一种基于HMIPv6优化方案的设计与仿真

摘要

移动IPv6作为下一代互联网的主要协议,具有较好的移动性支持,更高的安全性,并且容易扩展,能为人们提供很好的网络服务。但是,对于一些对QoS要求较高的应用,现有的标准MIPv6协议还不能满足网络需求,于是IETF又提出了一系列的改进协议,如快速移动IPv6、层次移动IPv6等。这些方案在一定程度上提高了网络性能,减少了切换延迟和丢包率。但这些协议具有一定的局限性,比如在层次移动IPv6中引入了移动锚点(MAP),并将切换分为宏移动和微移动,微移动切换过程简单,宏移动切换过程复杂,当MN发生宏移动时不但不能提高网络性能,反而会增加切换延迟和丢包率;另外默认选择距移动节点最远的MAP进行注册,造成高层MAP通信量过大成为通信瓶颈,导致网络资源不能充分利用等问题。
　　 本文对层次移动IPv6进行了深入探讨,分别对宏移动切换流程和MAP选择算法进行了深入研究,并在此基础上对移动IPv6进行优化。
　　 提出了基于双隧道的预测型宏移动切换方案,主要思想是引入链路层触发机制,提前对移动节点的转交地址进行配置,并在链路层断开前完成向移动锚点和家乡代理的注册,家乡代理在缓存表中同时保存移动节点的新旧绑定信息,并用新旧绑定关系建立两条隧道,分别向移动节点的新旧移动锚点转发发往移动节点的数据,当MN进入新的网络后,根据新的网络信息向家乡代理发送消息删除一个绑定关系。这样既能减少宏移动的切换延迟,又能解决移动节点的乒乓运动问题。
　　 提出了一种基于MN移动轨迹预测的MAP选择算法,通过对MN移动轨迹进行预测来选取适当的MAP。该算法使得各层MAP能够得到合理利用,实现了负载分担、路由优化,减少了切换时延和丢包率,提高了HMIPv6的整体性能。
　　 通过NS-2仿真平台分别对两种优化方案进行仿真,在性能方面与HMIPv6进行对比分析,结果表明无论是在切换延迟、丢包率还是在负载分担方面,改进方案都优于HMIPv6方案,提高了网络性能。