移动IPv6切换技术的研究与实现

论文摘要

当前移动IPv6在效率和安全方面还有诸多问题没有解决。针对效率问题,目前还无法保证良好的切换效率,过大的切换延迟将引起过大的丢包率,从而无法保证用户移动时的连续通信;针对安全问题,由于无线环境开放性的特点,使得无线链路缺乏必要的安全保护措施容易受到各种攻击,移动IPv6作为新一代的移动通信协议,不仅存在着与无线环境同样的安全威胁,而且还面临着协议自身的安全漏洞。因此,本文针对移动IPv6协议的移动性和安全性方面存在的一些问题进行了深入研究。首先,本文介绍了IPv6协议的特点和移动IPv6的基本操作,分析了标准切换和快速切换的时延以及移动IPv6的安全问题。其次,对移动IPv6快速切换协议进行了优化,并且给出了相应的软件体系结构,然后对快速切换下MN和CN之间以及切换过程中的安全方案进行了优化,提出了基于公钥加密的认证方法的优化方案。最后,搭建了基于ARM Linux试验测试平台,对切换性能进行了测试并对测试结果进行了分析。经测试表明本测试平台利用无线网卡和无线路由器构成的WiFi网络作为接入方式实现了MIPv6的基本切换和快速切换,并且在从家乡网络和外地网络之间的漫游过程中都能够在一定的切换延迟下保持和通信对端的连接。从测试结果可以很清楚的看到快速切换比标准切换的时延和丢包率都有很大的提高,基本上达到了预期的目标。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 课题背景和意义
• 1.2 移动IPv6 发展现状
• 1.2.1 移动IPv6 切换技术的发展现状
• 1.2.2 移动IPv6 安全技术的发展现状
• 1.3 本文研究的内容和组织结构
• 第二章 移动IPv6 切换技术及安全问题分析
• 2.1 IPv6 与移动IPv6 简介
• 2.1.1 IPv6 的特点
• 2.1.2 移动IPv6 协议对基本IPv6 协议的修改
• 2.1.3 移动IPv6 关键术语
• 2.1.4 基本操作
• 2.2 移动IPv6 切换技术及切换延迟分析
• 2.2.1 移动IPv6 切换技术概述
• 2.2.2 标准切换时延分析
• 2.2.3 快速切换时延分析
• 2.3 移动IPv6 安全问题分析
• 2.3.1 移动IPv6 面临的安全威胁
• 2.3.2 移动IPv6 目前的安全机制
• 2.4 本章小结
• 第三章 移动IPv6 快速切换的实现方案
• 3.1 快速切换过程的优化方案
• 3.2 系统实现方案的选择
• 3.3 软件的体系结构
• 3.3.1 链路层信息监控进程的实现
• 3.3.2 移动IPv6 快速切换过程的实现
• 3.4 本章小结
• 第四章 移动IPv6 快速切换下的安全方案优化
• 4.1 移动IPv6 安全解决方案的需求分析
• 4.2 详细设计方案
• 4.2.1 对移动节点与通信对端间的保护
• 4.2.2 对移动节点快速切换过程的保护
• 4.2.3 安全方案分析
• 4.3 软件的体系结构
• 4.3.1 IPSec 的输出处理
• 4.3.2 IPSec 的输入处理
• 4.4 本章小结
• 第五章 测试及结果分析
• 5.1 实验平台的搭建
• 5.1.1 minicom 的配置
• 5.1.2 TFTP 的配置
• 5.1.3 NFS 的配置
• 5.1.4 NTP 的配置
• 5.1.5 无线路由器的配置
• 5.1.6 无线网卡的配置
• 5.2 各个终端的配置
• 5.2.1 各个节点的配置
• 5.2.2 移动IPv6 参数的配置
• 5.2.3 RADVD 的配置
• 5.3 试验软件及测试方法
• 5.3.1 试验需要启动的软件
• 5.3.2 试验测试的方法
• 5.4 试验的测试结果及分析
• 5.4.1 对移动IPv6 标准切换的测试结果
• 5.4.2 对移动IPv6 快速切换的测试结果
• 5.4.3 对移动IPv6 测试结果的分析
• 5.5 本章小结
• 第六章 总结与展望
• 致谢
• 参考文献
• 在读期间研究成果