《電子技術(shù)應(yīng)用》
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IPv6標(biāo)準(zhǔn)現(xiàn)狀及進展
摘要: 對IPv6標(biāo)準(zhǔn)進行了分類,介紹了與IPv6標(biāo)準(zhǔn)化相關(guān)的國內(nèi)外標(biāo)準(zhǔn)化組織以及在這些組織中IPv6標(biāo)準(zhǔn)化工作的進展,,在此基礎(chǔ)上對目前IPv6標(biāo)準(zhǔn)化工作的成熟度進行了分析總結(jié),。
Abstract:
Key words :

  1  引言

  IPv6標(biāo)準(zhǔn)主要分為5類,即資源類,、網(wǎng)絡(luò)類,、應(yīng)用類、安全類,、過渡類,,具體參見圖1。

IPv6標(biāo)準(zhǔn)類別劃分

圖1  IPv6標(biāo)準(zhǔn)類別劃分

  資源類標(biāo)準(zhǔn)是區(qū)分IPv6與IPv4的核心標(biāo)準(zhǔn),,主要包括編址技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)及域名技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),。網(wǎng)絡(luò)類標(biāo)準(zhǔn)是涉及IPv6網(wǎng)絡(luò)層技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn),主要包括路由技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)及移動IPv6標(biāo)準(zhǔn),。應(yīng)用類標(biāo)準(zhǔn)是IPv6技術(shù)應(yīng)用于移動互聯(lián)網(wǎng),、物聯(lián)網(wǎng)等應(yīng)用時所需遵循的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。過渡類標(biāo)準(zhǔn)是從IPv4向IPv6過渡過程中涉及的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),。

  在各類標(biāo)準(zhǔn)中,,資源類、網(wǎng)絡(luò)類,、安全類、過渡類標(biāo)準(zhǔn)主要是在IETF中研究制定,,BBF(Broadband Forum)也在制訂涉及接入?yún)R聚網(wǎng)的IPv4/v6網(wǎng)絡(luò)過渡標(biāo)準(zhǔn),;移動互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)主要是在3GPP中制定,;涉及IPv6應(yīng)用于物聯(lián)網(wǎng)的標(biāo)準(zhǔn)目前主要是在IETF及IPSO(IP for Smart Objects)聯(lián)盟中制定;ITU-T主要制訂涉及NGN的IPv6標(biāo)準(zhǔn),。

  2  國際標(biāo)準(zhǔn)

  IETF是國際上IPv6標(biāo)準(zhǔn)化的主體,。自1995年以來,IETF已經(jīng)制定了200多項IPv6相關(guān)RFC標(biāo)準(zhǔn),,IPv6核心標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)完成,,目前的工作主要集中在IPv4向IPv6的過渡,以及對現(xiàn)有的IPv6標(biāo)準(zhǔn)進行補充和完善上,。除IETF之外,,其它國際組織,如3GPP,,3GPP2,,ITU-T等,也制定了一些IPv6應(yīng)用的標(biāo)準(zhǔn),。3GPP/3GPP2標(biāo)準(zhǔn)中也確定了IPv6是3G/B3G網(wǎng)絡(luò)承載,、業(yè)務(wù)應(yīng)用的發(fā)展方向。在3G/B3G的IMS階段,,網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)(包括分組域和電路域)將全面基于或兼容IPv6,。包括傳輸網(wǎng)絡(luò)、用戶設(shè)備和IMS子系統(tǒng)設(shè)備,,以及接口和協(xié)議都支持IPv6以及移動IPv6等,;ITU-T偏重于IPv6應(yīng)用于NGN的場景和需求標(biāo)準(zhǔn)。

  2.1  資源類標(biāo)準(zhǔn)

 ?。?)編址標(biāo)準(zhǔn)

  IETF已經(jīng)完成了涉及IPv6基本協(xié)議,、地址結(jié)構(gòu)、鄰居發(fā)現(xiàn)機制,、地址分配機制等技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)化工作,,發(fā)布了118個相關(guān)RFC。該類標(biāo)準(zhǔn)基本完善,,目前在該領(lǐng)域的標(biāo)準(zhǔn)化工作重點是對原有協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)的維護及補充完善,。

