關(guān)于下一代互聯(lián)網(wǎng)的標(biāo)準(zhǔn)體系walkaway

2024/12/41關(guān)于下一代互聯(lián)網(wǎng)的

標(biāo)準(zhǔn)體系

南京郵電大學(xué)教授、博士生導(dǎo)師

張順頤2024/12/42互聯(lián)網(wǎng)即Internet,是IP網(wǎng)絡(luò)的主要的應(yīng)用。

IP業(yè)務(wù)呈現(xiàn)爆炸性的增長(zhǎng),業(yè)務(wù)量的組織是指數(shù)級(jí)的。

IP業(yè)務(wù)近年來(lái)轉(zhuǎn)向?qū)崟r(shí)業(yè)務(wù),如IP電話、數(shù)據(jù)、IPTV及視頻業(yè)務(wù)等。2024/12/43IP網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展速度驚人,目前全球IP網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)設(shè)施平均1－2年要全面升級(jí)一次,骨干網(wǎng)絡(luò)的帶寬大約每6－8個(gè)月翻一番。支持寬帶的DWDM技術(shù)在適應(yīng)化方面取得了突破性的進(jìn)展,千兆（G）比特的路由器、百萬(wàn)兆（T）比特的路由器相繼問(wèn)世。2024/12/44IP網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展驚人,業(yè)務(wù)增加,應(yīng)用增加。IP網(wǎng)絡(luò)正在向下一代網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)。

IPv4是在上世紀(jì)七十年代制定的。

IPv6是在92年提出,95年定稿的,在98年又作了較大的修改。IPv6比起IPv4在IP地址量、安全性、服務(wù)質(zhì)量、移動(dòng)性、擴(kuò)張性等方面具有明顯的優(yōu)勢(shì)。2024/12/45一、IPv6標(biāo)準(zhǔn)現(xiàn)狀

IPv6標(biāo)準(zhǔn)的制定機(jī)構(gòu):

IETF（InternetEngineeringTaskForce）

稱為互聯(lián)網(wǎng)工程任務(wù)組；

IETF成立于1986年，開(kāi)始時(shí)僅是一個(gè)論壇，由美國(guó)國(guó)防部高級(jí)研究計(jì)劃署的網(wǎng)絡(luò)（最早的互聯(lián)網(wǎng)ARPANET）、美國(guó)國(guó)防部數(shù)字網(wǎng)（DDN）、互聯(lián)網(wǎng)核心網(wǎng)網(wǎng)關(guān)系統(tǒng)的研究人員創(chuàng)建，目前已經(jīng)成為互聯(lián)網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu)、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)（建議）的開(kāi)放性的團(tuán)體。2024/12/46IETF的主要任務(wù)定義互聯(lián)網(wǎng)中出現(xiàn)的技術(shù)問(wèn)題并提出技術(shù)方案；詳細(xì)說(shuō)明協(xié)議的發(fā)展或用途,解決相關(guān)的問(wèn)題；向互聯(lián)網(wǎng)工程指導(dǎo)組（IESG,InternetEngineeringSteeringGroup）提出針對(duì)互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議的標(biāo)準(zhǔn)及用途的建議；促進(jìn)RETF技術(shù)成果向互聯(lián)網(wǎng)的推廣,為互聯(lián)網(wǎng)的各方人員提供合作平臺(tái)；2024/12/47

RETF的主要工作機(jī)構(gòu)

IPng:下一代因特網(wǎng)協(xié)議工作組，也稱

IPv6工作組。主要負(fù)責(zé)IPv6有關(guān)的基礎(chǔ)協(xié)議

的制定，于1995年成立，其中IPng制定的第

一個(gè)IPv6協(xié)議，即RFC2460；

NGtrans:下一代網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)工作組，主要

負(fù)責(zé)與下一代網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)有關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)制定工

作。2024/12/48二、IPng（IPv6）工作組制定的規(guī)范:

IPng是IETF中比較活躍的工作組之一，每次會(huì)議都會(huì)收到許多標(biāo)準(zhǔn)的提案。目前已經(jīng)有53項(xiàng)成為標(biāo)準(zhǔn)（RFC），17項(xiàng)成為互聯(lián)網(wǎng)草案（InternetDraft）。具體有:2024/12/49（1）IP規(guī)范類:

