基于身份与位置分离机制的分布式移动性管理关键技术研究

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1、劣宝未交博士学位论文基于身份与位置分离机制的分布式移动性管理关键技术研究ResearchontheKeyTechnologiesofDistributedMobilityManagementforID／LocatorSeparationMechanism作者：易李导师：周华春教授北京交通大学2013年12月中图分类号：TP393UDC：学校代码：10004密级：公开北京交通大学博士学位论文基于身份与位置分离机制的分布式移动性管理关键技术研究ResearchontheKeyTechnologiesofDistributedMobilityManag

2、ementforID／LocatorSeparationMechanism作者姓名：易李导师姓名：周华春学号：10111022职称：教授学位类别：工学学位级别：博士学科专业：通信与信息系统研究方向：移动互联网北京交通大学2013年12月学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解北京交通大学有关保留、使用学位论文的规定。特授权北京交通大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。(保密的学位论文在解密后适用本授权说明)学位论文

3、作者签名：翮签名：僻签字日期：切B年，z月2箩日签字日期：妒13年l卜月彳日致谢本论文的工作是在我的导师周华春教授的悉心指导下完成的。周老师严谨的治学态度和科学的工作方法对我的帮助极大。周老师不仅指导我完成了实验室的科研工作，而且在学习上和生活上都给予了我很大的关心和帮助。值此论文完成之际，首先谨向尊敬的周老师对我的关心和指导表示衷心的感谢!张宏科教授以其严谨的治学态度、敏锐的科学洞察力、勇于创新的科研精神对我在实验室的工作和本论文的完成有极大的帮助和影响。张老师对工作的态度，对学生学习的严格要求以及对学生生活的关心照顾，都让我受益匪浅。在此向张

4、老师表示衷心的谢意。在本文的研究与撰写过程中，得到了张思东教授、罗洪斌教授、秦雅娟教授、高德云教授、关键峰老师、王洪超老师、董平老师、刘颖老师、陈佳老师、宋飞老师、杨冬老师、苏伟老师的热心指导和无私帮助，他们热情、深刻和富有洞察力的见解使我获益良多，在此向他们表示深深的谢意。在博士学习期间，还得到实验室许多同学的帮助，与各位同学的讨论和交流使我受益匪浅，使我得到了很多有价值的启示和建议，他们是：黄道超、李晓倩、邱峰、李世勇、万明、朱世佳、王凯、任飞、周三奇、徐雅琨、吕建华、孙道平等。他们的真诚合作与帮助使我愉快地度过了五年多的学习生活，在此一并向

5、他们表示诚挚的谢意!特别要感谢我的父母和妻子，正是他们真诚无私的奉献和持之以恒的支持与鼓励，才使得我能够没有后顾之忧地专注于学业，感谢他们给予的理解、支持和鼓励，没有他们全身心的支持和巨大牺牲，作者难以完成本论文，本论文凝聚了他们的巨大心血。谨以本文献给所有关心、帮助和支持我的亲人、老师、同学和朋友们!中文摘要传统互联网协议体系中的IP地址具有身份和位置双重语义，在路由可扩展性、移动性、安全性等方面产生了严重的弊端。身份与位置分离机制的主要思想是对IP地址的双重语义进行解耦，目前已经逐渐为国内外学者接受，并成为未来互联网的研究热点之一。虽然身份与

6、位置分离机制对移动性的支持具有天然优势，但如何更高效的实现移动性管理仍然是待研究的关键技术问题。目前移动性管理技术已经开始从传统的集中式向分布式进行演进，以减轻迅猛增长的数据流量对网络的影响。本文基于身份与位置分离机制，对分布式移动性管理的关键技术问题进行研究。论文主要工作包括：1．为了分析分布式移动性管理的适用场景和应用模式，提出一种基于流长的分析方法。针对分布式移动性管理流量本地转发的特性，按照新接入移动锚点对切换前流量的处理方式，将其分为两类：多级隧道模式和直接隧道模式。引入了两个新的衡量移动性管理性能的指标，即隧道封装比和流传输开销。出于

7、分析的需要，通过抓取校园网的实际数据，对Internet上的流长进行了统计，概括了Internet流长的特征，并给出其累积分布函数。性能分析结果表明，分布式移动性更适用于低速不频繁切换的移动场景，且直接隧道模式比多级隧道模式更高效。2．针对传统移动性管理方法中，迅猛增长的流量会对家乡移动锚点的稳定性管理产生不利影响，提出了一种基于控制平面与数据平面分离的分布式移动性管理方法。该方法采用了直接隧道模式，将传统移动性锚点分为控制锚点和数据锚点，一个控制锚点可以统筹多个数据锚点进行管理域内的流量转发。此外，由于本地接入网关需要为移动节点选择数据锚点，提

8、出一种数据锚点选择算法。性能分析在系统容量、服务阻塞概率、切换时延和传输开销上对该方法与传统移动性管理方法进行了比较。3．针对传统移动互