一種基于位置和身份標(biāo)識分離的通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)及其設(shè)備技術(shù)方案

本發(fā)明專利技術(shù)提供了一種通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中基于位置和身份標(biāo)識分離的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)方法及其設(shè)備，網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)包括接入網(wǎng)絡(luò)域和路由域，路由域中包括DNS服務(wù)器及映射服務(wù)器，接入網(wǎng)絡(luò)路由器作為接入網(wǎng)絡(luò)中終端的第一跳路由器，它接收來自本地網(wǎng)絡(luò)中終端的數(shù)據(jù)報文，所述數(shù)據(jù)報文中源、目的主機(jī)地址為其身份標(biāo)識；獲取數(shù)據(jù)包中源、目的主機(jī)身份標(biāo)識所對應(yīng)的位置標(biāo)識；以所述位置標(biāo)識對數(shù)據(jù)包中源、目的主機(jī)地址中身份標(biāo)識進(jìn)行替換和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)。本發(fā)明專利技術(shù)技術(shù)方案在終端發(fā)生移動時，不需要改變終端的身份標(biāo)識，易于支持終端的移動性，終端的身份標(biāo)識不會進(jìn)入到核心網(wǎng)路由器的路由轉(zhuǎn)發(fā)表中，解決了路由可擴(kuò)展性問題。

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)涉及通信
，尤其涉及一種基于位置和身份標(biāo)識分離的通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)及其設(shè)備。?
技術(shù)介紹
隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步以及人類對信息通信需求的不斷增長，人們對移動性的要求越來越高，提出了移動上網(wǎng)、移動商務(wù)、移動計算等一系列新需求。但是，由于Internet運(yùn)行的基礎(chǔ)TCP/IP(傳輸控制協(xié)議/網(wǎng)間協(xié)議)協(xié)議是針對靜態(tài)主機(jī)設(shè)計的，IP地址在TCP/IP協(xié)議棧中具有表示位置和主機(jī)標(biāo)識的雙重語義，因此，Internet在本質(zhì)上不支持移動性。為了解決該問題國際標(biāo)準(zhǔn)化組織因特網(wǎng)工程任務(wù)組(IETF)在IP協(xié)議的基礎(chǔ)上提出了移動IP(MIP)、代理移動IPv6等移動性管理協(xié)議，使得Internet能夠在一定程度上支持終端移動。但是，IP地址的雙重語義帶來的不僅僅是移動支持的問題，而且還引發(fā)了Internet嚴(yán)重的路由可擴(kuò)展問題。?解決上述問題的根本方法是解耦I(lǐng)P地址的雙重語義，國際上的一些著名的研究機(jī)構(gòu)在該方向上進(jìn)行了大量的研究并相繼提出了一些解決方案，例如基于終端方式的HIP(主機(jī)標(biāo)識協(xié)議)、SHIM6，基于網(wǎng)絡(luò)方式的LISP(身份標(biāo)識與位置分離協(xié)議)等基于位置和身份標(biāo)識分離的網(wǎng)絡(luò)解決方案。?其中，LISP方案是基于網(wǎng)絡(luò)的解決方案，LISP的優(yōu)點是不需要修改終端，只需要增強(qiáng)邊緣網(wǎng)絡(luò)的邊緣路由器的功能即可，但是，LISP是一種封裝協(xié)議，終端發(fā)出的數(shù)據(jù)包要在入口隧道路由器(ITR)處封裝之后才被發(fā)送到核心網(wǎng)，通過增加源RLOC和目的RLOC，進(jìn)一步增加了帶寬消耗，其對于傳送大的數(shù)據(jù)包或許是一種有效的手段，然而，對諸如傳感器節(jié)點、RFID標(biāo)簽等應(yīng)用，數(shù)據(jù)包往往比較小，傳輸效率低下；此外，在LISP中，每個終端在邊緣網(wǎng)絡(luò)內(nèi)都有一個在邊緣網(wǎng)絡(luò)內(nèi)唯一的終端標(biāo)識符(EID)，當(dāng)終端在通信過程中進(jìn)行跨邊緣網(wǎng)絡(luò)移?動時，由于EID的改變，將導(dǎo)致TCP連接的中斷。為此，人們又提出了LISP?MN方案。但是部署LISP?MN需要增強(qiáng)終端的功能，并且LISP?MN能夠直接訪問映射系統(tǒng)，影響整個系統(tǒng)的安全性。此外，為了實現(xiàn)LISP終端與傳統(tǒng)終端之間的互通，還需要在網(wǎng)絡(luò)中設(shè)置PETR功能。由于LISP?MN中移動終端在網(wǎng)絡(luò)中沒有移動錨點，所以，從移動終端發(fā)生移動到通信對端獲得移動終端新的IP地址這段時間內(nèi)，通信對端向移動終端發(fā)送的數(shù)據(jù)包將丟失。?總的來說目前已有的基于位置和身份標(biāo)識分離的移動性管理解決方案存在安全問題、部署難度大、切換時延大等問題。?
