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作者：董亚杰南京邮电大学

学位级别：硕士

当前社会对互联网移动性的要求不断提高,而目前的互联网体系结构是针对固定网络而设计的,因此不能很好的支持网络移动性,针对这一问题提出的MIPv6（Mobile IPv6）、HMIPv6（Hierarchical Mobile IPv6）、FMIPv6（Fast handover Mobile I... 详细信息

当前社会对互联网移动性的要求不断提高,而目前的互联网体系结构是针对固定网络而设计的,因此不能很好的支持网络移动性,针对这一问题提出的MIPv6（Mobile IPv6）、HMIPv6（Hierarchical Mobile IPv6）、FMIPv6（Fast handover Mobile IPv6）等解决方案在增加了网络结构复杂性的同时并没有彻底解决网络移动性的问题,其根源在于IP地址既是主机身份标识又是主机位置标识,所以解决网络移动性问题的关键在于身份标识与位置标识的分离。目前身份标识与位置标识分离有两种实现方式,分别是基于主机的地址重写机制和基于网络的映射封装机制,在这两种机制下有三种主流的标识分离协议:分别是基于地址重写（Addressing Rewriting）的主机标识协议HIP（Host Identity Protocol）和IPv6多宿协议SHIM6（Multihoming Shim Protocol for IPv6）、基于映射封装（Map-and-Encapsulate）的位置标识与身份标识分离协议LISP（Locator/Identifier Separation Protocl）。本文基于上述协议,提出了一种新的标识分离协议——基于IPv6地址的标识分离协议ISP6（Identifier Separation Protocl based on IPv6 address）,该协议参考了HIP和LISP的架构,引入主机标识层实现用身份标识和位置标识的彻底分离;使用未分配的IPv6地址作为主机标识;添加地址比对机制从而判别通信对端是否已经部署新标识分离协议,并据此决定接下来的通信流程;使用主机标识映射服务器IDS（Identity mapping Server）替代DNS完成从主机标识HID到IP地址映射服务器IPS（IP mapping Server）地址的映射;使用IPS服务器完成从主机标识HID到位置标识IP的映射。研究在ISP6协议的基础上的切换技术,结合链路层触发机制,实现预应式切换,从而降低切换时延;使用路由器缓存转发技术,降低切换过程中的丢包率;最后将ISP6在切换方面的性能与MIPv6（Mobile IPv6）、HIP、LISP进行相应的对比分析。

关键词：身份标识位置标识标识分离切换

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下一代网络中主机身份标识与网络位置标识分离的研究

下一代网络中主机身份标识与网络位置标识分离的研究

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作者：许东晓上海交通大学

学位级别：硕士

实现终端主机在移动和多宿情况下的无缝切换是下一代网络(NGN)的重要目标之一。而在现有的TCP/IP协议体系架构中,IP地址担任了主机身份标识符和位置标识符的双重角色。IP地址作为身份标识被绑定在上层应用程序的同时,又作为位置标识用... 详细信息