  (2)域名標(biāo)準(zhǔn)

  IETF已經(jīng)基本完成了對DNS擴展支持IPv6的標(biāo)準(zhǔn)化工作,,發(fā)布了11個相關(guān)RFC,,該類標(biāo)準(zhǔn)基本完善,目前在該領(lǐng)域的標(biāo)準(zhǔn)化工作重點是對原有協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)的維護及補充完善,。

  2.2  網(wǎng)絡(luò)類標(biāo)準(zhǔn)

 ?。?)路由標(biāo)準(zhǔn)

  與IPv4路由協(xié)議對應(yīng),IETF已經(jīng)完成了應(yīng)用于IPv6 網(wǎng)絡(luò)中的路由協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)的制定工作,發(fā)布了包括關(guān)于RIP,,OSPF,,BGP,IS-IS等路由協(xié)議,、多宿技術(shù)以及IPv6 MPLS VPN在內(nèi)的29個RFC標(biāo)準(zhǔn),。該類標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)完善,在現(xiàn)有IPv4網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的路由協(xié)議基本已有對應(yīng)的IPv6版本,。

  IETF目前正在研究制定下一代的路由機制標(biāo)準(zhǔn),,該類標(biāo)準(zhǔn)在制定過程中即已考慮到IP版本兼容性,將能直接應(yīng)用于IPv6網(wǎng)絡(luò)中,。

 ?。?)移動IPv6標(biāo)準(zhǔn)

  IETF目前已經(jīng)完成了移動IPv6體系架構(gòu)、協(xié)議,、快速切換等主要標(biāo)準(zhǔn),,發(fā)布了35個相關(guān)RFC。該類標(biāo)準(zhǔn)基本完善,,目前IETF 的研究重點是對移動IPv6的性能進行優(yōu)化,。

  3GPP2基本已經(jīng)完成了移動IPv6在cdma2000網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的協(xié)議。

  2.3  應(yīng)用類標(biāo)準(zhǔn)

 ?。?)移動互聯(lián)網(wǎng)

  3GPP方面,,與IPv6相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)基本完成,主要標(biāo)準(zhǔn)有TS 24.303/TS 29.275/TS 29.282,。3GPP的標(biāo)準(zhǔn),,一旦涉及到跟IETF有交互,是由3GPP提相應(yīng)的需求,,給IETF發(fā)出聯(lián)絡(luò)函,,然后由IETF來完成。在3GPP中,,主要與IETF有交互的項目是IMS相關(guān)的以及SAE相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn),。

  在移動網(wǎng)絡(luò)過渡方面,中國移動于 2009年5月在3GPP SA2新成立了一個研究課題,,名稱是“Study on IPv6 Migration”,,課題號為TR 23.975。主要研究IPv4網(wǎng)絡(luò)如何向IPv6網(wǎng)絡(luò)演進,,包括演進場景,、解決方案、對網(wǎng)元的影響,、對兼容性和互通性的影響等方面的研究,,目前剛通過立項申請,尚無文稿輸入。

 ?。?)物聯(lián)網(wǎng)

  IETF目前有3個工作組(6lowpan,,Roll及Core)涉及該領(lǐng)域的標(biāo)準(zhǔn)化工作,已經(jīng)發(fā)布了3個正式的RFC,,涉及需求、場景描述及承載方式等內(nèi)容,。IPSO產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟于2008年9月成立,,主要致力于在智能物體聯(lián)網(wǎng)時應(yīng)用IPv6技術(shù),起產(chǎn)業(yè)協(xié)調(diào)的作用,。目前,,IPSO發(fā)布了4個白皮書,涉及框架,、地址,、鄰居發(fā)現(xiàn)、協(xié)議棧需求等,,該聯(lián)盟將主要基于IETF的6lowpan及Roll工作組的成果展開工作,。總體來看,,雖然涉及IPv6的物聯(lián)網(wǎng)的標(biāo)準(zhǔn)尚處于起草初期,,但發(fā)展較快,相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)組和產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟比較活躍,。

