下一代互联网标准化现状

摘要当前下一代互联网已经形成体系的主要是IPv6方面的标准，因此本文主要介绍IPv6相关的标准化工作，首先介绍了国外的主要标准化组织及其研究进展，然后介绍了我国标准化组织所做的工作，最后指出我国应在IPv6标准化方面加大力度，参与国际标准制定。

关键词下一代互联网标准IPv6

1、引言

当前互联网的基础设施平均每一二年就要全面升级一次，骨干网带宽每6-9个月翻一番。我国互联网在短短20年的时间从无到有，截至2005年1月，根据CNNIC(中国互联网络信息中心)统计报告，上网用户已达9400万，上网计算机总数4160万，CN下域名注册数432077，WWW网站数668900，国际出口带宽74429Mbit/s。然而由于地址、服务质量、安全等一些设计上的原因，当前互联网已经不能继续支撑业务和用户的飞速发展，因此以CNGI(中国下一代互联网示范工程)为代表的下一代互联网已浮出水面。

业界一般认为下一代互联网，应当是“无处不在、无所不达、永远在线、应用为先、我行我速、可信可管、资源共享、良性互动”的网络，应当能妥善解决当前互联网上突出的可扩展性问题、安全问题、服务质量问题、运营管理问题、盈利模式问题等。但是从现状来看，当前下一代互联网惟一明确的就是IPv6方面的要求和标准。其他绝大多数的业务、应用、服务质量等方面的研究都普遍适用于当前互联网和下一代互联网。因此本文主要介绍下一代互联网中进展比较快的IPv6相关标准。

2、IPv6相关国际标准化组织

鉴于IPv6的重要性和对下一代网络的巨大影响，越来越多的国际标准化组织加入IPv6标准的制定工作。虽然从传统意义上来说互联网和移动通信是两个不同的行业，但随着IP技术的发展，这两个行业的共同点越来越多。随着第三代移动通信“全IP”解决方案的提出，IPv6成为互联网和移动通信网的公用基本协议。尽管IPv6标准发源于互联网行业，但从商业意义上来说移动通信行业可能是最早和最大的受益方之一。因此国际标准化组织中除了IETF继续完善与IPv6有关的标准以外，3GPP和ITU-T也成立了相应的工作组来制定与IPv6相关的标准。IETF和3GPP还联合组成了一个工作组来协调IPv6标准在第三代通信系统中的应用。虽然有多个标准组织涉及IPv6标准，但是IETF作为IPv6标准制定工作的主体这一事实在很长一段时间内不会改变。以下简单介绍这些组织在IPv6标准方面的研究情况。

●IETF：目前IETF讨论的热门话题主要集中在流标签、寻址、DNS、DNS发现、多连接子网、多穴(multihome)、源地址和目的地址选择、IPv6MIB等领域。IETF组织主要致力于将IPv6协议顺利应用到下一代互联网上。

●3GPP：最早提出采用IPv6的3G版本是97发布版，主要是在用户面采用IPv6的PDP，在传输面IPv6作为选项。3GR99中采用了终端的PPPv6支持、IPv6地址分配机制及IPv6报头压缩等标准。R4中采用新的IPv6报头压缩标准，在核心/无线接入网络采用IPv4/IPv6。R5中规定在Iu接口中强制性采用IPv6，即在多媒体核心子网中采用IPv6。3GPP组织主要致力于在核心网使用IPv6技术。

●ITU-T是政府间的国际标准化组织，也是传统国际电信标准的归口单位。目前ITU-T与IETF已经在IP标准领域开展合作。ITU-T专门设有一个IP标准研究计划，IPv6有关的标准也列在其中。ITU试图在电信网络上采用IPv6技术。

●IETF3GPPIPv6设计组：该小组的任务是设计在3G中使用的IPv6标准。目前工作是评审现有3G中的IPv6标准，为相应的标准做编号，并将在以下领域开展工作：IPv6在3G的标准执行、寻址方式、与手机相关的设备支持(路由器，代理服务器)、DNS、安全性、MTU、网络演进、远程管理以及移动IPv6等。

3、国外IPv6标准化进程

在IPv6标准化组织介绍中我们看到，ITU主要考虑IPv6协议在电信网络中的应用；3GPP组织主要考虑IPv6在3G核心网中的应用，当然也不排除在3G终端中的应用。IPv6协议的研究进程主要在IETF组织内完成，所以下面重点介绍IETF的工作。

