环境中，全部实体均为内核为２．６．２９．５的Ｌｉｎｕｘ操作系统，ｇｃｃ版本为４．１．２．　２．２功能测试　功能测试主要是对系统流程中出现的各个信令进行测试，这里对主要的信令进行介绍．　（１）代理绑定更新消息　ＡＧＷ　２收到日志消息后，便向ＣＧＷ　２发送ＰＢＵ消息，使用移动头类型为５表示ＰＢＵ消息，Ｒ标志位为　１，表示接人的是ＭＲ，并且包含ＭＮＰ选项，选项内容为“３ｆｆｅ：３２４０：８００７：２０１０：：”；　（２）隧道添加请求消息　ＣＧＷ　２在收到ＰＢＵ消息后，便向ＤＧＷ　２发送隧道请求消息，使用移动头类型为９表示ＴｘＲｅｑ消息．如　ＭＲ的ＨｏＡ“６ｆｆｅ：３２４０：８００７：２００：２１２：ｆＯｆｆ：ｆｅ８ｄ：ｃ５ｃｄ”及ＭＮＮ的家乡地址“３ｆｆｅ：３２４０：８００７：２０１０：２２２：ｆａｆｆ：　ｆｅｅｄ：９８６６”；　（３）代理绑定确认消息　ＣＧＷ　２收到ＴｘＡｃｋ消息后，便向ＡＧＷ２发送代理绑定确认消息ＰＢＡ，使用移动头类型为６来表示ＰＢＡ　消息，在ＰＢＡ消息中包含为ＭＲ分配的家乡网络前缀ＨＮＰ“６ｆｉｅ：３２４０：８００７：２００：：／６４”，Ｒ表示接入的是子　网；　（４）映射更新　当ＤＧＷ２收到ＴｘＲｅｑ消息并进行解析后，由于ＤＧＷ２是与ＬＭＳ　２集成在一起的，因此ＤＧＷ２上的ＬＭＳ　的功能会给ＭＲ及ＭＮＮ的家乡地址分配相应的核心地址，在将这两对映射关系注入到内核的同时，也将它　们通过映射更新消息发送给ＧＭＳ进行更新．使用移动头类型为１３来表示映射更新．　５２　吉林建筑工程学院学报　第３０卷　３　结语　本文在分离机制移动性管理系统的基础上，依据文献［２］提出的思想，提出了分离机制移动性管理系统　中对子网移动的支持的方法．描述了系统流程，并在ＷＬＡＮ环境下，部署实验环境，对软件进行了功能测试．　下一步需要进行的工作包括如下几个部分：　（１）本文目前仅支持移动路由器（ＭＲ）及其附属节点ＬＦＮ的移动性，可以在下一阶段参考文献［２—４］　中提出的方法，实现在分离机制移动性管理系统中对嵌套子网以及访问移动节点（ＶＭＮ）的移动性的支持；　（２）结合分离机制移动性管理系统认证授权实现，可以在目前的系统中部署ＡＡＡ，实现对移动子网的　认证和授权；　（３）出于对分离机制移动性管理系统中接入网及核心网对安全性的考虑，可以通过部署ＩＰＳｅｃ　ＶＰＮ进　行保护；　（４）如果移动路由器包含多种无线接口，如３Ｇ，Ｗｉ—Ｆｉ，可以考虑与多接口技术的结合，实现多家乡、异　构切换以及流移动．　

１５６　参考文献　［１］洪毅清．分离机制移动性管理设计与关键技术实现［Ｄ］．北京：北京交通大学，２００９．　［２］唐建强，刘颖，周华春，张宏科．一种身份与位置分离环境下基于网络的安全移动性管理协议［Ｊ］．电子与信息学报，２０１３（１）：１５１一　

［３］宋飞，翟建伟，张思东，张宏科．面向社交网络的智能通信平台研究［Ｊ］．计算机工程，２０１３（６）：７一Ｉ１．　［４］梁文波，董平，张宏科．基于ＣＡＰＷＡＰ的集中配置管理机制的研究与实现［Ｊ］．计算机技术与发展，２０１２（１１）：６９—７２