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移动IPv6组播技术及安全性研究与实现

作　者: 兰迎
导　师: 刘彦明
学　校: 西安电子科技大学
专　业: 通信与信息系统
关键词: 移动IPv6 MLD 移动组播 组密钥管理 NS-2
分类号: TN929.5
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要


随着无线网络技术的不断进步,移动互联网应用正在以前所未有的速度向前高速发展,使得人们可以随时随地访问互联网。然而多媒体技术作为移动互联网中的重要应用对带宽资源、网络拥塞和延迟等问题提出了严峻的挑战。为了解决这一问题,人们开始越来越重视移动组播及其安全技术的研究,并成为目前国际上的研究热点。本文针对基于MIPv6的移动组播及安全技术进行了深入的研究,具体如下:在深入分析MIPv6协议和组播协议的基础上,给出了移动IPv6组播及安全机制实现的总体方案,以及固定组播路由协议PIM-SSM、基于MLD代理的移动组播协议和组密钥管理等功能模块的详细设计与分析。其中针对移动组播机制设计了移动IPv6组播切换管理方案,该方案在MIPv6协议的基础上,通过修改MLD协议,充分利用BT和RS两者相结合的方法,实现移动组播通信;在组密钥管理技术研究方面,主要扩展了IPSec安全架构,使其支持能够有效的支持移动IP组播的安全,并采用基于CA认证的安全组播及动态分层的组播密钥管理算法,该算法安全高效,对组播组件的性能要求低,具有较小的计算量和通信量。为了有效验证移动IPv6组播及安全方案的正确性与可行性,基于NS-2对该方案进行了仿真实现和验证。本文在NS-2平台下扩展开发了组播的相关协议组件,给出了移动IP组播及安全的仿真设计方案,并实现了PIM-SSM路由协议、MLD协议、移动组播切换管理以及组密钥管理等模块。仿真实现的结果表明该方案具有较好的可行性,所使用的组密钥管理方案对移动组播通信的效率影响非常有限,能够有效地解决移动IP组播通信及安全问题。

全文目录


摘要  3-4
Abstract  4-7
第一章 绪论  7-13
  1.1 研究背景及意义  7-8
  1.2 研究现状  8-11
    1.2.1 移动IP 组播面临的问题  8-9
    1.2.2 移动IP 组播研究现状  9-10
    1.2.3 组播密钥管理现状  10-11
  1.3 本文的研究内容及结构  11-13
第二章 移动IP 组播技术概述  13-25
  2.1 IP 组播协议概述  13-19
    2.1.1 PIM-SSM 协议概述  14-16
    2.1.2 MLD 协议概述  16-18
    2.1.3 基于PIM-SSM 协议和MLD 协议的组播通信流程  18-19
  2.2 基本MIPv6 协议概述  19-21
  2.3 基本移动组播算法分析  21-23
    2.3.1 双向隧道(MIP-BT)算法  21-22
    2.3.2 远程加入(MIP-RS)算法  22-23
  2.4 本章小结  23-25
第三章 移动IPv6 组播通信及安全性方案设计  25-41
  3.1 移动组播及安全方案设计概述  25-26
  3.2 移动IPv6 组播切换管理方案设计  26-31
    3.2.1 MLD 代理功能  26-28
    3.2.2 双向隧道和远程加入结合的组播路由协议设计  28-29
    3.2.3 分层移动组播管理  29-31
  3.3 移动IPv6 组播密钥管理方案设计  31-38
    3.3.1 基于CA 认证的安全组播及动态分层的组播密钥管理算法  31-35
    3.3.2 基于IPSec 扩展的移动组播密钥管理  35-38
  3.4 移动IPv6 组播安全通信流程分析  38-40
  3.5 本章小结  40-41
第四章 基于NS-2 的移动IP 组播及安全性仿真设计  41-61
  4.1 NS-2 的仿真机制介绍  41-44
    4.1.1 NS-2 的分裂对象模型和事件调度机制  41-42
    4.1.2 NS-2 的仿真层次和主要构件  42-44
  4.2 移动IP 组播及安全性仿真总体框架设计  44-47
  4.3 PIM-SSM 路由协议的设计与实现  47-50
    4.3.1 PIM-SSM 仿真系统模型  47-48
    4.3.2 添加PIM-SSM 路由协议  48-50
  4.4 MLD 代理模块的设计与实现  50-57
    4.4.1 添加MLD 协议分组头  50-55
    4.4.2 MLD 代理的处理流程设计  55-57
  4.5 移动组播切换方案的设计与实现  57-59
  4.6 密钥管理模块的设计与实现  59-60
  4.7 本章小结  60-61
第五章 基于NS2 的移动IP 组播及安全性仿真结果分析  61-71
  5.1 NS-2 的仿真配置  61-62
  5.2 移动IP 组播及安全仿真的配置  62-63
  5.3 网络拓扑设计  63
  5.4 仿真结果分析  63-70
  5.5 本章小结  70-71
第六章 总结与展望  71-73
  6.1 工作总结  71
  6.2 创新点说明  71-72
  6.3 工作展望  72-73
致谢  73-75
参考文献  75-79
研究成果  79-80

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中图分类: > 工业技术 > 无线电电子学、电信技术 > 无线通信 > 移动通信
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