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物聯(lián)網(wǎng)想要實(shí)現(xiàn)物與物之間的通信,基本靠什么?

2018-10-10 15:42 鈦黑馬

導(dǎo)讀:IPv6對物聯(lián)網(wǎng)節(jié)點(diǎn)移動性的支持。根據(jù)物聯(lián)網(wǎng)的定義可知,物聯(lián)網(wǎng)所要實(shí)現(xiàn)的物與物之間的通信基本上是基于無線傳感技術(shù)的,也就是說物聯(lián)網(wǎng)相對于傳統(tǒng)的互聯(lián)網(wǎng)對移動通信性能有了更高的要求,可以說物聯(lián)網(wǎng)是一個瞬息萬變的網(wǎng)絡(luò)。而事實(shí)上,將來主宰物聯(lián)網(wǎng)世界的必定是如今的移動通信服務(wù)供應(yīng)商。

IPv6對物聯(lián)網(wǎng)節(jié)點(diǎn)移動性的支持。根據(jù)物聯(lián)網(wǎng)的定義可知,物聯(lián)網(wǎng)所要實(shí)現(xiàn)的物與物之間的通信基本上是基于無線傳感技術(shù)的,也就是說物聯(lián)網(wǎng)相對于傳統(tǒng)的互聯(lián)網(wǎng)對移動通信性能有了更高的要求,可以說物聯(lián)網(wǎng)是一個瞬息萬變的網(wǎng)絡(luò)。而事實(shí)上,將來主宰物聯(lián)網(wǎng)世界的必定是如今的移動通信服務(wù)供應(yīng)商。

物聯(lián)網(wǎng)想要實(shí)現(xiàn)物與物之間的通信,基本靠什么?

目前互聯(lián)網(wǎng)的移動性不足造成了物聯(lián)網(wǎng)移動能力的瓶頸。IPv4協(xié)議在設(shè)計(jì)之初并沒有充分考慮到節(jié)點(diǎn)移動性帶來的路由問題。即當(dāng)一個節(jié)點(diǎn)離開了它原有的網(wǎng)絡(luò),如何再保證這個節(jié)點(diǎn)訪問可達(dá)性的問題。由于IP網(wǎng)絡(luò)路由的聚合特性,在網(wǎng)絡(luò)路由器中路由條目都是按子網(wǎng)來進(jìn)行匯聚的。

物聯(lián)網(wǎng)想要實(shí)現(xiàn)物與物之間的通信,基本靠什么?

當(dāng)節(jié)點(diǎn)離開原有網(wǎng)絡(luò),其原來的IP地址離開了該子網(wǎng),而節(jié)點(diǎn)移動到目的子網(wǎng)后,網(wǎng)絡(luò)路由器設(shè)備的路由表中并沒有該節(jié)點(diǎn)的路由信息(為了不破壞全網(wǎng)路由的匯聚,也不允許目的子網(wǎng)中存在移動節(jié)點(diǎn)的路由),會導(dǎo)致外部節(jié)點(diǎn)無法找到移動后的節(jié)點(diǎn)。因此如何支持節(jié)點(diǎn)的移動能力是需要通過特殊機(jī)制實(shí)現(xiàn)的。在IPv4中Internet工程任務(wù)組提出了MIPv4(移動IP)的機(jī)制來支持節(jié)點(diǎn)的移動。但這樣的機(jī)制引入了著名的三角路由問題。對于少量節(jié)點(diǎn)的移動,該問題引起的網(wǎng)絡(luò)資源損耗較小。而對于大量節(jié)點(diǎn)的移動,特別是物聯(lián)網(wǎng)中特有的節(jié)點(diǎn)群移動和層移動,會導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)資源被迅速耗盡,使網(wǎng)絡(luò)處于癱瘓的狀態(tài)。

IPv6協(xié)議設(shè)計(jì)之初就充分考慮了對移動性的支持。針對移動IPv4網(wǎng)絡(luò)中的三角路由問題,移動IPv6提出了相應(yīng)的解決方案。

物聯(lián)網(wǎng)想要實(shí)現(xiàn)物與物之間的通信,基本靠什么?

首先,從終端角度IPv6提出了IP地址綁定緩沖的概念,即IPv6協(xié)議在轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包之前需要查詢IPv6數(shù)據(jù)包目的地址的綁定地址。如果查詢到綁定緩沖中目的IPv6地址存在綁定的轉(zhuǎn)交地址,則直接使用這個轉(zhuǎn)交地址為數(shù)據(jù)包的目的地址。這樣發(fā)送的數(shù)據(jù)流量就不會再經(jīng)過移動節(jié)點(diǎn)的家鄉(xiāng)代理,而直接轉(zhuǎn)發(fā)到移動節(jié)點(diǎn)本身。

其次,MIPv6引入了探測節(jié)點(diǎn)移動的特殊方法,即某區(qū)域的接入路由器以一定時間進(jìn)行路由器接口的前綴地址通告。當(dāng)移動節(jié)點(diǎn)發(fā)現(xiàn)路由器前綴通告發(fā)生變化,則表明節(jié)點(diǎn)已經(jīng)移動到新的接入?yún)^(qū)域。與此同時根據(jù)移動節(jié)點(diǎn)獲得的通告,節(jié)點(diǎn)又可以生成新的轉(zhuǎn)交地址,并將其注冊到家鄉(xiāng)代理上。

物聯(lián)網(wǎng)想要實(shí)現(xiàn)物與物之間的通信,基本靠什么?

MIPv6的數(shù)據(jù)流量可以直接發(fā)送到移動節(jié)點(diǎn),而MIPv4流量必須經(jīng)過家鄉(xiāng)代理的轉(zhuǎn)發(fā)。在物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用中,傳感器有可能密集地部署在一個移動物體上。例如為了監(jiān)控地鐵的運(yùn)行參數(shù)等,需要在地鐵車廂內(nèi)部署許多傳感器。從整體上來看,地鐵的移動就等同于一群傳感器的移動,在移動過程中必然發(fā)生傳感器的群體切換,在MIPv4的情況下,每個傳感器都需要建立到家鄉(xiāng)代理的隧道連接,這樣對網(wǎng)絡(luò)資源的消耗非常大,很容易導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)資源耗盡而癱瘓。在MIPv6的網(wǎng)絡(luò)中,傳感器進(jìn)行群切換時只需要向家鄉(xiāng)代理注冊。之后的通信完全由傳感器和數(shù)據(jù)采集的設(shè)備之間直接進(jìn)行,這樣就可以使網(wǎng)絡(luò)資源消耗的壓力大大下降。因此,在大規(guī)模部署物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用,特別是移動物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用時,MIPv6是一項(xiàng)關(guān)鍵性的技術(shù)。


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