互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議第六版規(guī)范RFC2460；2024/12/410（2）地址尋址類:IPv6尋址結(jié)構(gòu)RFC2373；IPv6尋址結(jié)構(gòu),互聯(lián)網(wǎng)草案；IPv6地址分配管理RFC1881；IPv6單播地址分配結(jié)構(gòu)RFC1887；2024/12/411IPv6聚類全球單播地址的格式RFC2374；建議的TLA和NLA設(shè)置規(guī)則RFC2450；初期IPv6Sub－TLAID設(shè)置RFC2928；IPv6實(shí)驗(yàn)地址分配RFC2471；2024/12/412IPv6中連接當(dāng)?shù)兀↙ink－Local）地址尋址和名字解析,互聯(lián)網(wǎng)草案；IPv6組播地址設(shè)置RFC2375；保留的IPv6子網(wǎng)任播地址RFC2526；一種管理IPv6地址比特位設(shè)置的靈活方法,互聯(lián)網(wǎng)草案；2024/12/413在URL中IPv6地址的語(yǔ)句格式RFC2732；IPv6局部地址結(jié)構(gòu),互聯(lián)網(wǎng)草案；基于單播前綴的IPv6組播地址,互聯(lián)網(wǎng)草案；2024/12/414（3）多穴查找（Multihoming）類；IPv6缺省地址選擇,互聯(lián)網(wǎng)草案；用路由聚類的IPv6多地穴查找,互聯(lián)網(wǎng)草案；IPv6聚類方案的多地址路由域問(wèn)題,互聯(lián)網(wǎng)草案；2024/12/415（4）互聯(lián)網(wǎng)控制信息協(xié)議類:IPv6互聯(lián)網(wǎng)控制信息協(xié)議RFC2463；

2024/12/416（5）逐跳選項(xiàng)類:IPv6路由器報(bào)警選項(xiàng)RFC2711；IPv6巨型數(shù)據(jù)包RFC2675；2024/12/417（6）組播類:IPv6組播信息接收者發(fā)現(xiàn)RFRC2710；

2024/12/418（7）MTU路徑發(fā)現(xiàn)類:

IPv6路徑發(fā)現(xiàn)RFC1981；2024/12/419（8）報(bào)頭壓縮類:IPv6報(bào)頭壓縮RFC2507；在點(diǎn)到點(diǎn)協(xié)議（PPP）上的IP報(bào)頭壓縮RFC2509；低速串行連接的IP/UDP/RTP報(bào)頭壓縮RFC2508；2024/12/420（9）建隧道傳送數(shù)據(jù)包類:

IPv6規(guī)范中建隧道發(fā)送數(shù)據(jù)包的通用方法RFC2473；2024/12/421（10）域名系統(tǒng)類:

支持IPv6的域名服務(wù)器（DNS）擴(kuò)展RFC1886；支持IPv6地址聚類和重編號(hào)的DNS擴(kuò)展RFC2874；

IPv6節(jié)點(diǎn)信息問(wèn)題（InformationQueries）,互聯(lián)網(wǎng)草案；2024/12/422（11）演進(jìn)機(jī)制類:IPv6主機(jī)和路由器的演進(jìn)機(jī)制RFC2893；IPv6演進(jìn)的路由方面問(wèn)題RFC2185；不采用明顯的隧道,在IPv4域中連接IPv6區(qū)域RFC3056；2024/12/423（12）路由類:IPv6路由協(xié)議RFCRIPngRFC2080；支持IPv6的開(kāi)放式最短路徑優(yōu)先（OSPF）RFC2740；BGP－4的多協(xié)議擴(kuò)展RFC2283支持IPv6的IGRPng,互聯(lián)網(wǎng)草案；2024/12/424（13）重編號(hào)類（Renumbering）:

IPv6的路由器重編號(hào)RFC2894；2024/12/425（14）安全性類:

互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議的安全性結(jié)構(gòu)RFC2401；

IP論證報(bào)頭RFC2402；

IP封裝安全性載荷（ESP）RFC2406；采用MD5密鑰的IP論證RFC1828;ESPDES－CBC轉(zhuǎn)換RFC1829；2024/12/426（15）IPv6鄰居發(fā)現(xiàn)RFC2461；

