用于移动性代理恢复的方法和设备.pdf

本文中描述了用于在移动IP网络中恢复移动性代理的移动因特网协议(IP)会话的技术。在本发明的一个实施例中，对于与移动性代理相关联的每个移动性会话，移动性代理分布式地将移动性代理特定信息备份到与该移动性会话相关联的移动性代理对等体。移动性代理对等体不使用移动性代理特定信息。在移动性代理无意中丢失至少一个移动性会话时，移动性代理从相应地与那些会话相关联的移动性代理对等体恢复与那些会话相关联的存储的移动性代理特定信息。本文中还公开了其它方法和设备。

1.   一种用于恢复移动IP信息的计算机实现的方法，包括：
多个移动性代理的每个代理为在通信上与该移动性代理耦合的多个移动节点充当外部代理，并为所述多个移动节点创建多个外部代理类型移动性会话；
在所述多个移动性代理的每个代理内存储仅由该移动性代理使用的外部代理特定信息，该移动性代理为其多个外部代理类型移动性会话的每个会话充当外部代理，其中所述多个移动节点的每个节点具有所述多个移动性代理的另一代理作为其归属代理；
通过为所述多个外部代理类型移动性会话的每个会话在该会话为其创建的移动节点的归属代理中存储所述外部代理特定信息，将所述外部代理特定信息分布式地备份到所述归属代理，其中所述归属代理不使用所述外部代理特定信息；以及
在所述多个移动性代理之一丢失有关其多个外部代理类型移动性会话的一个或多个会话的其外部代理特定信息时，从所述多个归属代理中在其上备份了该丢失的外部代理特定信息的那些代理恢复该信息。

2.   如权利要求1所述的计算机实现的方法，还包括：
在所述多个移动性代理的每个代理内为所述多个移动节点中以其作为归属代理的那些移动节点存储归属代理特定信息；
通过在为它创建了对应外部代理类型移动性会话的移动节点的外部代理中，为以其作为归属代理的那些移动节点的每个移动节点存储所述归属代理特定信息，将所述归属代理特定信息分布式地备份到外部代理，其中所述外部代理不使用所述归属代理特定信息；以及
在所述多个移动性代理之一丢失有关其移动节点的一个或多个移动节点的其归属代理特定信息时，从所述多个外部代理中在其上备份了该丢失的归属代理特定信息的那些代理恢复该信息。

3.   如权利要求2所述的计算机实现的方法，其中分布式地备份所述外部代理特定信息包括将所述外部代理特定信息与移动IP注册请求消息搭载在一起，以及其中分布式地备份所述归属代理特定信息包括将所述归属代理特定信息与移动IP注册回复消息搭载在一起。

4.   一种在移动IP网络中提供移动IP服务到一个或多个移动节点的移动性代理，包括：
分组处理模块，处理在所述移动性代理接收的和由所述移动性代理传送的移动IP分组；
安全模块，与所述分组处理模块耦合，执行认证、授权和计费服务；
一个或多个移动性代理到移动性代理能力模块，与所述分组处理模块耦合，其中每个能力模块是要在一个移动性代理与另一个移动性代理之间提供应用特征的功能性的一个或多个操作的特定集合；
移动IP数据结构，与所述分组处理模块和所述移动性代理到移动性代理能力模块的至少一些耦合，所述移动IP数据结构包括，
本地移动性代理移动IP结构，存储带有用于所述移动性代理正在将移动IP服务提供到其的每个移动节点的移动IP信息的记录，所述移动IP信息对所述移动性代理是特定的，以及
远程移动性代理移动IP结构，存储远程移动性代理特定信息，其中所述远程移动性代理特定信息与提供移动IP服务到所述一个或多个移动节点的所述移动性代理无关；
静态对等体结构，存储所述移动性代理的一个或多个静态移动性代理对等体的指示；以及 
远程移动性代理配置结构，包括，
支持的远程移动性代理能力结构，指示远程移动性代理的能力，以及
远程移动性代理类型结构，指示每个远程移动性代理的类型。

5.   如权利要求4所述的移动性代理，还包括，
移动性代理到移动性代理能力模块，与所述分组处理模块和所述远程移动性代理配置结构耦合，所述移动性代理到移动性代理能力模块与一个或多个远程移动性代理协商一个或多个能力的集合，并且促使所协商的能力的指示存储在所述远程移动性代理配置结构中。

6.   如权利要求5所述的移动性代理，其中所述移动性代理到移动性代理能力模块中的至少一个要提供移动IP会话恢复应用的功能性，其中所述移动性代理要将所述本地移动性代理移动IP结构中存储的移动性代理特定信息传输到一个或多个移动性代理对等体，这些对等体如所述支持的远程移动性代理能力结构所指示的也支持所述移动IP会话恢复应用。

7.   如权利要求6所述的移动性代理，其中如果所述本地移动性代理移动IP结构中的信息无意中丢失，则所述移动IP会话恢复应用从所述静态对等体结构中指示的一个或多个静态移动性代理对等体的至少一些对等体请求移动性代理特定信息，以重构所述本地移动性代理移动IP结构。

8.   如权利要求7所述的移动性代理，其中在所述请求之前，所述移动性代理到移动性代理能力协商模块至少与所述静态对等体结构中指示的一个或多个静态移动性代理对等体协商一个或多个能力的集合，其中协商的一个或多个能力之一包括所述移动IP会话恢复应用，以及其中所述请求是对支持所述移动IP会话恢复应用的所述一个或多个静态移动性代理对等体的至少一些对等体发出的。

9.   如权利要求6所述的移动性代理，其中所述移动性代理到移动性代理能力模块的至少一个要提供问候协议应用的功能性，其中所述移动性代理要从也支持所述问候协议应用的远程移动性代理对等体定期接收和传送问候消息，其中如果所述移动性代理重新启动，并且所述本地移动性代理移动IP结构中的信息丢失，则所述移动性代理要从所述静态对等体结构中未指示的远程移动性代理对等体接收问候消息，并从该远程移动性代理对等体请求移动性代理特定信息以重构所述本地移动性代理移动IP结构。

