一种基于信息学习和绑定代理的FMIPv6优化方案研究

摘要

FMIPv6协议是基于移动IPv6的新型协议,转交地址NCoA提前配置好。MN到达目的网络后,便可直接使用NCoA与通信对端CN进行数据包的传送,减少了通信的中断时间。同时,该方案通过隧道技术进行数据包的转发,并由路由器对之进行缓存,降低了切换过程巾的丢包率。但FMIPv6协议的切换准备阶段存在着工作效率较低的情况,同时乒乓移动也会使性能有所降低。另外,MN与其家乡代理HA及CN进行的绑定注册工作也会引起切换延迟。随着当代网络中实时业务的发展,FMIPv6协议中的切换延迟和丢包率问题日益引起关注。
　　 本文针对FMIPv6的以上问题,提出了基于信息学习机制和绑定代理机制的FMIPv6改进方案PI-FMIPv6,主要内容包括：首先,通过信息学习机制,将部分切换前的准备工作提前到二层触发信号产生前进行,预先进行新转交地址的配置和重复地址检测工作,原接入路由器PAR根据相关信息表为MN配置好新转交地址,并对转交地址进行可用性判断。其次,将隧道建立提前完成,减少了MN到新网络后隧道建立的时间。而且,由隧道定时器按需管理隧道的生存时问,一定程度上避免了由乒乓切换引起的问题。再次,将MN与HA、CN的绑定注册工作提前进行。收到触发信号后,MN向PAR发送PFBU消息,由 PAR代理MN进行绑定操作。降低了MN进入新网络后进行绑定注册所引起的切换延迟。然后,通过Π演算对改进协议PI-FMIPv6进行相关数学模型的定义和协议过程的推导,验证了PI-FMIPv6协议的严谨性和规范性。最后,借助仿真平台NS2和移动IPv6的扩展模块FHMIP1.3.1,构造与PI-FMIPv6相适合的网络拓扑结构。对改进协议PI-FMIPv6和FMIPv6进行仿真实验,并对两者的实验结果进行了分析和对比。实验结果表明：PI-FMIPv6相对FMIPv6减少了至少60.7％的切换延迟及61.5%的丢包率,PI-FMIPv6的整体性能优越于FMIPv6。