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近些年,移动终端正在飞速崛起。随着智能手机、笔记本电脑、平板电脑等智能移动设备的快速发展,移动网络已经成为了网络发展的必然趋势。在移动网络的支持下,用户可以随时随地接入互联网,满足自身的查阅资料、交流互动、游戏娱乐等诸多需求。 但由于用户移动,移动设备往往频繁地切换(加入/退出)于数个网络之间。IP网络由于其IP地址与通信实体身份解绑的问题,因而天然地不适应移动互联网的需求。为了更好地支持移动性,面向身份的网络架构正在逐渐成为研究热点。在面向身份的网络中,网络中的每个通信实体由一个网络唯一的身份所标识,用户的身份和位置剥离开来:无论用户移动到网络中的何处,用户的身份均维持不变。但是同IP网络一样,面向身份的网络同样面临切换问题:由于网络的路由更新迟滞于节点的移动动作,因而在移动节点离开当前网络,直到成功注册于新加入的网络之前的这段时间内,常规路由方式无法响应节点的通信请求,因而需要一种平滑移动机制来保证这段时间内的节点的网络可达。在IP网络中,多种平滑移动机制被提出和研究;但是在面向身份的网络中,相关的研究还基本处于空白状态。 为了解决面向身份网络的平滑移动问题,本文设计了一种基于动态环网络的平滑切换机制,保障了移动节点在各个区域网络中移动时的无缝网络接入。动态环网络由两个部分组成:首先,在各个区域网络,移动节点可以按需加入区域环网络,并进行临时的数据收发;然后,为了满足移动节点的跨区域数据传输,本设计为每个区域动态环网络指定一个环网关,并通过所有环网关互连组成骨干环网络。每一个环网关使用Bloom Filter进行区域动态环网络的成员注册和成员判别,从而将自身区域动态环网络所需的数据分组下行并使其逐跳传输至目的节点;同时移动节点通过环网关上载自己的发送数据,并经由骨干动态环网络传输直至被下载到对应区域动态环网络并抵达目的节点。 通过动态环网络,移动节点可以按需加入动态环网络并在合适时机离开,独立地通过本地网络进行收发数据分组。为了保障移动结点的网络质量同时考虑到整个网络的资源开销问题,本设计进而提出了一种基于资源收益的移动节点入环、离环机制,在尽力保障移动节点通信的同时节省了网络资源的浪费。为了验证本设计的正确性并评估其性能,本文通过网络仿真技术在真实网络拓扑中实现了动态环网络切换机制;通过实验运行结果,本文证明了本机制的正确性和可靠性;通过实验数据分析,本机制被证明可以极大的降低移动节点丢包率,减少了网络资源的开销,并能够在多种网络场景和负载压力下鲁棒运行。