IPv6鄰居發(fā)現(xiàn)RFC2461；對(duì)反向發(fā)現(xiàn)的IPv6鄰居發(fā)現(xiàn)開(kāi)展RFC3122；2024/12/427（16）自動(dòng)配置類；IPv6無(wú)狀態(tài)地址自動(dòng)配置RFC2462；IPv6中對(duì)無(wú)狀態(tài)地址自動(dòng)配置的保密性擴(kuò)展RFC3041；IPv6動(dòng)態(tài)主機(jī)配置協(xié)議（DHCPv6）互聯(lián)網(wǎng)草案；DHCPv6的擴(kuò)展,互聯(lián)網(wǎng)草案；IPv6的DNS服務(wù)器發(fā)現(xiàn)機(jī)制分析,互聯(lián)網(wǎng)草案；缺省路由器的優(yōu)先和更特殊的路由,互聯(lián)網(wǎng)草案；2024/12/428（17）程序接口類:為IPv6擴(kuò)展的基本連接接口RFC2553；IPv6的高級(jí)連接API,互聯(lián)網(wǎng)草案；2024/12/429（18）OSINSAP映射類:OSINSAP和IPv6,RFC1888；2024/12/430（19）移動(dòng)性類:IPv6的移動(dòng)性支持,互聯(lián)網(wǎng)草案；2024/12/431（20）基于不同媒體的IPv6:

在以太網(wǎng)上傳輸IPv6數(shù)據(jù)包的方法RFC2464；在環(huán)形網(wǎng)上傳輸IPv6數(shù)據(jù)包的方法RFC2470；沒(méi)有明顯隧道地在IPv4上傳輸IPv6數(shù)據(jù)包的方法RFC2529；在ARC網(wǎng)上傳輸IPv6數(shù)據(jù)包的方法RFC2497；2024/12/432在PPP上的IPv6,RFC2472；非廣播多接入（NBMA）網(wǎng)絡(luò)上的IPv6,RFC2491；ATM網(wǎng)絡(luò)上的IPv6,RFC2492;幀中繼網(wǎng)絡(luò)上的IPv6數(shù)據(jù)包傳輸,RFC2590；IEEE1394網(wǎng)絡(luò)上的IPv6數(shù)據(jù)包傳輸,互聯(lián)網(wǎng)草案；2024/12/433（21）網(wǎng)絡(luò)管理類:對(duì)組播接收者發(fā)現(xiàn)協(xié)議的IPv6管理信息庫(kù)，RFC3019；互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)文本約定，RFC2851；IPv6管理信息庫(kù):文本約定和通用組RFC2851；IPv6管理信息庫(kù):ICMPv6組，RFC2466；傳輸控制協(xié)議的IPv6管理信息庫(kù)，RFC2452；用戶數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議的IPv6管理信息庫(kù)，RFC2454；2024/12/434二、NGtrans:下一代網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)工作組，主要負(fù)責(zé)與下一代網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)有關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)的制定。2024/12/435NGtrans工作組的任務(wù)有四項(xiàng):對(duì)用于IPv6演進(jìn)的方法和工具進(jìn)行規(guī)范；對(duì)IPv6演進(jìn)中如何采用這些方法和工具編制文檔；協(xié)調(diào)6BONE試驗(yàn)床,完成試驗(yàn)地址分配；系統(tǒng)IETF和其他組織有關(guān)的IPv6活動(dòng)；2024/12/436NGtrans制定的標(biāo)準(zhǔn)有:1.互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議：主要內(nèi)容有：在互聯(lián)網(wǎng)中引入IPv6概述；雙棧演進(jìn)機(jī)制；IETF標(biāo)準(zhǔn)中采用IPv4地址的狀況描述；用BGP實(shí)現(xiàn)跨越IPv4網(wǎng)的IPv6網(wǎng)絡(luò)的連接；2024/12/437對(duì)進(jìn)入的數(shù)據(jù)包增強(qiáng)路由時(shí),無(wú)狀態(tài)IP/ICMP翻譯算法（SIIT）和DSTM機(jī)制的擴(kuò)展；區(qū)域內(nèi)自動(dòng)隧道尋址協(xié)議；IPv6SMTP操作要求；基于IGMP/MLP代理服務(wù)器的IPv4/IPv6組播翻譯器；2024/12/438進(jìn)入雙?；ヂ?lián)網(wǎng)；采用“Bump－in－API”雙棧主機(jī)；NGtransIPv6DNS操作要求和計(jì)劃圖；蛀木蟲(chóng):通過(guò)網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換（NAT）在數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議（UDP）上做IPv6隧道；6to4和DNS；2024/12/4392.RFCIPv6演進(jìn)中的路由,RFC2185；無(wú)狀態(tài)IP/ICMP翻譯算法（SIIT）,RFC2765；網(wǎng)絡(luò)地址翻譯－協(xié)議翻譯（NAT－PT）,RFC2766；采用“Bump－in－Stack”技術(shù)的雙棧主機(jī),RFC2767；6bone骨干網(wǎng)絡(luò)路由指南,RFC2772；IPv6主機(jī)和路由器的演進(jìn)機(jī)制,RFC2893；2024/12/4406BONEpTLA和pNLA格式,RFC2921；IPv6隧道代理,RFC3053；通過(guò)IPv4網(wǎng)絡(luò)的IPv6網(wǎng)連接,RFC3056；基于SOCKS的IPv6/IPv4網(wǎng)關(guān)機(jī)制,RFC3089；6to4中繼路由器的泛播地址前綴,RFC3068；IPv6toIPv4傳輸中繼翻譯器,RFC3142；2024/12/441三、我國(guó)IPv6標(biāo)準(zhǔn)現(xiàn)狀1、中國(guó)的IPv6完成了實(shí)驗(yàn)網(wǎng)，但是尚沒(méi)有建設(shè)商業(yè)網(wǎng)，也沒(méi)有大規(guī)模生產(chǎn)IPv6的設(shè)備。屬于IPv6發(fā)展的初期；2.中國(guó)在制定自己的IPv6標(biāo)準(zhǔn)，這樣將為我國(guó)IPv6網(wǎng)絡(luò)、技術(shù)、產(chǎn)品和市場(chǎng)的迅速發(fā)展提供有力的保障；2024/12/4423.中國(guó)將是全球互聯(lián)網(wǎng)的第一大國(guó)，存在極大的市場(chǎng)，因此中國(guó)的IPv6標(biāo)準(zhǔn)的制定，必將對(duì)全球的IPv6的標(biāo)準(zhǔn)的制定、市場(chǎng)的發(fā)展起到巨大的推動(dòng)作用。特別是中國(guó)IPv6標(biāo)準(zhǔn)的制定，將深刻影響全球IPv6標(biāo)準(zhǔn)的走向，從而增加中國(guó)在新技術(shù)研究、發(fā)明和使用方面的份額，有利于我國(guó)IPv6產(chǎn)業(yè)的發(fā)展；2024/12/4434.IP地址是當(dāng)前互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的瓶頸，中國(guó)竭力推動(dòng)IPv6，將從根本上解決這一問(wèn)題。目前美國(guó)在IPv6上也表示出回答的積極性，形勢(shì)對(duì)我們非常有利。2024/12/4445.我國(guó)IPv6標(biāo)準(zhǔn)制定的內(nèi)容，可能包括以下6個(gè)方面：