用于移动性代理恢复的方法和设备
技术领域
本发明的实施例涉及移动IP的领域，并且更具体地说，涉及恢复移动性代理信息。
背景技术
移动IP是在请求注解3344(2002年8月)中描述的一个协议，它允许膝上型计算机或其它移动计算单元(在本文中称为移动节点)在各种位置的各种子网之间漫游，同时保持因特网和/或WAN连接。移动性代理(例如，归属代理、外部代理)提供移动IP功能性。在典型的移动IP网络中，每个移动节点通过其归属地址(由归属代理指派)来识别，而不考虑其当前到因特网的附连点。当位置远离其归属地时，移动节点还与指示可达性的其当前附连点的转交地址(由外部代理提供)相关联。在移动节点远离其归属地并且连接到外部网络时，它通过外部代理对归属代理请求注册。如果注册成功，则在移动节点的归属网络接收寻址到移动节点的分组时，归属代理将通过隧道将那些分组发送到外部代理，外部代理又将分组转发到移动节点。移动节点在发送分组时，外部代理可采用反向隧道化并且将分组发送到归属代理，归属代理又将分组转发到其目的地，或者外部代理可将分组直接转发到其目的地。移动节点成功注册时，移动节点启动了移动IP会话。移动节点取消注册(例如，移动节点的绑定已删除)时，移动IP会话结束。一般情况下，如果移动性代理重新启动，移动性代理中存储的移动性绑定已丢失。
移动IP协议描述在移动性代理之间传递控制消息。例如，在移动节点的注册期间，移动IP注册请求消息和移动IP注册回复消息一般 在外部代理与归属代理之间传送。在任何给定时间，移动性代理(外部代理或归属代理)可停止提供服务到移动节点。要停止提供服务的移动性代理可将请求注解3543(2003年8月)中描述的注册撤销消息发送到对等移动性代理(例如，外部代理可将注册撤销消息发送到归属代理)。撤销消息向接收的移动性代理通知发送的移动性代理正在停止到移动节点的服务。接收与移动节点相关联的注册撤销消息的移动性代理可删除该移动节点的移动性绑定。
附图说明
通过参照下面的描述和用于示出本发明实施例的附图，可最好地理解本发明。在图中：
图1示出根据本发明的一个实施例的支持移动IP会话恢复的示范移动IP网络；
图2是示出根据本发明的一个实施例的外部代理的移动IP会话恢复的数据流程图；
图3是示出移动IP会话恢复的数据流程图，其中，根据本发明的一个实施例，移动节点从一个外部代理移到另一外部代理；
图4是数据流程图，其示出根据本发明的一个实施例的通过备份代理和/或恢复伙伴的移动IP网络中的移动IP会话恢复；
图5是示出移动IP会话恢复的数据流程图，其中，根据本发明的一个实施例，在移动性代理检测到移动IP冲突；
图6是示出根据本发明的一个实施例的验证移动IP会话的数据流程图；
图7是示出根据本发明的一个实施例的移动IP网络中问候协议(hello protocol)能力的数据流程图；以及
图8示出根据本发明的一个实施例的配置成支持移动IP会话恢复的示范移动性代理。
图9示出根据本发明的一个实施列的用于移动IP网络中移动性代 理的恢复数据的动态分布。
具体实施方式
在下面的描述中，陈述了许多特定细节。然而，将理解的是，实践本发明的实施例可无需这些特定细节。在其它情况下，公知的电路、结构和技术未详细示出以免混淆对此描述的理解。通过包括的描述，本领域的技术人员将能够实现适当的功能性而无需不当的实验。
说明书中对“一个实施例”、“一实施例”、“一示例实施例”等的引用指所述实施例可包括特定特征、结构或特性，但每个实施例可能不一定包括该特定特征、结构或特性。而且，此类词语不一定指相同实施例。此外，当连同一实施例来描述某个特定特征、结构或特性时，认为连同无论是否明确描述的其它实施例来实现此类特征、结构或特性在本领域技术人员的认知之内。
在下面的描述和权利要求中，可使用术语“耦合”和“连接”及其衍生词。应理解，这些术语无意作为彼此的同义词。相反，在特定实施例中，“连接”可用于指两个或更多元素处于与彼此的直接物理或电接触中。“耦合”可指两个或更多元素处于直接物理或电接触中。然而，术语“耦合”也可指两个或更多元素未彼此直接接触，但仍与彼此交互或合作。
图中所示技术能够使用在一个或多个电子装置(例如，计算机、网元等)上存储和执行的代码和数据来实现。在本文中使用时，网元(例如，路由器、交换器、桥接器等)是一件连网设备，包括在通信上与网络上的其它设备(例如，其它网元、计算机终端站等)互连的硬件和软件。此类电子装置使用机器可读媒体来存储和传递(在内部和通过网络与其它电子装置)代码和数据，机器可读媒体例如有机器存储媒体(例如，磁盘、光盘、随机存取存储器、只读存储器、闪速存储器装置)和机器通信媒体(例如，电、光、声或其它形式的传播信号-如载波、红外信号、数字信号等)。另外，此类电子装置一般 情况下包括耦合到诸如存储装置、一个或多个用户输入/输出装置(例如，键盘和/或显示器)的一个或多个其它组件和网络连接的一个或多个处理器的集合。处理器的集合与其它组件的耦合一般情况下是通过一个或多个总线和桥接器(也称为总线控制器)。存储装置和携带网络业务的信号分别表示一个或多个机器可读媒体和机器通信媒体。因此，给定电子装置的存储装置一般情况下存储代码和/或数据以便在该电子装置的一个或多个处理器的集合上执行。当然，本发明的一实施例的一个或多个部分可使用软件、固件和/或硬件的不同组合来实现。
本文中描述了用于在移动IP网络中恢复移动性代理的移动因特网协议(IP)会话的技术。在本发明的一个实施例中，对于与移动性代理相关联的每个移动性会话，移动性代理分布式地将移动性代理特定信息备份到与该移动性会话相关联的移动性代理对等体。移动性代理对等体不使用移动性代理特定信息。在移动性代理无意中丢失至少一个移动性会话时，移动性代理从相应地与那些会话相关联的移动性代理对等体恢复与那些会话相关联的存储的移动性代理特定信息。
图1示出带有支持移动IP会话恢复(以下称为“恢复”)的移动性代理的示范移动IP网络。在图1中，移动节点110通过移动IP连接115与外部代理120耦合。因此，移动节点110的移动IP会话在外部代理120存在(例如，外部代理类型移动性会话)，并且外部代理120存储对该外部代理特定的与移动节点110相关联的移动IP信息。根据本发明的一个实施例，移动节点锚定在归属代理140。因此，移动节点110的移动IP会话在归属代理140存在(例如，归属代理类型移动性会话)，并且归属代理140存储对该归属代理特定的与移动节点110相关联的移动IP信息。外部代理120与归属代理140耦合。移动IP数据业务135在外部代理120与归属代理140之间的通信链路上携带。例如，移动IP数据业务135在耦合外部代理120与归属代理140的隧道上携带。根据本发明的一个实施例，如本文中后面所述，外部代理120和归属代理140能够如外部代理、归属代理恢复138所指定的来 恢复其移动性代理状态。
外部代理120还与外部代理130耦合。根据本发明的一个实施例，外部代理130是外部代理120的一个备份外部代理。根据本发明的另一实施例，外部代理130是本文中后面描述的外部代理120的恢复伙伴。如本文中后面所述，外部代理120和外部代理130能够如外部代理、外部代理恢复125所指定的来恢复其移动性代理状态。
归属代理140还与归属代理150耦合。根据本发明的一个实施例，归属代理150是归属代理140的一个备份归属代理。根据本发明的另一实施例，归属代理150是本文中后面描述的归属代理140的恢复伙伴。如本文中后面所述，归属代理140和归属代理150能够如归属代理、归属代理恢复145所指定的来恢复其移动性代理状态。根据本发明的一个实施例，如本文中后面所述，归属代理140和外部代理130能够如外部代理、归属代理恢复165所指定的来恢复其移动性代理状态。
外部代理130还与归属代理150耦合。根据本发明的一个实施例，外部代理130是归属代理150的对等体。例如，外部代理130为归属代理150提供外部代理功能性。外部代理130和归属代理150能够如外部代理、归属代理恢复155所指定的来恢复其移动性代理状态。
根据本发明的一个实施例，移动性代理交换恢复消息，以便恢复其移动性代理状态(例如，移动IP会话信息、与移动节点有关的附加信息(例如，QoS参数、业务过滤器、安全参数、接入控制列表、负载平衡属性等))。恢复消息采取带有可靠性支持的请求/响应格式。例如，在本发明的一个实施例中，仅可恢复建立的会话。通过使用序号和来自移动性代理对等体的序号的确认，实现了可靠性。根据本发明的一个实施例，恢复消息具有UDP报头，之后是以下格式：

类型字段指示这是恢复消息。例如，“类型”字段中的比特可指示RECOVERY(恢复)。子类型字段描述消息中携带的恢复子类型的类型。例如，子类型字段可指示在特定消息中携带问候消息、能力协商(这可以是能力协商请求或能力协商回复)、批量会话恢复请求、单一会话恢复请求、批量会话恢复响应或单一会话恢复响应。注意，应理解的是，子类型字段可用于根据不同的功能性或应用来传递不同、更少或附加的子类型(例如，QoS参数、安全参数、负载平衡属性等)。
MD字段定义恢复消息的消息方向。例如，根据本发明的一个实施例，如果MD字段具有0值，则消息从归属代理发送到外部代理。如果MD字段具有1值，则消息从外部代理发送到归属代理。如果MD字段具有2值，则消息从一个归属代理发送到另一归属代理。如果MD字段具有3值，则消息从一个外部代理发送到另一外部代理。当然，应理解的是，上述值是任意的，并且任何上述值可转变为另一值。
根据本发明的一个实施例，“A”比特指示恢复消息的接收方是否必须确认恢复消息。例如，如果“A”比特设为1，则要求确认。如果“A”比特设为0，则确认是可选的。应理解的是，虽然确认消息增大了可靠性，但它们也增大了使用的带宽量。
根据本发明的一个实施例，“R”、“V”和“C”比特指示接收方应在接收恢复消息时执行的特定动作。例如，“R”比特指示移动IP会话信息(例如来自移动IP结构的移动IP记录)是否要恢复(例如，是否 需要重新获得移动IP)。例如，如果“R”比特设为1，则移动IP信息需要恢复。如果“R”比特设为0，则移动IP信息不需要恢复。恢复动作参照图2、3和9更详细讨论。“V”比特指示移动IP信息是否要验证。例如，如果“V”比特设为1，则移动IP信息需要验证。如果“V”比特设为0，则移动IP信息不需要验证。验证动作参照图3、6和9更详细讨论。“C”比特指示移动IP信息是否要清除。例如，如果“C”比特设为1，则移动IP信息需要清除。如果“C”比特设为0，则移动IP信息不需要清除。清除移动IP信息参照图3、4和5更详细讨论。
保留字段以0值来发送，并且在接收时被忽略。发送方地址字段包括发送方的地址(例如，发送方的IP地址)。接收方地址字段包括接收方的地址(例如，接收此消息的移动性代理对等体的IP地址)。标识字段是由发送的移动性代理构建的64比特数字，用于匹配恢复消息和恢复响应以及用于保护，防止通知消息的重放攻击。部分标识字段也可用作序号。
扩展字段可扩展恢复消息格式的功能性。一个或多个扩展可与此恢复消息以及如RFC3344中所定义的一个或多个认证扩展一起使用。例如，根据本发明的一个实施例，以下扩展可包括在恢复消息格式的扩展字段中：能力协商扩展、批量会话恢复请求扩展、单一会话恢复请求扩展、批量会话恢复回复扩展及单一会话恢复回复扩展。
根据本发明的一个实施例，一个移动性代理可与另一移动性代理协商一个或多个能力。能力表示提供应用特征的功能性的一个或多个操作的特定集合。如果每个移动性代理支持该能力，则移动性代理可发送与该能力有关的消息(即，移动性代理可利用该能力)。例如，移动性代理可协商问候协议能力，该能力在协商后允许使用问候应用特征。例如，协商的问候能力允许以恢复消息格式在移动性代理之间发送问候分组。移动性代理可协商的能力的另外示例包括：移动IP会话恢复能力、移动IP会话验证能力和/或移动IP会话清除能力。应理解的是，上述示例是示范，因此，可以有可协商的许多其它能力。 此外，附加的信息可通过恢复消息来传送(例如，QoS参数、安全属性(例如AAA参数)、负载平衡能力、速率策略等)。
根据本发明的一个实施例，能力协商扩展采取以下格式：