  ?。?)NGN

    ITU-T已經(jīng)完成了基于IPv6的NGN,NGN中IPv6多歸屬框架,,IPv4/v6演進功能需求和基于IPv6的NGN中的信令框架4篇標(biāo)準(zhǔn)推薦,。

  ITU-T目前正在研究推進基于IPv6的NGN中的垂直多歸屬、基于IPv6的NGN中的ID/Locator分離框架,、基于IPv6的NGN中網(wǎng)絡(luò)接入功能需求和NGN運營商IPv6演進路標(biāo)等多個項目,。

  2.4  安全類標(biāo)準(zhǔn)

  IPv6安全機制與安全標(biāo)準(zhǔn)體系與IPv4相比沒有明顯改變。原有涉及IPSec的標(biāo)準(zhǔn)基本適用于IPv6,,IPv6安全標(biāo)準(zhǔn)的成熟度和IPv4基本一致,。

  在IETF由清華大學(xué)推動成立的SAVI工作組目前正在研究制定基于源地址驗證的網(wǎng)絡(luò)安全機制,該機制同樣適用于IPv6網(wǎng)絡(luò),。

  2.5  過渡類標(biāo)準(zhǔn)

  IPv4向IPv6的過渡技術(shù)主要分為雙棧,、隧道及翻譯技術(shù)。

 ?。?)對于雙棧技術(shù),,只需設(shè)備或終端分別支持IPv4和IPv6協(xié)議棧,分別遵循相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)即可。

 ?。?)對于隧道技術(shù),,IETF已經(jīng)制定完成多個隧道技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),主要包括手工隧道,,GRE隧道,,隧道代理,6to4隧道,,6over4隧道,,ISATAP隧道以及TEREDO隧道等,目前的熱點是在Softwire工作組中進行軟線技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)化研究,,清華大學(xué)在該工作組中提交了多個草案并有2個成為了RFC標(biāo)準(zhǔn),。

  (3)對于翻譯技術(shù),,目前IETF的研究重點是支持IPv6的翻譯技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和大規(guī)模NAT技術(shù)的研究,,雖然已經(jīng)有多種的備選技術(shù)方案(如CGN(運營級NAT)技術(shù)以及IVI技術(shù)等),但是這些技術(shù)本身尚未成熟且未經(jīng)過大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的驗證,。

  在BBF中正在制訂的WT-177(Migration to IPv6 in the Context of TR-101)標(biāo)準(zhǔn)是規(guī)定TR-101架構(gòu)下IPv4向IPv6的演進以及IPv6的業(yè)務(wù)實現(xiàn),,重點是用戶接入的業(yè)務(wù)流程、地址分配,、接入安全以及設(shè)備規(guī)范等,,是目前業(yè)界比較完整的關(guān)于IPv6在接入?yún)R聚網(wǎng)部署的標(biāo)準(zhǔn),完成了70%,,預(yù)計2011年上半年可以完成,。

  2.6  結(jié)論

  總體來看,在IPv6國際標(biāo)準(zhǔn)方面,,目前網(wǎng)絡(luò)層標(biāo)準(zhǔn)主要由IETF制定,,核心標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)成熟,基本可以滿足純IPv6組網(wǎng)的需要,,但在過渡標(biāo)準(zhǔn)方面尚未完全成熟,;應(yīng)用類標(biāo)準(zhǔn)中,與傳統(tǒng)電信業(yè)務(wù)(如NGN,,軟交換,,移動等)對應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)由相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)組織承擔(dān),進度不一,,部分互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)(如Web 2.0等)與底層承載協(xié)議無關(guān),,不需要標(biāo)準(zhǔn)的支撐。在具體的標(biāo)準(zhǔn)類別方面,,資源類及網(wǎng)絡(luò)類協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)較為完善,,基本可以滿足純IPv6組網(wǎng)的需要,;安全類標(biāo)準(zhǔn)在網(wǎng)絡(luò)安全可信方面尚不成熟;互通類標(biāo)準(zhǔn)中,,雙棧和隧道技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)較為完善,,但是IPv4/IPv6翻譯機制的標(biāo)準(zhǔn)不成熟。在應(yīng)用類標(biāo)準(zhǔn)中,,移動互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)方面,,在3GPP中,跟IPv6相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)基本完成,,但關(guān)于IPv4/v6過渡的標(biāo)準(zhǔn)研究剛剛起步,,尚不成熟;涉及IPv6的物聯(lián)網(wǎng)的標(biāo)準(zhǔn)尚處于起草初期,,但發(fā)展較快。