（1）基本協(xié)議類：將以國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)為主，與我國(guó)的實(shí)際情況相結(jié)合；主要內(nèi)容有：2024/12/445

IPv6基本協(xié)議；路由協(xié)議；地址結(jié)構(gòu)協(xié)議；鄰居發(fā)現(xiàn)協(xié)議；安全協(xié)議；移動(dòng)性協(xié)議；2024/12/446（2）網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)和性能指標(biāo)分配；這是我國(guó)標(biāo)準(zhǔn)化的重點(diǎn)之一。主要內(nèi)容有:

雙棧演進(jìn)機(jī)制；雙棧路由器技術(shù)；設(shè)置主機(jī)技術(shù)；

IPv6隧道技術(shù)；網(wǎng)絡(luò)地址翻譯－協(xié)議翻譯（NAT－PT）；

NGtransIPv6DNS；

IPv6演進(jìn)中的路由；

IPv6主機(jī)和路由器的演進(jìn)機(jī)制；2024/12/447（3）網(wǎng)絡(luò)的評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)和測(cè)試方法:IPv4網(wǎng)絡(luò)主要研究網(wǎng)絡(luò)的生存能力和信息傳輸?shù)墓叫?而IPv6網(wǎng)絡(luò)國(guó)家看重網(wǎng)絡(luò)的可管理性、可維護(hù)性、網(wǎng)絡(luò)提供的端到端的服務(wù)質(zhì)量(QoS)和承載多業(yè)務(wù)的能力,當(dāng)然也會(huì)關(guān)心網(wǎng)絡(luò)的生存能力和信息傳輸?shù)墓叫浴?024/12/448（4）網(wǎng)絡(luò)設(shè)備規(guī)范和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備測(cè)試