类型字段指示扩展的类型，在此情况下，它指示这是能力协商扩展。长度字段是扩展的总长度。OPT字段指示任何选项在扩展中是否存在。支持的能力字段指示传送的移动性代理(即，发送能力协商扩展的移动性代理)支持哪些能力。因此，通过此信息，接收的移动性代理可比较那些能力和它支持的能力。例如，支持的能力字段中的值0x001指示支持问候协议能力。值0x002指示支持不同的恢复模式；值0x004指示支持不同的恢复类型，以及值0x008指示支持不同的恢复动作。应理解的是，根据移动性代理支持的不同能力，本发明设想到另外的值。
问候间隔字段是发送下一问候分组前的时间量。无响应间隔字段是问候间隔的倍数，在该间隔内，接收的移动性代理(例如，对等移动性代理)在被宣布为无响应前必须将问候分组发送回传送的移动性代理。恢复模式字段指示是否支持定期恢复能力和/或是否支持基于事件的恢复能力。例如，在定期模式中，恢复消息以某一预确定的时间间隔来发送(例如，每天一次、每小时一次等)。与此相反，在基于事件的模式中，恢复消息由于动态事件而发送(例如，移动性代理重新启动、移动IP会话冲突、管理事件(例如，网络管理员删除移动性绑定)、不可恢复事件、带有序号小于255的问候分组等)。
根据本发明的一个实施例，恢复类型字段指示是否支持批量会话恢复(例如，在单个恢复消息中恢复多于一个移动IP会话)和/或是否支持单一会话恢复。例如，在移动性代理重新启动时，该移动性代理将可能在重新启动发生前想要发送有关移动性代理上存在的每个移动IP会话(例如，每个移动IP记录)的恢复消息；因此，批量会话恢复类型是适当的。另一方面，如果移动节点从一个外部代理移到另一外部代理，则归属代理可指示旧外部代理清除其有关该移动节点的移动IP会话信息；因此，只有该特定移动IP会话受影响，在这种情况下，单一会话恢复类型可以是适当的。根据本发明的一个实施例，可靠的信道(例如，TCP、STCP等)可用于携带批量移动IP会话信息。根据本发明的一个实施例，在能力协商期间协商对使用可靠信道的支持。
恢复动作字段指示移动性代理支持的动作的类型。例如，恢复动作字段可指示支持移动IP会话验证、移动IP会话恢复和/或移动IP会话清除。选项字段指示在扩展中是否存在选项。处理模块和数据结构(例如，对等体的能力和存在的存储)在本文后面描述。
如前面所述，恢复消息采用请求/响应格式。根据本发明的一个实施例，移动性代理可为特定网络前缀或为网络接入标识符(NAI)部分字符串(例如，用户或域)请求批量会话恢复。例如，网络前缀的批量会话恢复请求扩展可具有以下格式：

NAI子字符串的批量会话恢复请求扩展可具有以下格式：

根据本发明的一个实施例，移动性代理可请求单一会话恢复。单一会话恢复请求必须唯一地识别移动IP会话(例如，NAI，归属地址(HoA)、会话创建时间戳等)。例如，单一会话恢复请求扩展可具有以下格式：

根据本发明的一个实施例，移动性代理可通过批量会话恢复响应做出响应。批量会话恢复响应可包括有关多个移动IP会话的信息。在发送移动IP信息时可使用基于模板的格式。例如，在发送移动IP数据库记录的情况下，每个分组可具有模板TLV(类型、长度、值)，其列出为每个记录包括的字段的类型和顺序以便每个字段无需编码为独立TLV。例如，批量会话恢复回复扩展可采用以下格式：

“T”比特指示记录是模板还是会话记录。模板ID字段是用于当前恢复事务的唯一标识符。记录集ID字段是匹配模板ID字段中标识符的标识符。根据本发明的一个实施例，会话记录基于匹配模板ID字段中标识符的模板来解密。
根据本发明的一实施例，移动性代理可通过单一会话恢复响应消息来响应恢复消息。单一会话恢复响应必须唯一地识别移动IP会话(例如，NAI，归属地址(HoA)、会话创建时间戳等)。例如，单一会话恢复响应扩展可具有以下格式：