IETF针对IPv6协议的研究进程如下：

●1992年，IETF成立了IPng工作组；

●1992-1994年，IPng工作组收到了若干提案；

●1994年，IPng工作组提出了下一代IP网络协议——IPv6的推荐版本；

●1995年，IPng工作组完成了IPv6的协议文本；

●1995-1999年完成了IETF要求的协议审定和测试；

●1999年成立了IPv6论坛，开始正式分配IPv6地址，IPv6的协议文本成为标准草案。

目前IETF负责IPv6标准制定的工作组主要有两个：IPv6工作组和IPv6运营工作组(v6ops)。它们分别属于传输领域和运营维护领域。

(1)IPv6工作组

IPv6工作组负责IPv6规范和标准的制定工作，其前身是IPng工作组。该工作组的职责是继续制定IPv6相关技术标准，并根据实现和部署的情况，审查和更新IPv6标准及规范。该工作组现在将这些工作划分为两类，分别是“部署急需”和“完成目前工作”，其中前一类工作是IPv6工作组目前要优先考虑的。该工作组已经制定完成了65个RFC(此外17个RFC因各种原因已经被废止)，简要介绍如下：

●基本协议。RFC2460：互联网协议版本6；RFC2675：IPv6巨型包(jumboframe)；RFC2147：IPv6巨型包承载TCP、UDP；RFC2507：IPv6头压缩。

●体系协议。RFC2463：ICMPv6；RFC1981：IPv6MTU发现协议；RFC2461：IPv6邻居发现；RFC1886：支持IPv6的域名解析；RFC2874：支持IPv6的DNS扩展；RFC3122：IPv6邻居发现扩展。

●地址相关协议。RFC3513：IPv6地址结构；RFC2374：IPv6可聚合全球单播地址；RFC1887：IPv6单播地址分配；RFC2375：组播地址分配；RFC2471：IPv6测试地址分配；RFC3531：地址块管理的灵活方式；RFC1881：OSINSAP地址映射；RFC2462：无状态地址分配；RFC2374：基于运营商的单播地址格式；RFC2450：TLA(topleveladdress)、NLA(next level address)分配原则；RFC2526：预留的IPv6子网泛播地址；RFC2732：URL中IPv6地址格式；RFC2928：IPv6子TLA标识初始分配；RFC3041：无状态地址分配私有扩展；RFC3484：IPv6缺省地址选择。

●组播相关协议。RFC2710：IPv6MLD；RFC3306：基于单播地址的IPv6组播地址。

●链路相关协议。RFC2472：IPv6overPPP；RFC2464：IPv6over以太网；RFC2467：IPv6 over FDDI；RFC2470：IPv6 over令牌环；RFC2497：IPv6 over ARCnet；RFC3146：IPv6 over IEEE3194网络。

●网管相关协议。RFC2465：IPv6MIB文法及通用组；RFC2466：IPv6MIBICMP组；RFC2452：IPv6 TCP管理信息库；RFC2454：IPv6 UDP管理信息库；RFC3019：IPv6 MLD管理信息库。

●移动通信相关协议。RFC3316：支持第二代、第三代移动终端的IPv6。

●隧道相关协议。RFC2473：IPv6通用隧道规范；RFC2529：无配置隧道时在IPv4网上传输IPv6包；RFC3314：3GPP标准中的IPv6建议。

●设备相关协议。RFC2711：IPv6路由器报警选项；RFC2894：支持IPv6的路由器重编号；RFC3178：IPv6路由器多穴支持。

●应用相关协议。RFC3493：基本套接字扩展；RFC3542：IPv6套接字API。

IPv6工作组正在研究的草案有：IPv6节点信息查询；ICMPv6规范；缺省路由器选择以及多个特定路由；对于IPv6主机的路由器负荷分担；本地链路(linklocal)IPv6组播地址；IPv6节点要求；IP转发表MIB；IPMIB；惟一的本地IPv6单播地址；IPv6编址框架；IPv6无状态地址自动分配；可选的IPv6重复地址发现；IPv6over PPP；统一分配的惟一的本地IPv6单播地址；IPv6邻居发现；IPv6无状态地址分配的私有扩展；IPv6路由器公告中M和0标志的考虑；类似桥接的邻居发现代理。

(2)v6ops工作组

v6ops工作组负责演进机制、工具和部署方面的标准化工作，其前身是NGtrans工作组。2002年，IETF解散了NGtrans工作组，组建了IPv6operations(v6ops)工作组，该工作组目前的主要职责是：

