改进的分层移动IPv6切换策略的研究

作     者：冯志常 

作者单位：杭州电子科技大学 

学位级别：硕士

导师姓名：孙文胜

授予年度：2016年

学科分类：12[管理学] 1201[管理学-管理科学与工程(可授管理学、工学学位)] 08[工学] 081201[工学-计算机系统结构] 0812[工学-计算机科学与技术（可授工学、理学学位）] 

主      题：切换时延 分层移动IPv6 DHCP MAP选择 负载均衡 

摘      要：在分层移动IPv6(Hierarchical Mobile IPv6,HMIPv6)中,路由器负载对网络的处理效率和网络资源的管理有很大影响,而且HMIPv6采用的仍然是移动IPv6(Mobile IPv6,MIPv6)的重复地址检测(duplicate address detection,DAD)机制,在配置地址时耗费了大量时间。因此,如何使网络的负载更加均衡,并减小DAD操作造成的时延对提高HMIPv6的切换性能具有很好的研究意义。本文主要研究内容如下:首先描述了 MIPv6协议,并介绍了三种改进方案,其中重点介绍了 HMIPv6。其次,提出了基于动态主机配置协议(Dynamic Host Configuration Protocol,DHCP)的HMIPv6切换方案,即在接入路由器(Access Router,AR)和移动锚点(Mobile Anchor Point,MAP)中分别开辟一个模块实现DHCP技术中DHCP服务器的功能。当移动节点(Mobile Node,MN)在同一个MAP域内移动时,AR为MN直接分配链路转交地址(Link Care-of Address,LCoA);当MN在MAP域间移动时,AR和MAP分别为MN分配LCoA和区域转交地址(Regional Care-of Address,RCoA),使MN在切换的过程中省去了配置地址和对该地址进行DAD操作的时间,减小了 MN的切换时延。当MN移出当前AR和MAP的管理范围时,增加向AR和MAP请求释放LCoA和RCoA的消息,避免出现由于地址租约期限未到而浪费地址的现象。然后,本文提出了基于负载均衡的MAP选择方案。在该方案中,当路径中路由器的负载度量值大于所设置的阈值时,路由器就会丢弃数据分组以减小网络内的拥塞。当MN进入新网络时,根据设置的实时度量值来选择负载小的路径,然后向该路径的源MAP进行注册,使MN可以根据路径负载的不同来选择不同层的MAP,避免某些MAP成为整个网络的瓶颈,均衡整个网络的MAP负载。最后,通过NS2(Network Simulator Version 2)对本文提出的两种方案进行模拟仿真。模拟实验结果表明,和HMIPv6方案相比,应用DHCP技术的HMIPv6方案的切换时延显著减小;并从信令开销、MAP负载两个方面对本文提出的基于负载均衡的MAP选择方案进行分析,模拟实验结果表明,与基于距离的MAP选择方案和基于速度的MAP选择方案相比,新方案能使网络中的MAP负载更加均衡。