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)

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－Fi手持终端的快速增长和对因特网接入需求的增长，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入与核心分离[1－2].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[3－4].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.

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，而接入终端则是一组节点——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 Prefix，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.移动子网接入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，判断节点的接入类型，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DGW1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－64来生成家乡地址.

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，表示接入的是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:f 0ff: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“6ffe: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LMS2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.

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.

[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):151－156.

[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):7－11.

[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.