  IPv6國際標(biāo)準(zhǔn)具體進展參見表1,。

表1  IPv6國際標(biāo)準(zhǔn)進展

IPv6國際標(biāo)準(zhǔn)進展

  3  國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)

  中國的IPv6標(biāo)準(zhǔn)化工作在2001年全面啟動,,由中國通信標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(CCSA)具體負(fù)責(zé),正在制定和完成的標(biāo)準(zhǔn)有30余項,。

  3.1  資源類標(biāo)準(zhǔn)

 ?。?)編址標(biāo)準(zhǔn)

  在該領(lǐng)域中,國際標(biāo)準(zhǔn)比較成熟,,CCSA的主要工作是國際標(biāo)準(zhǔn)的本地化,,目前已經(jīng)完成了涉及IPv6基本協(xié)議、地址結(jié)構(gòu),、鄰居發(fā)現(xiàn)機制,、地址分配機制等技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)化工作,發(fā)布了7項行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),,該類標(biāo)準(zhǔn)基本完善,。

  (2)域名標(biāo)準(zhǔn)

  CCSA尚未制定與域名相關(guān)的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),。

  3.2  網(wǎng)絡(luò)類標(biāo)準(zhǔn)

 ?。?)路由標(biāo)準(zhǔn)

  CCSA已經(jīng)完成了應(yīng)用于IPv6 網(wǎng)絡(luò)中的路由協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)的制定工作,發(fā)布了包括關(guān)于OSPF,,BGP,,IS-IS等路由協(xié)議以及IPv6 MPLS VPN在內(nèi)的7個行業(yè)標(biāo)準(zhǔn);依據(jù)國際標(biāo)準(zhǔn)現(xiàn)狀制定完成了IPv6核心路由器,、邊緣路由器等8項設(shè)備技術(shù)要求及測試方法的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),。在該類標(biāo)準(zhǔn)中,除了跟隨國際標(biāo)準(zhǔn)外,,還依據(jù)國內(nèi)現(xiàn)狀制定了一系列的協(xié)議測試標(biāo)準(zhǔn),、設(shè)備技術(shù)及測試標(biāo)準(zhǔn),,具有一定的創(chuàng)新性,這些標(biāo)準(zhǔn)有力地支撐了國內(nèi)IPv6網(wǎng)絡(luò)的建設(shè),。目前,,路由類標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)完善,在現(xiàn)有IPv4網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的路由協(xié)議基本已有對應(yīng)的IPv6版本,,可以滿足國內(nèi)IPv6網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的要求,。

  CCSA目前正在研究制定下一代網(wǎng)絡(luò)體系架構(gòu)標(biāo)準(zhǔn),該類標(biāo)準(zhǔn)在制定過程中即已考慮到IP版本的兼容性,,將能直接應(yīng)用于IPv6網(wǎng)絡(luò)中,。

   (2)移動IPv6標(biāo)準(zhǔn)

  CCSA目前完成了一項移動IPv6的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),。該領(lǐng)域國際標(biāo)準(zhǔn)較為成熟,,因此國內(nèi)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)過程中可以直接參考國際標(biāo)準(zhǔn)。

 

  3.3  應(yīng)用類標(biāo)準(zhǔn)

 ?。?)移動互聯(lián)網(wǎng)

  CCSA即將啟動SAE系統(tǒng)中與IPv6相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)項目立項,。

  (2)物聯(lián)網(wǎng)

  CCSA目前尚未開展該領(lǐng)域行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的制定工作,。

  3.4  安全類標(biāo)準(zhǔn)