应理解的是，上述扩展(例如，能力协商扩展、批量会话恢复请求扩 展、单一会话恢复请求扩展、批量会话恢复响应扩展及单一会话恢复响应扩展)可作为移动节点的注册的部分而被包括。例如，能力协商扩展可包括在如RFC3344中所定义的普通移动IP注册请求/回复消息中和/或如RFC3543中所定义的移动IP注册撤销消息中。应理解的是，上述消息格式是示范，并且其它格式在本发明的范围内。
图2是示出根据本发明的一个实施例的外部代理的移动IP会话恢复的数据流程图。图2的操作将参照图8和9的示范实施例进行描述。然而，应理解的是，图2的操作能由不同于参照图8和9所述实施例的本发明的实施例来执行，并且参照图8和9讨论的实施例能执行与参照图2所述的那些操作不同的操作。
图8示出根据本发明的一个实施例的配置成支持移动IP会话恢复的示范移动性代理。移动性代理801表示外部代理和归属代理(即，移动性代理801可以是外部代理或归属代理)。另外，移动性代理801可以是单个网元内移动性代理的多个实例之一。回到图1，外部代理120和130及归属代理140和150每个由移动性代理801表示。移动性代理801包括分组处理模块810、安全模块820、移动性代理到移动性代理能力协商模块830、移动性代理到移动性代理能力模块840、移动IP数据结构850(其包括本地移动性代理移动IP结构852和远程移动性代理移动IP结构854)、远程移动性代理配置结构860(其包括支持的远程移动性代理能力862和远程移动性代理类型864)及静态远程移动性代理结构870。
分组处理模块810负责处理移动性代理801接收和发送的分组。安全模块820在消息和移动节点的认证(例如，通过使用AAA)期间使用。移动性代理到移动性代理能力模块840提供移动性代理801支持的恢复能力的功能性。例如，移动性代理到移动性代理能力模块840包括某一些能力的新消息类型。如前面所述，能力表示提供应用特征的功能性的一个或多个操作的特定集合。例如，能力可包括恢复移动IP会话而不使用高可用性的能力(这将在本文后面详细描述)。典型 的高可用性方案要求移动性代理(例如，主要移动性代理)在故障时能够快速转变到备用移动性代理。备用移动性代理要求冗余存储、冗余处理模块、冗余控制卡和/或线路卡、转变支持等。备用移动性代理可位于远离主要移动性代理的位置，或者位于与主要移动性代理相同的网元内。因此，应理解的是，高可用性是昂贵的，并且移动IP网络中的某些移动性代理无需支持高可用性。
移动性代理到移动性代理能力协商模块830在移动性代理之间协商能力(例如，通过能力请求/能力响应消息)。移动性代理到移动性代理能力协商模块830包括对新类型的协商消息的支持。例如，移动性代理到移动性代理能力协商模块830支持前面所述的协商扩展消息类型。远程移动性代理配置结构860要存储有关耦合到移动性代理801的远程移动性代理(例如，备份移动性代理和/或对等移动性代理)的配置信息。耦合到移动性代理到移动性代理能力协商模块830的支持的远程移动性代理能力862是识别远程移动性代理支持的能力的结构。远程移动性代理类型864是识别远程移动性代理的类型(例如，备份和/或对等体)的数据结构。根据本发明的一个实施例，支持的远程移动性代理能力862和远程移动性代理类型864是相同结构。远程移动性代理的类型和支持的能力可确定在移动性代理801发送到远程移动性代理或从远程移动性代理接收的恢复消息中包括的动作。
移动IP数据结构850要在本地移动性代理移动IP结构852中存储移动性代理801的移动IP信息，以及在远程移动性代理移动IP结构854中存储来自远程移动性代理的移动IP信息。远程移动性代理移动IP结构854可存储来自各种远程移动性代理的移动IP信息和/或与远程移动性代理相关联的移动节点有关的其它附加信息(例如，该移动节点的QoS信息、该移动节点的业务过滤器、该移动节点的接入控制列表等)。在移动性代理801是外部代理的情况下，本地移动性代理移动IP结构852可以是访客结构。在移动性代理801是归属代理的情况下，本地移动性代理移动IP结构852可以是绑定结构。根据本发 明的一个实施例，本地移动性代理移动IP结构852和远程移动性代理移动IP结构854是相同结构。
在图2中，移动节点110与外部代理120耦合，并且外部代理120与归属代理140耦合。因此，移动节点110锚定在归属代理140，并且在外部代理120的外部网络内。外部代理120和归属代理140是移动性代理对等体。在操作210，归属代理140和外部代理120协商能力。例如，参照图8，外部代理120和归属代理140上的移动性代理到移动性代理能力协商模块830用于协商能力。根据本发明的一个实施例，如果外部代理120和归属代理140均支持移动IP会话恢复能力，则每个移动性代理将恢复能力模块包括为移动性代理到移动性代理能力模块840之一。另外，外部代理120和归属代理140的支持的远程能力代理能力862存储分别有关归属代理140和外部代理120是否支持恢复移动IP能力的信息。另外，外部代理120和归属代理140的远程移动性代理类型结构864存储分别有关归属代理140和外部代理120所属的移动性代理的类型的信息。例如，外部代理120的远程移动性代理类型结构864指示归属代理140是移动性代理对等体。
根据本发明的一个实施例，如果移动性代理支持移动IP会话恢复能力，则移动性代理能够在远程移动性代理移动IP结构854中存储与远程移动性代理相关联的移动IP信息和/或附加的移动节点信息。另外，如果移动性代理支持移动IP会话恢复能力，则移动性代理能够传送本地移动IP信息和/或附加的本地移动节点信息。
根据本发明的一个实施例，移动IP会话恢复能力通过如RFC3344中所定义的普通注册请求和注册回复消息上的搭载来协商。换而言之，移动IP会话恢复能力包括在普通注册请求/回复消息的扩展字段中。例如，在第一注册请求上，外部代理120代表请求的移动节点将到归属代理140的普通注册转发到归属代理并将移动IP会话恢复能力与该注册请求搭载在一起。类似地，在传送注册回复时，归属代理140可将恢复移动IP能力与注册回复消息搭载在一起。根据本发明的一个 实施例，通过恢复消息来协商移动IP会话恢复能力，如前面所述。
回到图2，在移动IP会话恢复能力已协商后，在稍后某一时间，在操作212，外部代理120接收来自移动节点110的普通注册请求。除照常处理注册请求外(例如，分组处理模块810通过使用安全模块820对移动节点认证并在本地移动性代理移动IP结构852中为移动节点做记录)，在操作214，外部代理120将注册请求转发到归属代理140，并且搭载外部代理特定信息格式中的恢复数据。外部代理特定信息是不透明的信息(即，外部代理特定信息仅对该特定外部代理的特定实现有用)。外部代理特定信息包括对一个或多个移动IP会话的还原所要求的所有必需信息。换而言之，如果外部代理120无意或意外丢失其本地移动性代理移动IP结构中的信息，则外部代理特定信息包括该信息以重构该结构中的记录。外部代理特定信息可包括与移动节点相关联的接入接口、移动节点的标识符(例如，MAC地址、NAI、IP地址)、第2层信息、第3层信息、会话用户名、时间戳、实现特定信息、安全信息(例如，AAA)等。另外，外部代理特定信息可包括与它正在为其提供移动IP服务的移动节点有关的附加信息(例如，该移动节点的QoS信息、该移动节点的业务过滤器、该移动节点的接入控制列表等)。根据本发明的一个实施例，外部代理特定信息可从外部代理120上的待定表(pending table)(例如，从外部代理120上的本地移动性代理移动IP结构852)获得。根据本发明的一个实施例，外部代理特定信息在某种方式中被加密，使得归属代理140不能读取外部代理特定信息。
因此，根据本发明的一个实施例，如果在归属代理(例如，如根据对等的外部代理的支持的远程移动性代理能力862所指示的)和对等的外部代理支持移动IP会话恢复能力，则在锚定在该归属代理的移动节点从该外部代理请求移动IP服务(例如，通过移动IP注册请求消息)时，外部代理动态且自动地触发与该移动节点相关联的外部代理特定信息到该归属代理的传送。来自锚定在该归属代理的不同移动 节点的随后移动IP注册请求也触发与那些移动节点相关联的外部代理特定信息到归属代理140的传送。还应理解的是，归属代理可以是与外部代理对等的多个归属代理之一。在移动IP注册请求时，为支持移动IP会话恢复能力的归属代理中的每个其它代理执行类似的过程。这样，外部代理120可促使恢复信息以外部代理特定信息的形式存储在它当前正在为其提供外部代理服务的每个对等的归属代理上(假设对等的归属代理支持移动IP会话恢复能力)。
图9示出恢复信息的动态分布。参照图9，网元910包括外部代理920和归属代理930。如通信链路944A-944D所示，外部代理920与归属代理940A-940D对等。通信链路944D通过虚线示出，以指示虽然归属代理940D是外部代理920的对等体，但外部代理920当前未正在提供移动服务到锚定在归属代理940D的任何移动节点。外部代理920正在提供移动IP服务到锚定在归属代理940A的移动节点(NAI1)911、锚定在归属代理940B的移动节点(NAI2)912及锚定在归属代理940C的移动节点(NAI3)。外部代理920包括移动IP数据结构922，该结构包括与移动节点911-913相关联的外部代理信息和来自归属代理940A的移动节点(NAI1)911相关联的归属代理特定信息。
归属代理940A和940B及外部代理920每个支持移动IP会话恢复能力(例如，如前面所述，归属代理940A和940B与外部代理920协商移动IP会话恢复能力)。根据本发明的一个实施例，即使移动性代理支持移动IP会话恢复能力，该移动性代理也可选择不为其会话利用该能力。例如，在图9中，归属代理940B存储从外部代理920接收的移动性代理特定信息，但不传送与归属代理940B有关的任何会话信息。移动性代理可能不期望或不需要将移动性代理特定信息传送到其对等体(例如，移动性代理可采用高可用性恢复方案)，但仍可选择存储远程移动性代理特定信息。