技術(shù)實現(xiàn)思路
本專利技術(shù)旨在提供一種基于位置和身份標(biāo)識分離的通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，以解決移動性支持和可擴(kuò)展性差的問題。?根據(jù)本專利技術(shù)的一個方面，這里提供一種網(wǎng)絡(luò)路由設(shè)備中基于位置和身份標(biāo)識分離的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)方法，網(wǎng)絡(luò)路由設(shè)備接收來自本地網(wǎng)絡(luò)中終端的數(shù)據(jù)包，所述數(shù)據(jù)報文中源、目的地址為源、目的主機(jī)身份標(biāo)識；獲取數(shù)據(jù)包中源、目的主機(jī)身份標(biāo)識所對應(yīng)的位置標(biāo)識；以所述位置標(biāo)識對數(shù)據(jù)包中源、目的主機(jī)地址中相應(yīng)的身份標(biāo)識進(jìn)行替換和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)。?根據(jù)本專利技術(shù)的另外一個方面，這里提供一種支持基于位置和身份標(biāo)識分離的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)的網(wǎng)絡(luò)路由設(shè)備，包括：接收裝置，用于接收來自本地網(wǎng)絡(luò)中終端的數(shù)據(jù)報文，所述數(shù)據(jù)報文中源、目的地址為源、目的主機(jī)身份標(biāo)識；獲取裝置，用于獲取數(shù)據(jù)包中源、目的主機(jī)身份標(biāo)識所對應(yīng)的位置標(biāo)識；處理裝置，以所述位置標(biāo)識對數(shù)據(jù)包中源、目的地址中相應(yīng)的身份標(biāo)識進(jìn)行替換和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)。?根據(jù)本專利技術(shù)的另外一個方面，這里提供一種網(wǎng)絡(luò)路由設(shè)備中基于位置和身份標(biāo)識分離的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)方法，網(wǎng)絡(luò)路由設(shè)備接收數(shù)據(jù)包，所述數(shù)據(jù)包中源、目的地址為源、目的主機(jī)的位置標(biāo)識；獲取數(shù)據(jù)包中源、目的主機(jī)位置標(biāo)識所對應(yīng)的身份標(biāo)識；以所述身份標(biāo)識對數(shù)據(jù)包中源、目的地址中相應(yīng)的位置標(biāo)識進(jìn)行替換和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)。?根據(jù)本專利技術(shù)的另外一個方面，這里提供一種支持基于基于位置和身份標(biāo)識分離的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)的網(wǎng)絡(luò)路由設(shè)備，包括：接收裝置，用于接收數(shù)據(jù)包，所述數(shù)據(jù)報?文中源、目的地址為源、目的主機(jī)的位置標(biāo)識；獲取裝置，用于獲取數(shù)據(jù)包中源、目的主機(jī)位置標(biāo)識所對應(yīng)的身份標(biāo)識；處理裝置，以所述身份標(biāo)識對數(shù)據(jù)包中源、目的地址中相應(yīng)位置標(biāo)識進(jìn)行替換和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)。?根據(jù)本專利技術(shù)的另外一個方面，這里提供一種基于位置和身份標(biāo)識分離的終端移動性管理方法，包括：第二網(wǎng)絡(luò)路由器基于終端所提供的身份標(biāo)識，為其分配一個位置標(biāo)識，并向映射服務(wù)器進(jìn)行注冊；映射服務(wù)器更新終端的位置及其身份標(biāo)識之間的映射關(guān)系，并請求終端移動前所對應(yīng)的第一網(wǎng)絡(luò)路由器進(jìn)行位置更新；第一網(wǎng)絡(luò)路由器根據(jù)所述位置更新請求，向終端移動后所接入的第二網(wǎng)絡(luò)路由器、目的主機(jī)所接入的網(wǎng)絡(luò)路由設(shè)備請求位置更新。?技術(shù)效果：?