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下一代互联网(基于IPv6)的体系架构及总体技术要求

浏览:2644  来源:通信人在线  日期:2023-10-22

一、综述

1、关于IP网络

我们知道,基于互联网协议(IPInternet Protocol)的网络可以简称为IP网络或互联网(Internet)网络。但由于互联网协议(IP)的版本有第4版本的IPv4和第6版本的IPv6,所以,IP网络有基于IPv4的网络和基于IPv6的网络。通常将基于IPv6的网络成为下一代互联网网络(NGI)。然而目前的现实是,基于IPv4IP网络和基于IPv6IP网络共存共生,原IPv4网络仍会保持一个长期存在的过程。因此,ITU-T建议书Y.2051General overview of  IPv6-based NGN》中将IP网络从NGN的角度进行了分类,即:基于IPv6NGN、基于IPv4NGN、基于IPv6的非NGN和基于IPv4的非NGN四类,其含义详见下表1-1的描述;下图1-1-1NGN的角度展示了各种基于IP的网络。

1-1:与NGN相关的IP网络的分类

1-1-1:与NGN相关的分类IP网络间的关系

欲具体了解互联网协议(IP)介绍的请进入:IPv4IPv6

从基于IPv4NGN向基于IPv6NGN过渡的NGN,以及它们之间的相互通等,也需要对IPv6相关问题进行类似的研究。这些研究应该扩展到其它非NGN域的基于IP的网络。基于IPv6NGN与其它IP网络的关系如下图1-1-2所示。考虑到其它基于IP的网络的存在,该图确定了不同的通信关系NGN内、NGN间以及与非NGN的互通。

1-1-2:基于IPv6NGN与其TIP网络的关系

欲具体了解我国公用IP网络介绍的请进入

2、基于IPv6 NGN的概貌

ITU-T Y.2051中给出了基于IPv6NGN的定义;而在ITU-T Y.2001中给出了下一代网络(NGN)的定义。具体定义详见下表1-2-1中。实际上,下一代互联网网络(NGI)是下一代网络(NGN)的组成部分。考虑到这些定义和特征,基于IPv6NGN的识别如下图1-2所示。图中描述了基于IPv6NGNNGN功能与功能实体(FEFunctional Entity)之间有三种关系,具体详见下表1-2-2之描述。

1-2-1NGN和基于IPv6NGN的定义

1-2:基于IPv6NGN的识别

1-2-2IPv6NGNNGN功能与FE间的三种关系

另外,IPv6是一种定义良好的传输协议,用于支持NGN的传输功能。下表1-2-3主要从不同的角度说明使用IPv6NGN的影响。IPv6不仅支持IP地址空间的扩展,还支持影响NGN功能和相关功能实体的各种更高级别特性。下表1-2-4描述了受IPv6特性影响的基于IPv6NGN的一般需求。

1-2-3NGN使用IPv6的影响

1-2-4:基于ipv6NGN的一般要求

3、基于IPv6 NGN的功能架构

基于IPv6NGN应遵循下一代网络的原则,因此总体架构应以ITU-T Y.2012中确定的NGN架构为基础。基于IPv6NGN也包括传输层(transport stratum)和业务层(service stratum),如图1-3所示。该架构模型中的传输功能、终端用户功能、NACnetwork attachment control)功能、RACresource and admission control)功能、应用和业务支持功能等功能会受到IPv6协议特性的影响。相关功能实体(FE)描述详见下表1-3

1-3:基于IPv6 NGN的功能架构

1-3基于IPv6 NGNFE描述

上述为ITU-T建议书Y.2051对相关基于IPv6NGN的有关描述,若要详细了解该建议书具体内容的可请查阅下附件1

附件 1ITU-T Rec Y.205102/2008)《General overview of IPv6-based NGN

二、我国基于IPv6 NGI的组网架构

我国通信行业标准YD/T 2395《基于IPv6的下一代互联网体系架构》,依据ITU-TIETF等的相关标准,并结合我国网络的实际情况,明确地给出了我国基于IPv6 NGN的组网参考架构,如下图2所示。它主要是由接入网、城域网和骨干网所组成,下表2给出了这三层的基本技术要求。从质量差异化和管理集中化的角度来讲,基于IPv6的下一代互联网应具备服务质量、网络可靠、移动性和安全性管理等能力。

2:我国基于IPv6 NGN的组网参考架构

2:接入网、城域网和骨干网的基本技术要求

欲更多了解我国互联网网络组织工程建设要求的请进入

三、我国基于IPv6 NGI的总体技术要求

YD/T 2395中规定了我国基于IPv6 NGI的总体技术要求,包括服务质量保证、网络可靠性、移动性、安全管理等能力。下述分别简要介绍之,若要详细了解标准的具体的请查阅下附件3

附件 3YD/T 2395-2012《基于IPv6的下一代互联网体系架构》

1、服务质量(QoS)保证要求

基于IPv6 NGI根据承载的不同业务类型应能够提供三种服务质量等级,即:尽力而为的服务(Best-Effort)、集成服务(IntServ)和区分服务(DiffServ)。三者的含义详见下表3-1YD/T 2395中给出了三种服务质量等级的具体实现要求。

3-1:三种服务质量等级的含义

2、网络可靠性要求

基于IPv6 NGI的网络可靠性应包括网元级要求和网络级要求。网元级可靠性要求和网络级可靠性要求的具体内容详见下表3-2

3-2:基于IPv6 NGI的网络可靠性要求

3、移动性要求

基于IPv6的下一代互联网应支持基于主机的网络层移动性管理机制和基于网络的移动性管理机制,当终端的网络接入链路发生变化时,上层应用不感知。基于主机的网络层移动性管理机制应遵循RFC 3775的要求;基于网络的移动性管理机制应遵循 RFC 5213的要求;双栈移动IPv6应遵循RFC 5555的要求。

4、安全性要求

基于IPv6的下一代互联网对于承载的数据应提供必要的安全机制,以确保数据的机密性、完整性和可用性。其安全机制起码应包括:鉴别/认证;数据保护;访问控制/授权;安全审计;安全管理;等。在YD/T 2395中给出了各种安全机制的基本要求。

5、关键业务承载能力要求

YD/T 2395中给出了基于IPv6的下一代互联网的几个关键业务承载能力的基本要求,业务包括:宽带接入业务;3G业务;IPTV业务;大客户业务。

四、我国基于IPv6的下一代互联网的演进

1、相关演进技术

由于目前互联网的现状是IPv4网络与IPv6网络将长期共存且需互联互通,因此需要部署IPv4网络与IPv6网络并存过度技术。所采用的过度技术目前包括:双栈技术、隧道技术和协议翻译技术,其概念详见下表4-1YD/T 2395中对采用相应的技术提出了基本要求。

4-1:双栈技术、隧道技术和协议翻译技术的含义

欲详细了解IPv6过度技术介绍的请进入

2、相关场景需求

由于IPv4协议与IPv6协议是不兼容的,而且现有互联网从IPv4网络向IPv6网络演进不可能在同一时刻全部完成。因此,在IPv4网络向IPv6网络演进过程中会出现各种不同场景以满足用户/应用或网络提供商的需求。在YD/T 2395中总结了12种场景中使用的相关过度技术,以及功能实体的部署位置。同时给出了骨干网、城域网和接入网的演进技术模式。

另外,我国通信行业标准YD/T 1170-2001IP网络技术要求--网络总体》对早期的基于IPv4网络的体系架构及相关总体技术要求做出了相关规定。

欲进一步了解YD/T 1170关于基于IPv4网络的相关总体要求的请进入

附录
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