根据本发明的一个实施例，在移动节点请求来自外部代理的移动IP服务(例如，通过移动IP注册请求消息)时，外部代理将对应于 该移动节点的外部代理特定信息附加到注册请求，并将它转发到作为该移动节点的锚点的归属代理。因此，在移动节点(NAI1)911请求来自外部代理920的移动IP服务时，外部代理920将对应于移动节点(NAI1)911的外部代理特定信息附加到注册请求，并将它转发到充当移动节点(NAI1)911的锚点的归属代理940A。类似地，在移动节点(NAI1)912请求来自外部代理920的移动IP服务时，外部代理920将对应于移动节点(NAI1)912的外部代理特定信息传送到归属代理940B。每个被传送的外部代理特定信息包括对于外部代理920重建与相应移动节点相关联的会话所必需的数据(在外部代理920丢失与该会话相关联的信息时)。
归属代理940A和940B每个分别在移动IP数据结构942A和移动IP数据结构942B中存储它们已接收的外部代理特定信息。移动IP数据结构记录945A和945B包括分别在归属代理数据和外部代理数据形式中的归属代理特定信息。归属代理数据和外部代理数据与特定移动节点相关联(由移动节点的NAI示范性地指示)。虽然归属代理数据和外部代理数据示为作为相同记录相关联(例如，记录945A和945B)，但归属代理数据和外部代理数据可单独存储，同时保持对相应移动节点的关联。
归属代理940C不支持移动IP会话恢复能力。相应地，移动IP数据结构942C不包括与移动节点(NAI3)913相关联的外部代理特定信息。因此，记录945C不包括外部代理数据。
回到图2，除处理普通注册请求(例如，分组处理模块810通过使用安全模块820为移动节点认证并在本地移动性代理移动IP结构852中为移动节点110做记录)外，在操作216，归属代理140在其移动IP数据结构850中存储外部代理特定信息。根据本发明的一个实施例，外部代理特定信息存储在远程移动性代理移动IP结构854中，并且与移动节点110的记录相关联。根据本发明的另一个实施例，外部代理特定信息与记录一起存储在本地移动性代理移动IP结构852 中。因此，移动IP数据结构850存储本地移动性代理MIP信息(例如，移动节点110的归属代理移动性绑定)和与移动节点110相关联的接收的外部代理特定信息。根据本发明的另一个实施例，外部代理特定信息存储在单独的结构中，并且与移动节点110的记录相关联。
在操作218，归属代理140传送普通注册请求消息，并且搭载归属代理140特定信息到外部代理120。归属代理140特定信息与移动节点110相关联(例如，归属代理140特定信息从本地移动性代理移动IP结构852中移动节点110的记录中得到)。类似于前面所述的外部代理特定信息，归属代理140特定信息是不透明的信息(即，归属代理140特定信息只对归属代理140的特定实现有用)，并且在移动IP结构852中包括重建与移动节点110相关联的会话所必需的信息。归属代理140特定信息可包括与移动节点110相关联的接入电路、移动节点110的标识符(例如，MAC地址、NAI、IP地址)、第2层信息、第3层信息、会话用户名、时间戳、实现特定信息、安全信息(例如，AAA)等。另外，归属代理140特定信息可包括与移动节点110有关的附加信息(例如，QoS信息、业务过滤器、接入控制列表等)。根据本发明的一个实施例，归属代理140特定信息可以在某种方式中被加密，使得外部代理120不能读取归属代理140特定信息。
参照图9，归属代理940A已将与移动节点(NAI1)911相关联的归属代理940A特定信息传送到外部代理920，并且外部代理920在移动IP数据结构922中存储该信息。
除照常处理注册回复外，在操作220，外部代理120在其移动IP数据结构850中存储归属代理140特定信息。根据本发明的一个实施例，归属代理140特定信息存储在远程移动性代理移动IP结构854中，并且与移动节点110的记录相关联。根据本发明的另一个实施例，外部代理特定信息与记录一起存储在本地移动性代理移动IP结构852中。因此，移动IP数据结构850存储本地移动性代理MIP信息(例如，移动节点110访客信息)和与移动节点110相关联的接收的归属 代理140特定信息。根据本发明的另一个实施例，归属代理140特定信息存储在单独的结构中，并且与移动节点110的记录相关联。
在操作222，外部代理120照常将注册回复传送到移动节点110，由此完成移动节点注册过程。根据本发明的一个实施例，在将注册回复消息传送到移动节点110之前，删除移动性代理特定扩展。
在稍后的某个时间，在操作224，外部代理120遇到了造成其本地移动性代理移动IP数据结构852中存储的信息丢失的故障和/或错误(例如，由于重新启动、管理错误(例如，管理员清除了移动IP数据结构)、系统错误等)。根据本发明的一个实施例，外部代理120不采用高可用性；因此，在故障或错误时，外部代理120丢失了其移动IP数据结构850中存储的信息，并且不能通过高可用性恢复该信息。然而，归属代理140已存储外部代理特定信息，并且如本文中后面将更详细所述的，此信息可用于重构移动IP数据结构。
在操作266，外部代理120和归属代理140随后协商移动IP会话恢复能力。虽然图2中未示出，但在外部代理120重新协商移动IP会话恢复能力之前，外部代理120确定归属代理140是移动性代理对等体。根据本发明的一个实施例，在外部代理120上的静态远程移动性代理结构中包括静态对等体(例如，已手动和/或静态配置为外部代理120的对等体的移动性代理)的列表。例如，参照图8，静态远程移动性代理结构870存储静态对等体信息。根据本发明的一个实施例，静态远程移动性代理结构870不受造成本地移动性代理移动IP数据结构852中信息丢失的故障和/或错误影响。因此，通过使用静态远程移动性代理结构870，外部代理120可确定归属代理140是移动性代理对等体。
如果归属代理140未在静态远程移动性代理结构870中示出，则归属代理140可以是动态移动性代理对等体。动态移动性代理对等体是未手动和静态配置的对等体，并且是由于移动节点的请求而成为对等体。例如，移动节点110(锚定在静态远程移动性代理结构870中 未包括的归属代理140)可移到外部代理120的外部网络并请求移动IP服务。在成功提供移动IP服务到移动节点时，外部代理120和归属代理140成为对等的。一般情况下，如果故障和/或错误促使外部代理120重新启动，则外部代理120丢失动态移动性代理对等体的知识。根据本发明的一个实施例，确定动态移动性代理对等体可通过使用问候协议来执行，这在本文中后面更详细地描述。根据本发明的一个实施例，可从远程数据库(例如，AAA(认证、授权、计费)服务器、策略服务器等)获得动态移动性代理对等体的列表。
移动IP会话恢复能力在故障或错误后协商，因为外部代理120可能在故障和/或错误后具有不同的能力。例如，在故障和/或错误之前外部代理120可能正在运行包括移动IP会话恢复能力的某个版本的软件(例如，2.0)，但在故障和/或错误后，要求外部代理通过不包括移动IP会话恢复能力的更旧版本的软件(例如，1.0)来重新启动。如果该能力不存在，则如现有技术中一样处理恢复。因此，在本发明的一个实施例中，移动性代理不假设在故障和/或错误后存在以前的能力。根据本发明的另一个实施例，如果故障和/或错误未造成外部代理120的重新启动，则在故障和/或错误后不协商移动IP会话恢复能力。
假设外部代理120和归属代理140支持移动IP会话恢复能力，则在操作228，外部代理120将移动IP会话恢复请求消息传送到归属代理140。移动IP会话恢复请求消息从归属代理140请求将使得外部代理120能够重构其移动IP数据结构的信息(即，请求存储的外部代理120特定信息)。移动IP会话恢复请求消息可采取如前面所述的恢复消息的形式，带有一个或多个移动IP会话恢复请求扩展(例如，用于要恢复的每个会话的单一移动IP会话请求扩展、批量移动IP会话请求扩展)。在外部代理120遇到故障和/或错误并丢失其移动IP会话信息时，外部代理120可能发送批量移动IP会话请求扩展(如果在归属代理140上支持该能力)。
虽然图2中未示出，但如前面所述，外部代理120可与多个归属 代理对等。如果外部代理120丢失所有其移动IP会话信息或部分该信息，并且不能确定它已丢失有关哪个归属代理的信息，则外部代理120将移动IP会话恢复请求消息传送到支持移动IP会话恢复能力的每个对等归属代理。外部代理120可将移动IP会话恢复请求发送到静态对等体结构870中识别的支持移动IP会话恢复能力的对等体(例如，如支持的远程移动性代理能力862中所识别的)，或者通过其它方式发送到识别的动态移动性代理对等体(例如，通过问候协议)。例如，参照图9，外部代理920将移动IP会话恢复请求分别发送到归属代理940A和归属代理940B。
归属代理140处理移动IP会话恢复请求消息，并且在操作230，传送包括存储的外部代理特定信息的移动IP会话恢复回复消息。移动IP会话恢复回复消息可采取如前面所述的恢复消息的形式，带有移动IP会话恢复扩展(例如，批量移动IP会话恢复扩展、单一移动IP会话恢复扩展)。因此，归属代理140将对于外部代理120重构其本地移动性代理移动IP结构852的必需信息传送到外部代理120。在操作232，外部代理120将它已接收恢复回复消息的确认传送到归属代理140。确认增加了外部代理120已接收所有存储的外部代理信息的可靠性。例如，如果归属代理140未接收到确认，则归属代理140可重新传送移动IP会话恢复回复消息。根据本发明的一个实施例，在能力协商期间协商重新传送移动IP会话恢复回复消息的次数。