实现终端主机在移动和多宿情况下的无缝切换是下一代网络(NGN)的重要目标之一。而在现有的TCP/IP协议体系架构中,IP地址担任了主机身份标识符和位置标识符的双重角色。IP地址作为身份标识被绑定在上层应用程序的同时,又作为位置标识用来决定数据包转发的路径。这种双重角色的属性对实现终端主机的移动、多宿以及保证通信安全等方面带来一定的局限性。解决这些问题的关键是分离IP地址身份标识和位置标识的功能,保证网络层协议与上层协议之间的独立性和透明性。因而标识分离技术在实现终端的移动性和多宿性切换方面具有显著的优势,成为近年来学术界的研究热点,具有广泛的应用前景。本文针对标识分离协议及其移动性管理主要进行了以下几个方面的研究: 首先本文分析三种主流的标识分离协议:HIP,Shim6,以及LISP。详细阐述它们的基本思想,设计目的和主要通信过程。并从协议的安全性,移动性、多宿性支持,后向兼容性以及部署难度等方面对三种协议进行了综合分析和评价。接着本文研究移动性管理机制的原理及其需要达到的目标,并介绍现有的移动性管理机制——移动IP及其快速切换方法。随后分析在标识分离协议基础上移动性管理机制的特点,并介绍HIP和Shim6两种协议实现移动性的原理及其工作流程。引入标识分离协议后,上层协议与主机身份标识绑定,可以保证切换时上层协议不受影响。基于对现有技术的分析,本文提出一种在LISP版本1和1.5上实现移动IP切换的方法——M-LISP,并详细描述其工作流程。该协议将终端主机的转交地址作为EID,而将其接入路由器的地址作为RLOC。使用HA维护HoA和CoA之间的映射关系,而使用接入路由器维护EID和RLOC之间的映射关系,从而解决了现有LISP版本的移动性问题。通过分析LISP协议自身的特点,本文进一步提出一种快速切换方法——FH-LISP,解决了LISP版本2和版本3的移动性切换问题。FH-LISP协议去除了家乡代理的概念,从而节省了返回路由可达性检测的时间。并在切换过程中采用了链路层触发机制,进一步缩短了切换延时。性能分析表明,FH-LISP协议不仅有较少的切换延时,还减小了切换过程中的包开销,并且所需缓存空间也较小。切换性能方面FH-LISP协议要优于FMIPv6协议,因而FH-LISP协议可以更好地支持实时应用。最后,本文提出一种新型的身份标识与位置标识分离协议——Shinap。Shinap实现了身份标识和位置标识的完全分离,并且能很好地兼容现有的IPv6网络,因而可以实现协议的逐步部署。Shinap协议框架提供了主机移动的解决方案,实现了主机移动时通信的连续性及主机移动后的可访问性。Shinap协议支持主机的多宿,能根据双方的IP地址列表自动选取适合通信的IP地址对,并且当IP地址增加或失效时,能及时向正在通信的对端主机更新,提高了通信的可靠性。并且由于标识的分离,Shinap协议对于通信的安全性也有一定程度的提高。

关键词：身份标识位置标识标识分离移动性管理 LISP Shinap

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智慧标识网络的未来互联网体系

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电信科学 2013年第S1期29卷 20-28页

作者：张宏科黄道超北京交通大学下一代互联网互联设备国家工程实验室北京100044

现有信息网络的原创模式是相对"静态"和"僵化"的,网络不能自动感知服务的需求变化,网络资源无法按照需求动态适配,无法满足未来网络"高速"、"海量"、"泛在"、"绿色"的通信需求。要从根本上解决现有信息网络原始设计的严重弊端,必须创建... 详细信息

现有信息网络的原创模式是相对"静态"和"僵化"的,网络不能自动感知服务的需求变化,网络资源无法按照需求动态适配,无法满足未来网络"高速"、"海量"、"泛在"、"绿色"的通信需求。要从根本上解决现有信息网络原始设计的严重弊端,必须创建全新的智慧型未来网络体系与机制,建立相应的基础理论体系。为此,一体化标识网络提出了"4种标识,3类映射"体系模型,突破了传统的一种网络支撑一种主要服务的原创模式。在其成功经验和丰硕成果的基础上,结合服务的"资源和位置分离"、网络的"控制和数据分离"及"身份与位置分离"思想,进一步提出了未来智慧型网络体系结构,在有效解决网络可扩展性、移动性、安全性等问题的基础上,实现了智慧型网络更高效、更优化、更节能等目标。

关键词：一体化网络标识分离下一代互联网

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一种改进的下一代无线通信网络移动切换方案

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上海交通大学学报 2009年第7期43卷 1090-1094,1099页

作者：郑华贵蒋铃鸽何晨刘侠上海交通大学电子信息与电气工程学院上海200240

针对移动IPv6和HIP的移动性管理方案在双方同时移动时无法实现无缝切换的不足,提出了一种改进的无缝切换方案SH-HIP。该方案利用RVS服务器作为锚点,维持主机标识与当前IP地址的映射关系,并且转发更新数据包,有效地解决双方同时移动时连... 详细信息

针对移动IPv6和HIP的移动性管理方案在双方同时移动时无法实现无缝切换的不足,提出了一种改进的无缝切换方案SH-HIP。该方案利用RVS服务器作为锚点,维持主机标识与当前IP地址的映射关系,并且转发更新数据包,有效地解决双方同时移动时连接丢失的问题.仿真结果表明,该方案不仅在双方同时移动时可大大减小切换延时和丢包率,而且保持了HIP的安全性,能有效抵御拒绝服务攻击以及中间人攻击.