本專利技術(shù)技術(shù)方案下，終端的身份標(biāo)識與其網(wǎng)絡(luò)拓?fù)錈o關(guān)，并且保持不變，數(shù)據(jù)報文在Internet中按照位置標(biāo)識進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)，因此，當(dāng)終端發(fā)生移動時，該方案使得傳輸層、應(yīng)用層協(xié)議不需要改變終端的身份標(biāo)識，從而易于支持終端的移動性。當(dāng)終端發(fā)生移動時，由移動終端的接入路由器發(fā)起位置更新，從而提供快速、平滑切換；終端的身份標(biāo)識不會進(jìn)入到核心網(wǎng)路由器的路由轉(zhuǎn)發(fā)表中，解決了路由可擴(kuò)展性問題；終端不能直接訪問映射服務(wù)系統(tǒng)，具有良好的安全性。?附圖說明通過下面提出的結(jié)合附圖的詳細(xì)描述，本專利技術(shù)的特征、性質(zhì)和優(yōu)點將變得更加明顯，附圖中相同的元件具有相同的標(biāo)識，其中：?圖1是本專利技術(shù)所提供的基于位置和身份標(biāo)識分離的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)實例；?圖2是本專利技術(shù)所提供的基于位置和身份標(biāo)識分離的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)下終端注冊過程；?圖3是本專利技術(shù)所提供的基于位置和身份標(biāo)識分離的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)下終端之間的通信過程示例；?圖4是本專利技術(shù)所提供的基于位置和身份標(biāo)識分離的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中終端移動切換控制過程實施例。?具體實施方式下面結(jié)合附圖，對本專利技術(shù)的優(yōu)選實施方式進(jìn)行詳細(xì)的說明。?圖1所示是本專利技術(shù)所提供的基于位置和身份標(biāo)識分離的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)實例，該架構(gòu)將網(wǎng)絡(luò)劃分為接入網(wǎng)絡(luò)域和路由域兩部分，其中接入網(wǎng)絡(luò)可以是基于不同接入類型的接入網(wǎng)絡(luò)，圖例中示意了接入網(wǎng)絡(luò)1、2、3三個接入網(wǎng)絡(luò)，其對應(yīng)的邊緣的接入路由器為AR1、AR2、AR3，路由域和目前Internet骨干網(wǎng)的功能相同，由高速路由器組成；另外，該網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)架構(gòu)還包含DNS服務(wù)器和映射服務(wù)器。?接入網(wǎng)絡(luò)1、2、3中的每個終端具有一個唯一身份標(biāo)識(NID：Global?Unique?Node?Identifier)，它可使用不同的格式予以標(biāo)識，例如它對應(yīng)在一個IPv6網(wǎng)絡(luò)中可以是一個IPv6地址，對應(yīng)在傳感器網(wǎng)絡(luò)可以是傳感器ID，RFID標(biāo)簽。終端發(fā)出的數(shù)據(jù)包的源、目的主機(jī)地址分別為其身份標(biāo)識。?接入路由器是AR1、AR2、AR3接入網(wǎng)絡(luò)中終端的第一跳路由器，它為接入網(wǎng)絡(luò)中的終端分配一個位置標(biāo)識，它是一個全球可路由標(biāo)識(RID：Global?Unique?Route?Identifier)，它可以是一個IPv6地址。接入路由器在接收到來自本地接入網(wǎng)絡(luò)的終端的數(shù)據(jù)包之后，根據(jù)通信對端的身份標(biāo)識，查找本地緩存中的身份標(biāo)識和位置標(biāo)識之間的映射關(guān)系。如果查找到相關(guān)記錄本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點】
一種網(wǎng)絡(luò)路由設(shè)備中基于位置和身份標(biāo)識分離的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)方法，包括如下步驟：步驟a)，接收來自本地網(wǎng)絡(luò)中終端的數(shù)據(jù)包，所述數(shù)據(jù)報文中源、目的地址為源、目的主機(jī)身份標(biāo)識；步驟b)，獲取數(shù)據(jù)包中源、目的主機(jī)身份標(biāo)識所對應(yīng)的位置標(biāo)識；步驟c)，以所述位置標(biāo)識對數(shù)據(jù)包中源、目的主機(jī)地址中相應(yīng)的身份標(biāo)識進(jìn)行替換和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種網(wǎng)絡(luò)路由設(shè)備中基于位置和身份標(biāo)識分離的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)方法，包括如下