参照图9，外部代理920可接收分别在归属代理940A-940B的记录945A-945B中存储的外部代理信息。注意，由于归属代理940C不支持移动IP会话恢复能力，并且不存储外部代理920特定信息，因此，外部代理920不从归属代理940C接收外部代理信息。
再参照图2，在操作234，从归属代理140接收的信息由外部代理120用于重构其本地移动性代理移动IP结构852。因此，在未使用高可用性的情况下(如前面所述，一些移动性代理由于其资源成本原因而可能不采用高可用性或者不想利用高可用性)，外部代理120能够 在造成其本地移动性代理结构852中的信息丢失的故障和/或错误后，通过从归属代理140接收的信息(例如，与移动节点110相关联的外部代理120特定信息)来恢复该结构。参照图9，从归属代理940A-940B接收的外部代理920特定信息可用于重构移动IP数据结构922。注意，与移动节点(NAI3)913相关联的移动IP信息不能通过使用移动IP会话恢复能力来恢复。因此，与移动节点(NAI3)913相关联的信息可如现有技术中的处理一样恢复，或者如参照图4所述的来恢复。
如相对于图2、8和9所述的恢复移动IP信息允许比经高可用性的恢复更有效地使用资源。例如，如前面所述，单独的备用移动性代理可部署在移动IP网络中以提供高可用性。然而，如相对于图2、8和9所述的恢复移动IP信息不要求单独的移动性代理，也不要求冗余存储、冗余处理、冗余线路卡等。另外，将移动IP信息分布到多个节点而不是单个节点，这更有效地使用了资源。另外，将恢复信息分布到多个位置使恢复信息多样化，由此降低了不能恢复任何信息的风险。例如，如果所有恢复信息存储在一个位置中，并且恢复失败，则信息将得不到恢复。然而，如果恢复信息存储在多个位置中，并且恢复在那些位置的一些位置中失败，但在至少一些其它位置中成功，则至少一些信息可得到恢复。
此外，如果远程移动性代理的移动IP信息与移动性代理正在向其提供移动IP服务的移动节点(例如，移动性代理的客户)相关联，则该移动性代理更倾向于存储该信息。例如，归属代理940A可属于服务提供商A，归属代理940B可属于服务提供商B，并且外部代理920可属于服务提供商C。即使归属代理940A和外部代理920可属于不同服务提供商，归属代理940A也可允许存储与移动节点(NAI)911相关联的外部代理920特定信息(且反之亦然)，以允许在错误的情况下为其客户(例如，移动节点911)实现更快恢复。换而言之，如同归属代理940A和外部代理920协作以提供移动IP服务到移动节点(NAI1)911一样，归属代理940A和外部代理920也可协作以提供用 于移动节点(NAI1)911的恢复。然而，由于此能力花费归属代理940A的资源(例如，存储器、处理、带宽等)，因此，归属代理940A可以不允许存储与无关的移动节点(例如，锚定在归属代理940B的移动节点(NAI2)912)相关联的外部代理920特定信息。换而言之，在归属代理940A与移动节点(NAI2)912不关联并且与归属代理940B不属于相同服务提供商时，归属代理940A不想利用其资源为另一服务提供商的客户(例如，移动节点(NAI2))提供恢复。
另外，虽然如IETF草案“draft-ietf-mip4-generic-notification-message-02.txt”中所述的通知消息可在移动会话期间通知移动性代理对等体一些信息，但通知消息不能恢复移动IP会话，因为通知消息与现有移动会话有关。换而言之，通知消息只对当前建立的会话有用，并且不能用于恢复会话。因此，在造成移动IP信息(包括移动会话的存在)丢失的故障和/或错误时，通知消息不能用于恢复移动IP会话。
虽然图2中未示出，但由于外部代理120的故障或错误，存储在其本地移动性代理移动IP结构852中的归属代理140特定信息也可能丢失。因此，为使外部代理120为归属代理140提供恢复能力(即，存储归属代理140特定信息)，归属代理140要将归属代理140特定信息重新传送到外部代理120。类似地，在图9中，归属代理940A将归属代理940A特定信息重新传送到外部代理920。
应理解的是，虽然在图2中执行的操作与恢复其本地移动性代理移动IP结构852的外部代理120有关，但在归属代理140恢复会话时，可类似地执行操作。因此，在图9中，归属代理930通过通信链路954A-954D，分别与外部代理950A-950D对等。通信链路954D是虚线，指示虽然外部代理950D是归属代理930的对等体，但外部代理950D当前未正在提供移动IP服务到锚定在归属代理930的任何移动节点。外部代理950A-950C分别正在提供移动IP服务到移动节点914-916。移动节点914-916的每个锚定在归属代理930。外部代理950A-950B和归属代理930均支持移动IP会话恢复能力。外部代理 950C不支持移动IP会话恢复能力。归属代理930包括移动IP数据结构932，该结构包括分别用于移动节点914-916的记录(通过移动节点的NAI来识别)。对于移动节点(NAI4)914，移动IP数据结构932存储归属代理930特定信息和外部代理950A特定信息。对于移动节点(NAI5)915，移动IP数据结构932存储归属代理930特定信息和外部代理950B特定信息。对于移动节点(NAI6)916，移动IP数据结构932存储归属代理930特定信息。如记录955A所示，外部代理950A在其移动IP数据结构952A中存储外部代理950A特定信息和接收的归属代理930特定信息。如记录955B所示，外部代理950B在其移动IP数据结构952B中存储外部代理950B特定信息和接收的归属代理930特定信息。如记录955C所示，外部代理950C在其移动IP数据结构952C中存储外部代理950C特定信息。
图3是示出移动IP会话恢复的数据流程图，其中，根据本发明的一个实施例，移动节点从一个外部代理移到另一外部代理。在图3中，归属代理140与外部代理120和外部代理130耦合。外部代理120和外部代理130均是归属代理140的对等体(例如，外部代理120和外部代理134均为属于归属代理140的某些移动节点提供转交地址)。在操作300，移动节点110(NAI＝1)在时间1与外部代理120相关联。在操作302，移动节点110(NAI＝1)在时间2与外部代理120相关联(其中，时间2＞时间1)。因此，移动节点110已从外部代理120移到外部代理130。在操作304，归属代理140遇到已造成其本地移动性代理移动IP结构852中信息丢失的故障和/或错误。另外，在遇到故障或错误之前，归属代理140不能通知外部代理120停止提供移动IP服务到移动节点110(例如，通过注册撤销消息)。另外，与移动节点110的移动IP信息相关联的生存期在外部代理120上尚未期满。因此，外部代理120继续存储有关移动节点110的移动IP信息(例如，用于移动节点110的绑定)。
由于外部代理120和外部代理130均是归属代理140的对等体(如 本文中前面所述类似地确定外部代理120和130是对等体)，因此，归属代理140在操作310与外部代理130协商能力，并且在操作312与外部代理120协商能力。根据本发明的一个实施例，归属代理140通过现有技术中已知的方式来恢复本地移动IP结构852中的信息(例如，通过高可用性)。然而，归属代理140将想要验证恢复的移动IP结构852中的信息是准确的。因此，协商的能力可包括移动IP会话验证能力。然而，如果归属代理140不采用现有技术中已知的恢复方法(例如，高可用性)，则协商的能力包括移动IP会话恢复能力。另外，协商的能力包括在本文中后面更详细描述的移动IP会话清除能力。
一旦能力协商后，归属代理140便在操作314向外部代理130传送恢复请求消息(例如，批量会话恢复请求、单一会话恢复请求)，其中，消息中包括的动作取决于归属代理140是正在验证一个或多个会话，还是正在恢复一个或多个会话，并且在操作316将恢复请求消息(例如，批量会话恢复请求、单一会话恢复请求)传送到外部代理120。外部代理120在操作318将恢复响应消息(例如，批量会话恢复响应、单一会话恢复响应)传送到归属代理140。如果在操作316中的恢复请求消息包括移动IP会话恢复动作，则在操作318中恢复响应消息包括与移动节点110相关联的外部代理120特定信息。外部代理120特定信息指示外部代理120正在提供服务到移动节点110，并且包括外部代理120何时开始提供服务到移动节点110的时间戳(例如，T1)。归属代理140可通过在操作318接收的外部代理120特定信息，重建其本地移动性代理移动IP结构。
如果操作316中的恢复请求消息包括移动IP会话验证动作，则操作318中的恢复响应消息包括验证外部代理120正在提供移动IP服务到请求的移动节点的信息。例如，如果恢复请求是用于移动节点110的单一会话恢复请求，则外部代理120的回复带有验证外部代理120正在提供移动IP服务到移动节点110的信息。如果恢复请求是批量会话恢复请求，则外部代理120的回复带有验证外部代理120正在提供 移动IP服务到任何数量的移动节点的信息。换而言之，批量会话恢复请求消息为锚定到外部代理正在为其提供移动IP服务的归属代理的每个移动节点请求验证。在操作318中恢复响应消息中包括的是唯一地识别移动节点的信息和外部代理120开始提供服务到移动节点的时间(例如，NAI、IP地址和时间戳)。注意，此信息对外部代理120而言并非不透明的信息。操作318中的恢复响应消息指示外部代理120正在提供移动IP服务到移动节点110并指示时间戳T1。在操作320，归属代理140将确认传送到外部代理120。
