分布式Mobile IP与MPLS集成方案研究

论文摘要

现有的“Mobile IP分布式路由方案”减少了Mobile IP网络中的远程信令流量,但是分布式代理——RA和LA使数据包处理复杂化,增加了数据包的延时,为了去除这些负面影响,本文引入MPLS交换机制,设计一种“分布式Mobile IP与MPLS集成方案”,在保留分布式Mobile IP路由方案优势的基础上,去除其劣势。本文提出了“LSP局部重新配置”方法。当MN切换局部代理时,LSP需要变换,使用“LSP局部重配置”方法将LSP的出口改变为新的局部代理出口,从而避免了LSP的重新建立、切换以及销毁的过程。在集成方案中,只有MN和CN之间的通信数据经过LSP进行传输,而信令消息通过IP路由传输,当没有数据传输时,MN和CN之间并不建立LSP,这样就提高了LSP的利用率,减轻了路由器的负载。数据通过LSP进行传输时使用MPLS封装代替IP in IP封装,减小数据包的包头开销。通过对分布式Mobile IP与MPLS集成方案进行仿真,表明本方案具备如下优点:(1)与Mobile IP分布式路由方案和Mobile IP与MPLS简单集成方案相比,网络吞吐率明显提高;(2)与Mobile IP与MPLS简单集成方案相比,MN切换代理时重新注册时间显著减少;(3)与Mobile IP与MPLS简单集成方案相比,MN在移动过程中,LSP的重新建立和切换次数显著减少;(4)与MobileIP与MPLS简单集成方案相比,使用TCP连接传输的数据中的乱序包和重传包显著减少。

论文目录

• 第一章 绪论
• 1.1 技术背景
• 1.1.1 Mobile IP 技术背景
• 1.1.2 MPLS 技术背景
• 1.2 国内外研究现状
• 1.3 相关术语
• 1.4 分布式 Mobile IP 路由方案中存在的问题
• 1.5 本文的目标及所做的工作
• 1.5.1 目标
• 1.5.2 所做的工作
• 第二章 现有的 Mobile IP 方案及分析
• 2.1 传统 Mobile IP
• 2.1.1 基本思想
• 2.1.2 Mobile IP 协议解决主机移动性存在的缺陷
• 2.1.2.1 地址空间问题
• 2.1.2.2 注册过程所带来的网络信令增多的问题
• 2.1.2.3 其它问题
• 2.2 IPv6 协议下的主机移动性
• 2.2.1 IPv6 协议基本报头
• 2.2.2 Mobile IPv6 协议工作原理
• 2.2.2.1 Mobile IPv6 与 Mobile IPv4 在路由问题上的差异
• 2.2.2.2 移动 IPv6 协议工作原理
• 2.2.2.3 Mobile IPv6 中的“布告”
• 2.2.2.4 “布告”功能带来的问题
• 2.3 Mobile IP 分布式路由方案
• 2.3.1 原理
• 2.3.2 分布式路由方案的工作机制
• 2.3.3 此方案的优势
• 2.3.4 此方案存在的问题
• 第三章 已有的 Mobile IP 和 MPLS 集成方案
• 3.1 Mobile IP 和MPLS 简单集成方案
• 3.1.1 注册过程
• 3.1.2 数据包传送过程
• 3.1.3 移动节点在外地代理之间的切换
• 3.1.4 该方案中存在的问题
• 3.1.5 此方案值得借鉴之处
• 3.2 Mobile IPv6 和 MPLS 集成方案
• 3.2.1 数据包传送过程
• 3.2.1.1 CN 发送数据
• 3.2.2.2 MN 发送数据
• 3.2.2 平滑切换
• 3.2.3 该方案存在的问题
• 3.2.4 此方案值得借鉴之处
• 第四章 分布式 Mobile IP 与 MPLS 集成方案
• 4.1 总述
• 4.1.1 方案总体架构
• 4.1.2 底层网络媒介
• 4.1.3 此方案所涉及的功能实体
• 4.1.4 此集成方案的工作机制
• 4.1.4.1 本方案使用的新扩展
• 4.1.4.1.1 CN 列表扩展
• 4.1.4.1.2 RA 地址扩展
• 4.1.4.2 此方案的工作过程简述
• 4.2 注册过程
• 4.2.1 移动节点获取转交地址
• 4.2.2 LA 和RA 上的当前用户列表VL
• 4.2.3 MN 在同一RA 域内切换LA 的过程
• 4.2.4 MN 在不同RA 域内切换LA 的过程
• 4.3 数据通信的初始化
• 4.3.1 MN 发起数据通信
• 4.3.2 CN 发起数据通信
• 4.4 数据包的封装和传输
• 4.4.1 用 MPLS 封装代替 IP in IP 封装
• 4.4.2 用 MPLS 封装代替最小 IP 封装
• 第五章 方案仿真
• 5.1 OPNET Modeler 仿真软件的使用
• 5.1.1 简介
• 5.1.2 使用 Modeler 进行仿真的流程
• 5.2 本文仿真方案
• 5.2.1 拓扑结构及仿真模型
• 5.2.2 仿真设计
• 5.2.3 仿真结果分析
• 5.2.3.1 网络吞吐率明显提高
• 5.2.3.2 注册时间间隔显著减小
• 5.2.3.3 LSP 切换次数显著减少
• 5.2.3.4 乱序包和重传包显著减少
• 第六章 总结与展望
• 参考文献
• 发表论文及参与科研情况说明
• 附录
• 致谢