步驟：
步驟a)，接收來自本地網(wǎng)絡(luò)中終端的數(shù)據(jù)包，所述數(shù)據(jù)報文中源、目的地址
為源、目的主機(jī)身份標(biāo)識；
步驟b)，獲取數(shù)據(jù)包中源、目的主機(jī)身份標(biāo)識所對應(yīng)的位置標(biāo)識；
步驟c)，以所述位置標(biāo)識對數(shù)據(jù)包中源、目的主機(jī)地址中相應(yīng)的身份標(biāo)識進(jìn)
行替換和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于進(jìn)一步包括：
步驟a0)，對本地網(wǎng)絡(luò)中終端進(jìn)行身份認(rèn)證，分配一個相應(yīng)的位置標(biāo)識；
步驟a1)，對終端的身份標(biāo)識及其位置標(biāo)識其向映射服務(wù)器進(jìn)行注冊。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于進(jìn)一步包括：
步驟a2)，網(wǎng)絡(luò)路由設(shè)備根據(jù)所述目的主機(jī)的域名請求DNS服務(wù)器對目的主
機(jī)的身份標(biāo)識進(jìn)行解析，網(wǎng)絡(luò)路由設(shè)備根據(jù)所述目的主機(jī)的身份標(biāo)識請求映射服
務(wù)器對其位置標(biāo)識進(jìn)行解析。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于進(jìn)一步包括：
步驟d1)，在所述終端移動后，基于映射服務(wù)器的請求對本地網(wǎng)絡(luò)中終端的
身份標(biāo)識與位置標(biāo)識映射關(guān)系進(jìn)行更新；
步驟d2)，向移動后終端所對應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)路由設(shè)備提供目的主機(jī)的本地身份標(biāo)
識及其位置標(biāo)識映射關(guān)系；
步驟d3)，請求目的主機(jī)所對應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)路由設(shè)備更新終端的本地身份標(biāo)識及
其位置標(biāo)識映射關(guān)系。
5.一種支持基于位置和身份標(biāo)識分離的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)的網(wǎng)絡(luò)路由設(shè)備，其特征在
于包括：
接收裝置，用于接收來自本地網(wǎng)絡(luò)中終端的數(shù)據(jù)報文，所述數(shù)據(jù)報文中源、
目的地址為源、目的主機(jī)身份標(biāo)識；
獲取裝置，用于獲取數(shù)據(jù)包中源、目的主機(jī)身份標(biāo)識所對應(yīng)的位置標(biāo)識；
處理裝置，以所述位置標(biāo)識對數(shù)據(jù)包中源、目的地址中相應(yīng)的身份標(biāo)識進(jìn)行

\t替換和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)。
6.一種網(wǎng)絡(luò)路由設(shè)備中基于位置和身份標(biāo)識分離的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)方法，包括如下
步驟：
步驟a)，接收數(shù)據(jù)包，所述數(shù)據(jù)包中源、目的地址為源、目的主機(jī)的位置標(biāo)
識；
步驟b)，獲取數(shù)據(jù)包中源、目的主機(jī)位置標(biāo)識所對應(yīng)的身份標(biāo)識；
步驟c)，以所述身份標(biāo)識對數(shù)據(jù)包中源、目的地址中相應(yīng)的位置標(biāo)識進(jìn)行替
換和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)。
7.如權(quán)利要求6所述的方...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：楊水根，鄭軍，賓梵翔，溫海波，姚春燕，
申請(專利權(quán))人：上海貝爾股份有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：