路由器技術在網絡通信中的具體應用
隨著我國的路由行業快速發展,路由器技術的應用也更加的廣泛,這里我們主要介紹路由器技術在網絡通信中的具體應用,IP技術向移動通信領域延伸產生了移動IP路由器技術,使運動中的用戶能自動保持在網絡資源的不間斷接入。
而以移動IP技術為基礎的網絡移動技術,則可以使一些攜帶一個或多個局域網的大型移動平臺保持不間斷的網絡連接,它對于交通運輸、搶險救災和軍事作戰等都有非常好的應用前景。例如,飛機、艦船等大型移動平臺可能會攜帶一個或多個子網,在其移動過程中,會改變到地面骨干網的接入,位于移動平臺內的移動路由器技術將利用網絡移動技術來支持平臺內用戶的不間斷通信。
許多機構都對移動網絡技術進行了相關研究,如歐洲的OverDRiVE項目、Cisco和波音公司的移動路由器技術和空間研究項目、日本Keio大學的WIDE項目等,使網絡移動技術在近兩年成為國際研究和應用的熱點。
1、網絡移動技術
移動網絡由一組通過本地路由器技術互聯的子網組成,它們合在一起形成一個移動單元,通過一個或多個路由器技術與IP骨干網互聯。網絡移動(NEMO)就是指一個移動網絡能夠改變到一個IP骨干網的連接點,這與我們熟知的單一移動節點(MN)相比,情況要復雜得多。此時,移動路由器技術(MR)作為一個移動節點,支持整個網絡平臺的移動。在移動網絡內部,所有以有線或無線方式連接到MR的終端可以不作為一個移動節點,終端之間仍采用固定IP協議,由MR提供漫游特性。在網絡移動中,每個移動平臺都可以向IP路由器技術發起連接,也可以接收來自IP骨干網絡的連接。同時,無論移動網絡位于本地網絡中還是位于外地網絡中,該移動網絡都可以支持單個移動節點或其他移動網絡的接入。網絡移動技術的具體實現方案有基于移動IPv4和基于移動IPv6兩種。
基于移動IPv4的實現方案與單一主機的移動IP操作類似,但需建立雙重隧道。隧道1建立在本地代理與外地代理之間(HA-to-FA),隧道2建立在本地代理與MR之間(HA-to-MR)。本地代理將發往MR所在移動網絡內終端的數據包進行二次封裝后,通過隧道發往MR所注冊的外地代理,外地代理將收到的報文執行第一次解報后,送往MR,MR執行第二次解報,最后將數據包遞交給移動網絡中的節點。當MR移動時,通過附近的FA向其FA注冊。
基于移動IPv6的實現方案需要在MR與HA之間建立雙向隧道,這與移動節點到HA的雙向隧道本質相同,只是根據需要在MR和HA中增強了綁定緩存和路由表管理功能。MR通過向HA進行綁定申請,對本地地址(包括骨干網的網絡接口)和轉交地址進行綁定。MR發往HA的數據流由MR封裝報文,直接通過MR-HA隧道發往HA,然后由HA解報后轉發到目的地。在相反的方向,HA截取所有發往MR的報文,通過隧道發往MR,由MR進行解報后再發送到移動網絡中的節點。
2、基于網絡移動技術的快速組網通信
以IP路由器技術為基礎的互聯網技術已廣泛應用于戰場通信,戰術互聯網構成了戰場上從指揮中心到前方士兵的無縫數據網。基于移動IP的網絡移動技術可為分布在戰場上各個移動的作戰部隊提供靈活、簡易、快速的網絡接入和互聯,為作戰部隊帶來了易于實現的快速反應和部署能力[2],它與ATM技術一起,將成為未來戰場信息傳輸系統(BITS)的核心內容。
在作戰部隊部署前,首先需要建立移動指揮站與作戰指揮中心的連接(MCP-BGCC),當這個連接建立好后(即FA-HA),各個作戰分隊中的其他MR就可通過外地代理向本地代理注冊,保證與本地代理的互通。注冊非常迅速,注冊完成后,各MR就可動態連接各外地代理。在以后的部隊遷徙中,即使接入網絡發生了變化,也不需要再重新配置這些設備,只需重新建立MCP與BGCC的連接即可,這將大大縮短重新配置整個網絡所耗費的時間,而且為各個移動中的作戰分隊提供了透明、不間斷的連接。在實際應用中,戰場中的外地代理可由移動指揮站、無人機(UAV)或空中預警機(AWACS)共同擔任。圖1中的作戰分隊包括地面的3個作戰分隊A、B、C和1個空中分隊。每個作戰分隊都有各自的MCP,各個作戰單元都配備MR,優選路由設置為各分隊所屬的MCP。各分隊根據實際情況,通過不同的外地代理連接到BGCC。
舉例來說,隨著戰役的推進,可能出現這樣的情況,B作戰分隊的一部分人員與該分隊的MCP共同執行偵查任務,另一部分人員配合A分隊行動。這時,與B分隊MCP一起行動的B分隊成員自然將該分隊的MCP作為外地代理,加入到A分隊的B分隊成員則會選擇通過A分隊的MCP申請注冊。如果在偵查過程中,B分隊的MCP發生故障,分隊中的各MR將自動切換到非優選路由的UAV鏈路,將UAV作為新的外地代理,以保證通信的繼續。可見,路由的優化和網絡的穩健性在快速靈活的組網前提下仍然是有保證的。

















