IPv6网络路由技术的研究与应用--HMIPv6的切换性能与负载研究

为了解决IPv4协议地址资源即将枯竭的问题，IETF提出了下一代网络协议IPv6，IPv6在吞吐量、安全性、服务质量等方面有巨大的优势，将逐步取代现存的IPv4协议。随着移动通信的兴起，人们对网络提出了更高的要求，希望随时随地都能接入网络，IETF随之制定了移动版本的移动IPv6协议。然而移动IPv6只对网络移动性提供了最基本的支持，通信节点移动到不同子网时有较长时间的切换时延，其间会有大量的数据包丢失，对网络服务质量造成了不好的影响。因此，减少切换延迟，提高移动网络的服务质量成为当前对移动IPv6研究的热点。HMIPv6引入了新的网络节点MAP，MAP将移动网络划分成不同的区域，采用区域自治的思想，可以大幅减少网络中绑定更新消息的数量，该协议是一种较好的移动IPv6改进方案。然而HMIPv6在配置移动节点的转交地址时，仍然沿用了标准移动IPv6的DAD机制，对切换延迟的改善不明显。在总结了现有优化DAD方案的基础上，提出了一种新的DAD优化策略。在新方案中，MAP参与配置转交地址过程，能有效地降低切换时延，并且使用FARM算法生成唯一的转交地址，避免了地址碰撞。仿真实验证明，即使在极端境况下，新方案仍具有良好的切换性能。另一方面，在HMIPv6中，MAP负载的大小决定了为移动节点提供服务的质量，而网络层次的划分及MAP的选择方式均能影响MAP的负载。关于如何地均衡MAP负载，人们提出了很多解决方案，但这些方案多为静态方案，不能适应移动网络动态变化的特性。为解决这个问题，提出了一种新的动态均衡MAP负载的方案，新方案提出一种新的计算模型计算MAP当前的负载，当检测到网络负载分配失衡时，根据移动节点的移动趋向调度MAP之间的负载，使网络的计算资源得到合理分配。仿真结果表明，新方案能动态地调整MAP负载，降低通信时延和减少通信过程中的丢包率，改善网络的整体服务质量。