关键词：主机标识协议主机标识标识分离网络移动无缝切换

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基于下一代无线IP网络的移动性管理研究

基于下一代无线IP网络的移动性管理研究

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作者：郑华贵上海交通大学

学位级别：硕士

随着无线通信技术的飞速发展以及IPv6技术的广泛部署,互联网与各种无线接入技术的融合,必将使下一代网络发展成为全IP无线移动网络。下一代互联网技术将更加深刻影响人们的生活,它能提供无缝的、安全的网络连接服务。无线终端设备可以... 详细信息

随着无线通信技术的飞速发展以及IPv6技术的广泛部署,互联网与各种无线接入技术的融合,必将使下一代网络发展成为全IP无线移动网络。下一代互联网技术将更加深刻影响人们的生活,它能提供无缝的、安全的网络连接服务。无线终端设备可以在不同的接入子网之间自由移动,而始终保持连接不中断,与此同时,网络能够有效抵御各种攻击,保证通信的安全性。因此,下一代无线IP网络的移动性管理具有重大的研究意义。本文首先研究了基于移动IPv6 （MIPv6）的移动管理机制。MIPv6充分利用了IPv6的诸多特性,使得移动主机在移动到新的子网后,仍然能够使用家乡地址与其它节点进行通信。但由于MIPv6的切换延时较大、切换信令开销过大等原因,不适用于实时业务。本文深入研究了两种改进的MIPv6切换方案:快速移动IPv6 （FMIPv6）和分级移动IPv6 （HMIPv6）。FMIPv6通过提前注册,以及采用缓存机制,减少了切换延时和丢包率;HMIPv6利用本地网络的层次结构,通过引入移动锚点,将切换更新信令局限在子网内,从而减少了切换时间与丢包数。 MIPv6和它的改进方案并不能完全解决下一代网络的移动性和安全性问题。当前网络IP地址同时作为网络主机标识和地址标识,IP地址的双重角色,是很多问题产生的根源,制约网络对主机移动性的支持,同时带来诸多安全隐患。本文结合当前网络体系的不足,对新的网络架构展开研究,重点研究了主机标识协议（HIP）和SHIM6协议。HIP协议通过引入一个新的名字空间HI,在网络层和传输层之间加入HIP子层,实现主机标识与地址标识的完全分离。SHIM6协议是一种主机多宿解决方案,它能使主机很方便地同时接入到多个互联网服务提供商（ISP）,有效地进行流量控制。本文在研究HIP和SHIM6协议特性的基础上,深入分析了它们目前存在的问题。本文基于HIP协议,提出一种改进的下一代无线IP网络移动管理方案SH-HIP。该方案利用聚集点服务器（RVS）作为锚点,维持主机标识与当前地址的映射关系,并且转发更新数据包,有效地解决现有HIP在通信双方同时移动的情况下连接丢失的问题。文中给出了网络体系结构和方案的设计要点,设计了切换过程的信令交互。通过分析、仿真,与MIPv6和原有的HIP协议进行比较,结果表明,SH-HIP可大大减小切换延时和丢包率,同时保持了安全性,能有效抵御拒绝服务攻击以及中间人攻击。 SHIM6协议本身并不支持移动,为了能在移动环境下使用SHIM6协议,本文提出了一种支持主机移动的SHIM6改进方案HM-SHIM6。通过在节点的家乡网络引入家乡聚集点服务器（HRS）,并且在节点的访问网络引入移动锚点,HM-SHIM6对节点的移动进行分级的管理。HRS保存主机ULID与当前地址列表（Locator）的对应关系,这样使得主机移动后,其它节点能够通过HRS向它发起初始会话。本文还对该方案的性能分析方法进行建模,具体分析切换过程所花费的信令代价、延时代价和丢包率。分析结果表明,HM-SHIM6方案的性能优于MIPv6、FMIPv6以及HMIPv6。在文章的最后,对下一步的研究工作进行了展望。

关键词：移动IPv6 全IP网络网络移动主机标识协议 SHIM6 身份标识位置标识标识分离

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