类似于外部代理120，外部代理130传送恢复响应消息，其中，在消息中包括的动作取决于归属代理140是正在验证一个或多个会话还是正在恢复一个或多个会话。外部代理130在操作322将恢复响应消息(例如，批量会话恢复响应、单一会话恢复响应)传送到归属代理140。如果操作314中的恢复请求消息包括移动IP会话恢复动作，则在操作322中恢复响应包括与移动节点110相关联的外部代理130特定信息。外部代理130特定信息指示外部代理130正在提供服务到移动节点110，并且包括外部代理130何时开始提供服务到移动节点110的时间戳(例如，T2(T2＞T1))。在操作324，归属代理140将确认传送到外部代理130。由于外部代理130在比外部代理120更后的时间开始提供服务到移动节点110，因此，归属代理假设移动节点110已从外部代理120移到外部代理130。因此，归属代理140可根据在操作322接收的外部代理130特定信息，重建其本地移动性代理移动IP结构。例如，如果归属代理140以前根据在操作318接收的外部代理120特定信息来重建本地移动性代理移动IP结构，则归属代理140通过外部代理130特定信息来修改本地移动性代理移动IP结构。
如果操作314中的恢复请求消息包括移动IP会话验证动作，则以如关于操作318中恢复响应消息所述的类似方式，操作322中的恢复响应消息包括验证外部代理130正在提供移动IP服务到请求的移动节点的信息。在操作322中恢复响应消息中包括的是唯一地识别移动节 点(如果它们存在)的信息和外部代理130开始提供服务到那些移动节点的时间(例如，每个移动节点的NAI、IP地址和时间戳)。注意，此信息对外部代理130而言并非不透明的信息。操作322中的恢复响应消息指示外部代理130正在提供移动IP服务到移动节点110并指示时间戳T2，其中，T2大于T1。在操作324，归属代理140将确认传送到外部代理130。
因此，在操作324的时间，归属代理140已从两个不同外部代理接收有关相同移动节点(即，如由相同NAI识别的移动节点110)的恢复响应。如前面所述，由于操作322中来自外部代理130的恢复响应指示外部代理130在比外部代理120更后的时间开始提供移动IP服务到移动节点110，因此，归属代理140假设移动节点110已从外部代理120移到外部代理130。因此，归属代理140假设外部代理120不再需要存储用于移动节点110的移动IP信息。因此，在操作326，归属代理140将带有移动IP会话清除动作的恢复消息传送到外部代理120。带有清除动作的此恢复消息指示外部代理120删除与移动节点110相关联的存储的移动IP信息。根据本发明的一个实施例，恢复消息包括认证信息，该信息允许外部代理120信任恢复消息是来自归属代理140而不是假冒者。外部代理120随后可清除与移动节点110相关联的移动IP信息。例如，外部代理120可清除其本地移动性代理移动IP结构852中对应于移动节点110的条目。另外，外部代理120可清除可在远程移动性代理移动IP结构854中存储的对应于移动节点110的信息。因此，外部代理120不必等待直到用于移动节点的条目中的生存期期满之后才删除该条目，因为归属代理140可指示外部代理删除该条目。
应理解的是，图3中操作的顺序是示范性的。例如，归属代理140可在从外部代理120接收恢复响应318之前从外部代理130接收恢复响应322。然而，应理解的是，归属代理140仍根据接收的外部代理130特定信息来重建其本地移动性代理移动IP结构。例如，归属代理 140可通过在操作322接收的外部代理130特定信息来重建其本地移动性代理移动IP结构，并且在操作318从外部代理120接收到恢复响应时，归属代理140确定外部代理120在比外部代理130更后的时间已开始提供移动IP服务到移动节点110。因此，如果归属代理140从多个外部代理接收有关单个移动节点的外部代理特定信息，而不考虑归属代理140接收外部代理特定信息的时间，则归属代理140根据哪个外部代理在时间上最后开始提供移动IP服务到该移动节点来重建其本地移动性代理移动IP结构。
图4是数据流程图，其示出根据本发明的一个实施例的通过备份代理和/或恢复伙伴的移动IP网络中的移动IP会话恢复。在图4中，归属代理140与归属代理150和外部代理120耦合。外部代理120与归属代理140和外部代理130耦合。类似于图2中的操作210，归属代理150和归属代理140在操作402协商能力，并且归属代理140和外部代理130在操作404协商能力，以及外部代理120和外部代理130在操作406协商能力。根据本发明的一个实施例，归属代理150是归属代理140的备份。例如，归属代理150存储归属代理140中包括的信息的冗余副本(包括移动IP信息)。类似地，根据本发明的一个实施例，外部代理130是外部代理120的备份。例如，外部代理130存储外部代理120中包括的信息的冗余副本。
在操作408，外部代理120将典型注册请求(例如，用于特定移动节点)消息传送到归属代理。除注册请求的普通处理外，在操作410，归属代理140将恢复消息传送到归属代理150，指示归属代理150应将用于该移动节点的条目添加到其移动IP结构(例如，绑定结构)中，以便保持归属代理150与归属代理140之间的冗余。在操作412，归属代理150确认恢复消息。
一旦归属代理140从归属代理150接收确认，归属代理140便假设归属代理150在冗余状态中。在操作414，归属代理140将普通注册回复消息传送到外部代理120。除注册回复消息的普通处理外(例 如，在其移动IP结构中添加用于该移动节点的条目)，外部代理120将恢复消息传送到外部代理130，指示外部代理130应将用于该移动节点的条目添加到其移动IP结构中，以便保持外部代理120与外部代理130之间的冗余。在操作418，外部代理130确认恢复消息。
在以后的某个时间，在操作420，外部代理120将用于特定移动节点的带有生存期等于0的注册请求(例如，注册撤销消息)传送到归属代理140。除处理带有生存期等于0的注册请求外(例如，删除其移动IP数据结构中用于该移动节点的条目)，在操作422，归属代理140将带有清除动作的恢复消息传送到归属代理150，指示归属代理150从其移动IP数据结构删除用于该移动节点的条目，以便保持归属代理150与归属代理140之间的冗余。在操作424，归属代理150将恢复消息的确认传送到归属代理140。
一旦归属代理140从归属代理150接收到确认，归属代理140便假设归属代理150在冗余状态中。在操作426，归属代理140将典型注册回复消息传送到外部代理120。除处理注册回复消息外(例如，删除其移动IP结构中用于该移动节点的条目)，在操作428，外部代理120将带有清除动作的恢复消息传送到外部代理130，指示外部代理130应从其移动IP结构删除用于该移动节点的条目，以便保持外部代理120与外部代理130之间的冗余。在操作430，外部代理130确认恢复消息。
如果归属代理140或外部代理120丢失其移动IP结构中的信息，则以如参照图2所述类似的方式，归属代理140或外部代理120可分别从归属代理150或外部代理130恢复信息。
参照图9，根据本发明的一个实施例，网元960与网元910耦合，并且充当网元910的备份。网元960包括存储网元910传送的信息的结构962。结构962包括来自归属代理930和外部代理920的数据。结构962包括至少分别对外部代理920和归属代理930特定的数据。另外，结构962可存储传送到外部代理920和/或归属代理930的远程 移动性代理信息。例如，外部代理920存储的结构962归属代理940A特定信息。如果归属代理930和/或外部代理920丢失其移动IP结构中的信息，则以如参照图2所述类似的方式，归属代理930和/或外部代理920可从网元960恢复信息。
参照回图4，在本发明的一些实施例中，归属代理150是归属代理140的恢复伙伴，并且类似地，外部代理130是外部代理120的恢复伙伴。例如，在操作408期间，类似于如在图2的操作214中所述的，外部代理120可将注册请求转发到归属代理140，并且搭载外部代理特定信息格式中的恢复数据。如果归属代理140不想在本地存储外部代理特定信息(例如，归属代理140没有内部资源可用)，但想对外部代理120提供恢复服务，则它可请求其恢复伙伴(归属代理150)存储外部代理特定信息。因此，在操作410，归属代理140可将恢复消息传送到归属代理150，请求归属代理150存储外部代理特定信息。类似于如更早所述的，归属代理150确认恢复消息。
在操作414，类似于如图2的操作218中所述的，归属代理140将普通注册回复消息传送到外部代理120，并且搭载归属代理特定信息格式中的恢复数据。类似于如上参照归属代理恢复伙伴所述的，外部代理120可请求其恢复伙伴(外部代理130)存储归属代理特定信息。因此，在操作416，外部代理120可将恢复消息传送到外部代理130，请求外部代理140存储归属代理特定信息。在操作418，外部代理130确认恢复消息。
在以后的某个时间，在操作420，外部代理120将用于特定移动节点的带有生存期等于0的注册请求(例如，注册撤销消息)传送到归属代理140。除处理带有生存期等于0的注册请求外，在操作422，归属代理140将带有清除动作的恢复消息传送到归属代理150，指示归属代理150删除与该会话相关联的外部代理特定信息。在操作424，归属代理150将恢复消息的确认传送到归属代理140。
在操作426，归属代理140将典型注册回复消息传送到外部代理 120。除处理注册回复消息外，在操作428，外部代理120将带有清除动作的恢复消息传送到外部代理130，指示外部代理130删除与该会话相关联的归属代理特定信息。在操作430，外部代理130确认恢复消息。
图5是示出移动IP会话恢复的数据流程图，其中，根据本发明的一个实施例，在移动性代理检测到移动IP冲突。在图5中，外部代理120是归属代理140的对等体。类似于如前面参照图2中所述的操作210、214和218所述的，执行操作510、512和514。协商的能力包括至少移动IP会话清除能力。
