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随着移动互联网的发展以及各种各样的移动终端设备的普及使用,人们对网络的移动性需求也日益加强。然而传统基于TCP/IP协议栈实现的互联网却因为最初的设计问题,在移动性方面并没有得到很好的支持,其主要原因是在传输层建立网络连接的时候也使用了网络层的IP地址,这就使得网络层和传输层之间形成了一种紧密的耦合关系。移动终端在网络间移动过程中,网络层IP地址发生了改变,而在传输层,标识一个会话连接的<传输协议,源IP地址,目的IP地址,源端口,目的端口>五元组中IP地址信息并不能得到及时的更新,从而导致传输层的连接失效通信失败。
虽然移动IPv4和移动IPv6已经能够实现主机移动性功能,但是并没有从根本上解决移动性的问题。本论文通过分析移动性的需求以及传输层和网络层紧密的耦合关系的弊端,提出了一种新的移动性的解决方案--基于ID/Locator分离通信架构下移动性设计与实现。该方案在身份与位置分离的架构下从三个方面进行设计:移动性的检测、更新映射信息以及更新安全映射关联关系。通过移动性检测,主机能够主动发现移动,并且根据不同的网络环境配置网络地址即Locator,随后主机向映射服务器更新ID到Locator的映射信息,保证映射服务器上保存的映射信息是有效的。最后主机告知对端主机移动性的发生以及新的有效地址,最终恢复移动前的通信。在整个移动处理过程中,传输层的五元组并没有发生改变,因为五元组中的源IP地址和目的IP地址已经被源ID和目的ID代替了。
论文首先介绍了移动性相关的技术知识,分析了现有移动性的解决方案;其次介绍了作者参与开发的基于ID/Locator分离架构的通信系统RANGI系统,并从网络环境、连接模式以及移动模式各个方面提出了移动性实现需求;然后提出了移动系统的总体设计和详细设计,并给出了一个详细的实现方案。最后搭建测试环境,对不同的移动需求进行功能测试和性能测试,实验结果表明这种设计方案能够实现移动性并在性能上也能够达到一定的要求。