●根据运营商和用户的要求和建议，研究IPv4/IPv6互联网在运营或安全方面的问题，罗列问题出现的场景以及解决方案等。

●向IPv6工作组提出有关IPv6规范中导致或可能导致运营或安全问题的地方，并与IPv6工作组一起设法解决这些问题。

●发布一些资料性的RFC，指导应用开发人员开发出与IP协议相独立的应用和业务，即开发出同时适用于IPv4和IPv6的应用。

●发布一些资料性的或BCP(bestcurrentpractice)类型的RFC，确定和分析在公用网络环境中IPv6的设计方案。

●明确在上述环境中部署IPv6所面临的开放的运营或安全问题，归档为RFC或ID。

●担负起对演进/过渡机制的推进工作。

v6ops工作组正在研究的草案有：3GPP网络向IPv6过渡的分析；IPv6主机和路由器的基本过渡机制；IPv6邻居发现在线假定有害；没有期限日的IPv6重编号过程；IPv6企业网分析；将NAT-PT转成实验(experimental)状态的理由；运营商在宽带接入网络的IPv6发展场景；IPv6网络结构保护；IPv6过渡/共存的安全考虑。

4、我国下一代互联网/IPv6相关标准体系

虽然我国在信息技术领域起步较晚，国际上很少有我国提交的标准，但是标准化工作在我国依然非常重要。我国现阶段IPv6标准已形成系列，该系列将随技术发展逐渐补充完善。

在我国的IPv6标准系列中包含基本协议、路由协议、组播相关协议、安全相关协议、QoS相关协议、移动类协议、网管协议、IPv6设备相关协议、组网标准、业务标准等。其中：

●基本协议：包括IPv6协议、邻居发现协议等，主要是进行国际标准的本地化工作。这些协议主要制定于IPv6发展初期，用于推动IPv6在我国的发展进程。虽然这些协议的翻译工作早已完成，但是只有4个标准进入标准化流程并到达报批状态，其他标准都没有进入标准流程(未立项)。

●路由协议：包括支持IPv6的OSPF、BGP、RIP、ISIS，主要是进行国际标准的本地化。在IPv4标准体系中相应的技术规范都没有制定，在IPv6体系中为完整性考虑，都列有技术规范和测试方法。

●组播相关协议：主要包括PIM协议、MLD和域间组播等。由于当前组播业务还没有大规模开展，组播业务试验网运行也不是很顺利，因此标准相应滞后，只有MLD包含在设备规范中。

●安全相关协议：与信息安全直接相关的协议是IPSec标准。由于IPSec相关标准对于IPv4和IPv6来说只是封装不同，因此IPSec在IPv4系列标准中已经完成。

●QoS相关标准：虽然IPv6中有流标签、TOS等字段用于服务质量，但是这些字段如何应用一直在研究中。

●移动相关协议：移动相关协议主要指支持mobileIP的IPv6。其中mobileIPv6已报批，测试方法和3G中的IPv6都没有进入标准化流程。这些标准有望在3G技术的应用中迅速标准化。

●网管相关协议：网关相关协议主要包括支持IPv6的SNMP(简单网络管理协议)和相关的MIB(管理信息库)。其中MIB有大量相关协议，但由于主要是翻译工作，在IPv4中就没有做，相应IPv6中也就没有计划。

●IPv6设备相关协议：包括纯IPv6路由器、三层交换机、宽带接入服务器和双栈路由器。设备相关的技术要求和测试方法涉及我国的入网许可制度，直接关系到公众电信网的服务质量，一直是我国标准制定中的重点。这些标准没有直接对应的国际标准。

●组网相关标准：包括总体标准、过渡与共存标准、演进标准、服务质量标准、安全标准、网管标准和移动性标准。部分内容看上去与上文有所重复，但实际上偏重于组网中对上述技术的要求，因此还是有所区别。组网相关标准相对进展较慢，多数还在工作中。

●业务相关标准：业务是IPv6乃至下一代互联网能否成功的关键，主要包括传统互联网业务和一些在IPv4网络尚没有普遍开展的宽带业务。传统互联网业务包括WWW业务、FTP业务等内容，是IPv4中上述业务在IPv6上的复制，没有进入标准化流程。当前已开展研究的宽带业务主要是视讯业务，虽然视讯业务的标准同样没有进入标准化流程，但是在最近的一年中是研究的重点。

5、结束语

虽然业界对IPv6的商用化时间仍存在分歧，但是对于IPv6最终会取代IPv4并且在通信网络中发挥越来越大的作用已达成共识。中国作为一个互联网和通信技术及市场快速发展的国家，在IPv6的标准化工作上刻不容缓，不但应当符合国际标准，而且应当参与国际标准的制定。如各行业广泛参与标准制定，制造业迅速跟进且运营商及时提供相应网络和服务，我国完全有可能在下一代互联网方面占得先机。

下一代互联网除了IPv6以外还有很多其他方面内容，例如网络结构、服务质量保障框架、运营模式、安全体系等，应加紧研究，参与制定国际标准。