在注册回复消息的处理期间，在操作516，外部代理120检测到移动IP会话冲突。例如，在外部代理120的本地移动性代理移动IP结构中，移动节点(例如，M1)当前与IP地址1.2.3.4相关联(例如，归属代理140已指派移动节点M1与IP地址1.2.3.4相关联)。然而，一个不同的移动节点(例如，M2)正在尝试通过IP地址1.2.3.4向外部代理120注册(例如，归属代理140已指派移动节点M2与IP地址1.2.3.4相关联)。因此，外部代理不知道哪个移动节点应与IP地址1.2.3.4相关联(即，存在冲突)。根据本发明的一个实施例，外部代理120可盲接受新注册并且删除旧条目，或者盲拒绝新注册并保持旧条目。
根据本发明的另一个实施例，在检测到冲突时，外部代理120将带有清除动作的恢复消息传送到归属代理140，并且归属代理140可决定IP地址应与哪个移动节点相关联(即，归属代理140可决定对冲突的解决办法)。例如，在操作518，外部代理120将带有清除动作的恢复消息传送到归属代理140。在本发明的一个实施例中，该消息指示归属代理140从其移动IP数据结构删除新移动节点(例如，移动节点M2)。归属代理140做出是否从其移动IP数据结构删除该移动节点的独立决定。如果归属代理140决定从其移动IP数据结构删除该移动节点，则在操作220，归属代理140将确认传送到外部代理120。 如果归属代理140决定在其移动IP数据结构中保持该移动节点，则在操作220，归属代理140将否定确认(例如，nak)传送到外部代理120。外部代理120随后可根据从归属代理140接收的消息，从其移动IP数据结构删除当前移动节点和添加新移动节点到移动IP数据结构，或者拒绝新移动节点的注册。
因此，外部代理120可通过使用恢复消息传递而智能地管理移动IP会话冲突。此外，由于归属代理140可能未注意到冲突，因此，外部代理120可将冲突通知归属代理140。例如，冲突能够由于管理错误而产生。网络管理员可清除归属代理140上的绑定(例如，清除移动IP结构)，使得归属代理认为地址1.2.3.4对指派有效。然而，在归属代理140将地址1.2.3.4指派到移动节点时，对外部代理120显示的是，两个不同移动节点指派到相同IP地址(即，存在冲突)。将带有清除动作的恢复消息发送到归属代理，这允许归属代理确定为什么存在冲突和冲突的解决办法(例如，归属代理可指示外部代理关于哪个移动节点应与该IP地址相关联)。
另外，不同于向移动性代理对等体通知对于特定移动会话移动IP服务已停止的注册撤销消息(如RFC3543中所述的)，移动IP会话清除消息可指示移动性代理对等体更新或更改不与移动会话直接相关联的值(例如，QoS参数、AAA参数、负载平衡属性、速率策略等)。例如，归属代理可将移动IP会话清除消息传送到外部代理以指示该外部代理更改速率策略(例如，下载/上载速率)，使得速率策略在归属代理与外部代理之间是一致的。
图6是示出根据本发明的一个实施例的验证移动IP会话的数据流程图。在图6中，外部代理120是归属代理140的对等体。在操作610，归属代理遇到了造成其移动IP数据结构中存储的信息丢失的故障或错误(例如，由于重新启动、管理错误(例如，管理员清除了移动IP数据结构)、系统错误等)。在操作612，归属代理140和外部代理120以如参照图2所述操作210类似的方式协商能力。协商的能力至 少包括移动IP会话验证能力。在操作614，归属代理140重构其移动IP数据结构(例如，绑定结构)。根据本发明的一个实施例，归属代理140通过高可用性来重构其移动IP数据结构。
虽然移动IP数据结构已恢复，但归属代理140不知道移动IP数据结构中存储的信息是否是准确的或当前的。例如，在归属代理140由于故障或错误而不可操作的时间期间，移动节点可能离开了网络，更改了外部代理等。因此，在操作616，归属代理140将带有验证动作的恢复消息传送到外部代理120。根据本发明的一个实施例，该消息是批量恢复请求消息，而在本发明的其它实施例中，该消息是单一会话恢复请求消息。根据本发明的一个实施例，在操作618，外部代理120将用于每个验证的移动IP会话的确认传送到归属代理140。根据本发明的另一个实施例，外部代理120将用于未验证的每个移动IP会话的否定确认传送到归属代理140。
虽然图6示出归属代理与外部代理验证移动IP会话，但应理解的是，可执行关于归属代理与另一归属代理验证移动IP会话、外部代理与归属代理验证移动IP会话、或者外部代理与另一外部代理验证移动IP会话的类似操作。
另外，还应理解，可在遍布移动IP网络分布的多个移动性代理上执行验证。例如，参照图9，如果外部代理920和/或归属代理930请求网元960中存储的移动IP信息(例如，在丢失该移动IP信息后)，则外部代理920和/或归属代理930可重建其相应的移动IP数据结构，并且还与支持移动IP会话验证能力的移动性代理对等体验证重建的会话。例如，在外部代理920从网元960接收移动IP信息并在移动IP数据结构922中重建或恢复信息时，外部代理920验证重建的会话。例如，如果归属代理940A-940C均支持移动IP会话验证能力，则外部代理920可分别与归属代理940A、940B和940C验证与移动节点911、912和913相关联的会话(例如，类似于参照图6的操作616和618，通过带有验证动作的恢复消息和恢复确认消息来验证)。
图7是示出根据本发明的一个实施例的移动IP网络中问候协议能力的数据流程图。在图7中，外部代理120是归属代理140的对等体。根据本发明的一个实施例，归属代理140是外部代理120的动态对等体。换而言之，归属代理140不是外部代理120的静态对等体(例如，归属代理140不包括在外部代理120的静态远程移动性代理结构870中)。一般情况下，在移动性代理由于某一错误而重新启动时，可恢复静态对等体的存在和识别；然而，通常不可恢复动态配置的对等体的存在。
在操作712，类似于参照图2所述的操作210，外部代理120和归属代理140协商能力。协商的能力包括至少问候协议能力和移动IP会话恢复能力。一旦问候协议成功协商，外部代理120和归属代理140便可定期交换问候消息。在以后的某个时间，在操作714，外部代理120将外部代理120特定信息传送到归属代理140，并且在操作716，归属代理140在其移动IP结构中存储该外部代理特定信息。在操作718，在外部代理120与归属代理140之间传送问候消息。根据本发明的一个实施例，问候消息使得能够快速检测移动性代理故障。例如，如果外部代理120停止传送问候消息到归属代理140，则归属代理140可假设在外部代理120上发生了故障。
在过后的某个时间，在操作720，外部代理120遇到了造成在其移动IP结构中存储的信息丢失的故障和/或错误(例如，由于重新启动、管理错误(例如，管理员清除了移动IP数据结构)、系统错误等)。根据本发明的一个实施例，外部代理120不采用高可用性；因此，在故障或错误时，外部代理120丢失了其移动IP数据结构850中存储的信息，并且不能通过高可用性来恢复该信息。然而，归属代理140已存储外部代理特定信息，并且此信息可用于重构移动IP数据结构。
然而，由于归属代理140是动态对等体，因此，在外部代理120发生故障时，外部代理120可能不知道归属代理140是对等体。因此，外部代理120将不知道从归属代理140请求外部代理特定信息的恢 复。然而，归属代理140继续将问候消息发送到外部代理120。在操作722，此类问候消息由外部代理120接收。在从归属代理140接收问候消息时，外部代理120确定归属代理140肯定是对等体(例如，外部代理肯定以前已与此归属代理协商问候协议能力，并且外部代理只与其对等体协商)。在操作724，类似地如参照图2中操作226所述，外部代理120和归属代理140协商能力。协商的能力包括至少问候协议能力和移动IP会话恢复能力。
在操作726，外部代理120传送带有序号小于255的问候消息。典型的问候分组具有大于255的序号。接收带有序号小于255的问候消息是归属代理140将存储的外部代理特定信息传送到外部代理120的信号。因此，在操作728，归属代理140将存储的外部代理特定信息传送到外部代理120(例如，通过使用恢复回复消息)。在操作730，外部代理120将确认传送到归属代理140。在操作732，外部代理120通过接收的信息来重构其移动IP数据结构(例如，访客结构)。
因此，可在两个移动性代理之间协商问候协议能力。问候协议允许更快地检测移动性代理故障。问候协议还可用于确定是动态对等体的任何移动性代理对等体(例如，正在使用动态隧道的对等体)。另外，问候协议可用于以信号通知移动性代理请求了恢复(例如，带有序号小于255的问候消息)。
在本发明的一个实施例中，不在移动性代理之间协商能力。例如，如果能假设每个移动性代理支持特定能力，则无需协商该能力。例如，如果移动IP网络中的移动性代理来自相同供应商或以类似方式操作(例如，支持类似软件)，则无需协商能力。另外，如果移动性代理在预定义数量的恢复请求消息(例如，三个消息)后未接收恢复响应消息，则移动性代理假设不支持该能力。
在本发明的一个实施例中，可由网络管理员通过配置来确定是否协商能力。例如，如果能假设大部分移动性代理支持某些能力(例如，共同支持的能力)，则网络管理员配置移动性代理不为那些特定能力 执行能力协商。另一方面，如果大部分移动性代理可能不支持某些能力(例如，很少支持的能力)，则网络管理员配置移动性代理为那些特定能力执行能力协商。
虽然图中的流程图示出本发明的某些实施例执行的操作的特定顺序，但应理解，此类顺序是示范性的(例如，备选实施例可以不同的顺序来执行操作，组合某些操作，重叠某些操作等)。
虽然本发明已根据几个实施例进行描述，但本领域的技术人员将认识到本发明不限于所述实施例，且能通过随附权利要求的精神和范围内的修改和变化来实践。描述因此要视为是说明性的而不是限制性的。