  CCSA目前的工作重點是制定IPv6網(wǎng)絡(luò)設(shè)備安全技術(shù)要求,,目前已經(jīng)制定完成了一系列IPv6網(wǎng)絡(luò)設(shè)備安全技術(shù)要求及相應(yīng)的測試方法,包括核心/邊緣路由器,、三層交換機以及寬帶網(wǎng)絡(luò)接入服務(wù)器等,,基本可以滿足國內(nèi)IPv6網(wǎng)絡(luò)建設(shè)時對設(shè)備的安全要求,但目前在IPv6網(wǎng)絡(luò)的安全可信方面尚未制定相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn),。

  3.5  過渡類標(biāo)準(zhǔn)

  在過渡類標(biāo)準(zhǔn)方面,,CCSA已經(jīng)完成了6項行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的制定,涉及IPv4與IPv6網(wǎng)絡(luò)互通時的隧道技術(shù)及翻譯技術(shù),。在隧道技術(shù)方面,,以跟隨國際標(biāo)準(zhǔn)為主,較為成熟,。其中,,清華大學(xué)主導(dǎo)制定的“采用邊界網(wǎng)關(guān)協(xié)議多協(xié)議擴展(BGP-MP)的基于IPv6骨干網(wǎng)的 IPv4網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)(4 over 6)技術(shù)要求”是創(chuàng)新型的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),其技術(shù)內(nèi)容已經(jīng)成為IETF的RFC標(biāo)準(zhǔn),。在翻譯技術(shù)方面,,CCSA目前的成果較少,不能完全滿足國內(nèi)IPv4/v6 網(wǎng)絡(luò)過渡的需要,。清華大學(xué)主導(dǎo)制定的“基于無狀態(tài)地址映射的IPv4與IPv6網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)技術(shù)概述和基本地址映射”是業(yè)界較熱的過渡技術(shù)方案之一,,其技術(shù)內(nèi)容已經(jīng)成為IETF的RFC草案。

  3.6  結(jié)論

  總體來看,,我國IPv6標(biāo)準(zhǔn)整體上仍處于跟隨國際標(biāo)準(zhǔn)的地位,,IPv6標(biāo)準(zhǔn)進展與國際標(biāo)準(zhǔn)基本一致,,在過渡類標(biāo)準(zhǔn)方面有所創(chuàng)新(如軟線技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和 IVI技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)等),已進入國際標(biāo)準(zhǔn),。另外,,我國制定了一系列的設(shè)備技術(shù)要求及測試方法,具有一定的創(chuàng)新性,,有力地支撐了國內(nèi)IPv6網(wǎng)絡(luò)的建設(shè),。

  我國IPv6標(biāo)準(zhǔn)的進展參見表2。

表2  我國IPv6標(biāo)準(zhǔn)的進展

我國IPv6標(biāo)準(zhǔn)的進展

  4  結(jié)束語

  從目前國內(nèi),、外IPv6標(biāo)準(zhǔn)化工作的現(xiàn)狀來看,,目前在IPv6 標(biāo)準(zhǔn)方面主要存在的問題包括:

  (1)過渡標(biāo)準(zhǔn)不成熟

  主要體現(xiàn)在地址翻譯機制方面,,目前國內(nèi),、國際都沒有成熟的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),難以滿足IPv4/v6網(wǎng)絡(luò)互通需要,。

 ?。?)應(yīng)用類標(biāo)準(zhǔn)不成熟

  國際、國內(nèi)目前制定的IPv6相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)主要還是集中在網(wǎng)絡(luò)承載方面,,在移動互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)等應(yīng)用領(lǐng)域的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)量較少,,標(biāo)準(zhǔn)體系也沒有完全成熟,。因此,國內(nèi)應(yīng)抓住這一機會,,充分依托目前國內(nèi)CNGI的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境,,結(jié)合現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)的情況,重點在這兩個方面研究制定有創(chuàng)新內(nèi)容,、有中國特色的IPv6標(biāo)準(zhǔn),,同時積極參與國際合作,爭取以國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)影響國際標(biāo)準(zhǔn)的制定,,從而逐步加強我國在國際標(biāo)準(zhǔn)制定中的話語權(quán),。

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