支持多形态移动的多维可扩展路由理论及关键技术研究

随着未来应用的极大推动，互联网规模将极度扩张，各种移动场景将无处不在。在此背景下，未来互联网既要具备高性能可扩展路由系统，以应对更大的地址空间和动态变化的路由拓扑，又要具备良好的移动支持能力，以应对多元化的接入方式和多形态的移动行为。针对这一迫切需求，本项目探讨支持多形态移动的多维可扩展路由理论与关键技术，包括①针对基于静态拓扑和规则拓扑的路由架构不能完全适用于复杂移动环境的弊端，建立多维可扩展路由系统模型，解决移动性能可扩展、路由规模可扩展和映射系统可扩展问题；②针对现有可扩展路由架构难以支持移动性的问题，研究"位置/标识"映射的快速更新机制，实现对单机移动、子网移动、混合移动等多形态移动的有效支持，并采用基于网络的快速切换提高移动性能；③针对现有全局映射系统难以支持移动性的缺陷，研究"与具体映射系统无关"的多域映射快速更新机制，在保证映射系统可扩展的同时，解决大规模网络中移动支持问题。

本项目针对未来互联网“既要具备高性能可扩展路由系统、又要具备良好的移动支持能力”这一迫切需求，研究探讨支持多形态移动的多维可扩展路由技术，重点解决移动性能可扩展、路由规模可扩展和映射系统可扩展问题。.支持移动的可扩展路由问题在近年来引起了国内外众多研究机构和学者广泛重视，并加大投入开展了相关研究。在几年的研究过程中，项目组针对多形态移动的多维可扩展路由进行了较为深入的研究，主要进展主要包括以下内容：. (1) 建立了支持多形态移动的多维可扩展路由系统组成模型.本项目分析复杂移动场景造成的路由拓扑动态变化对互联网路由可扩展性的影响，将“传统的拓扑动态复杂变化的单层路由空间”变换/分解为多层的“路由拓扑相对稳定的可扩展路由空间”和“映射关系相对稳定的可扩展映射空间”，以解决互联网所面临的严重移动性问题和路由可扩展问题。.在可扩展路由空间采用核心/边缘分离架构和位置/标识分离设计理念，并结合各类可扩展路由算法，实现路由规模可扩展；在可扩展映射空间将移动性管理中的位置管理功能引入映射服务器，不为可扩展路由架构引入新的功能实体，实现移动性支持与可扩展路由架构的友好融合，以保证移动性能可扩展；在映射服务器中采用“与具体映射解析系统无关”的快速映射更新机制，利用通用接口与现有的各种映射解析系统有效结合，保证映射系统可扩展。.（2）提出移动性能可扩展的区域性移动路由机制与协议.本项目提供了一种基于网络的移动性管理协议，而不需要移动节点参与任何与移动性相关的信令传递。终端的切换管理和位置管理均由接入交换路由器和映射服务器来控制和完成，有利于实现移动互联网的可扩展性以及网络的管理和控制。.（3）建立支持多形态移动的全局性多区域移动管理机制.本项目引入了专门的管理层面设备“映射服务器”来进行映射信息的维护和更新。映射服务器必须位于核心网络之中，不能位于用户网络。核心网络中各个ISP的网络可以拥有一个或多个映射服务器。接入交换路由器的“本地用户映射信息缓存”与映射服务器共同组成分布式的映射信息数据库。接入交换路由器负责分配、存储本地用户的映射信息，向映射服务器汇报本地用户的映射信息，以及查询、缓存通信对端的映射信息；映射服务器负责存储其管辖区域内用户的映射信息，并负责全局映射信息的查询、更新等。一个映射服务器可以管理多个接入交换路由器，从而构成了一种分等级的分布式数据库组织方式。