【YD通讯标准】 支持 IPv6 的接入网总体技术要求

ICS33.040.50
M10/29
中华人民共和国通信行业标准
YD/T2372-2011
支持IPv6的接入网总体技术要求General requirements for access network supporting IPv62011-12-20发布
2012-02-01实施
中华人民共和国工业和信息化部发布前言·
范围·
规范性引用文件
术语和定义
缩略语·
IPv6接入的基本模型
5.2PPP方式
IPoE方式
接入网中IPv6的地址模型
6.1IPv6地址概述
DHCPv6-PD过程·
DHCPv6过程
6.4SLAAC过程
PPP中的地址分配过程
接入节点支持IPv6要求
邻居发现（ND）过程的支持
防仿冒
端口定位·
CPE支持IPv6要求
概述·
8.2IPv6地址功能
8.3内置的IPv6主机支持
8.4基于IPv6的VoIP语音功能
8.5隧道功能（可选）
IPv6组播
概述·
9.2接入节点的IPv6组播要求
9.3CPE的IPv6组播要求
10管理功能要求
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10.1基于IPv6的管理
10.2IPv6相关管理对象
附录A（资料性附录）
附录B（资料性附录）
参考文献
IPv6过渡方案：DS-Lite
IPv6过渡方案：6RD.
本标准按照GB/T1.1-2009给出的规则起草。YD/T2372-2011
请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别这些专利的责任。本标准由中国通信标准化协会提出并归口。本标准起草单位：工业和信息化部电信研究院、中兴通讯股份有限公司、上海贝尔股份有限公司、华为技术有限公司、UT斯达康（重庆）通讯有限公司、中国移动通信集团公司。本标准主要起草人：程强、刘谦、陈洁、陆洋、敖立、袁立权、张忠建、陈晓、张德朝、葛坚、白铁军。
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1范围
支持IPv6的接入网总体技术要求YD/T2372-2C/11
本标准规定了支持IPv6的接入网总体要求，包括IPv6环境下接入网中的地址模型，接入节点、CPE等设备的功能要求，接入网中对IPv6组播和网络管理的要求等。本标准适用于公用电信网中的宽带接入网络和设备，专用电信网也可参考使用。2规范性引用文件
下列文件对于本标准的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本标准。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本标准。IETFRFC2473
IETFRFC3056
IETFRFC3315
IETFRFC3596
IETFRFC3633
IETFRFC3646
IETFRFC4075
IETFRFC4191
IETFRFC4213
IETFRFC4294
IETFRFC4704
IETFRFC4861
IETFRFC4862
IETFRFC5006
ETFRFC5072
Pv6中的通用分组隧道（GenericPacketTunnelinginIPv6Specification）通过IPv4云进行IPv6域间连接（ConnectionofIPv6DomainsviaIPv4Clouds）
IPv6的动态主机配置协议（DHCPv6）（DynamicHostConfigurationProtocolforIPv6 (DHCPv6))
支持IPv6的DNS扩展（DNSExtensionstoSupportIPVersion6）IPv6动态主机配置协议的IPv6前缀选项（IPv6PrefixOptionsforDynamicHost Configuration Protocol (DHCP)version 6)IPv6动态主机配置协议的DNS配置选项（DNSConfigurationOptionsforDynamicHostConfigurationProtocolforIPv6 (DHCPv6))IPv6动态主机配置协议的SNTP配置选项（SimpleNetworkTimeProtocol(SNTP)ConfigurationOptionforDHCPv6)缺省路由器配置和更具体路由（DefaultRouterPreferencesandMore-Specific Routes)
主机和路由器向IPv6迁移的基本机制（BasicTransitionMechanismsforIPv6Hosts and Routers)
IPv6节点要求（IPv6NodeRequirements）IPv6动态主机配置协议的FQDN配置选项（TheDynamicHostConfigurationProtocolforIPv6(DHCPv6)ClientFullyQualifiedDomainName(FQDN)Option)
IPv6的邻居发现（NeighborDiscoveryforIPv6）IPv6无状态地址自动配置（IPv6StatelessAddressAutoconfiguration）IPv6路由通告的DNS配置选项（IPv6RouterAdvertisementOptionforDNSConfiguration）
PPP承载IPv6（IPversion6overPPP）YD/T2372-2011
IETFRFC5172
IETFRFC5969
IE.TF draft-ietf-dhc-
dhicpv6-Idra
使用IPv6控制协议协商IPv6数据报压缩（Negotiation forIPv6DatagramCompressionUsingIPv6ControlProtocol)IPv4基础设施上IPv6的快速部署（6RD）（IPv6RapidDeploymentonIPv4Infrastructures (6RD))
轻量级DHCPv6中继代理（LightweightDHCPv6RelayAgeint）IPv6动态主机配置协议的DS-lite配置选项（DynamicHostConfigurationdraft-ietf-softwire-ds-
Protocol for IPv6 (DHCPv6)Options forDual-Stack Lite)lite-tunnel-option
Broadband Forunt
TR-069
3术语和定义
CPEWAN管理协议（CPEWANManagementProtocol）下列术语和定义适用于本标准。3.1
双栈DualStack
一种基本的Pv4到IPv6的演进技术，该技术在设备中实现IPv4和IPv6两种协议的完全支持。3.2
接入节点AccessNode
实现ATC-C、VTU-O或OLT功能的设备，该设备可以位于局端（例如DSLAM设备、OLT设备）或远端（例如MDU设备），实现用户端设备的接入汇聚功能。3.3
桥接型CPEBridgedCPE
在CPE的WAN口和LAN口之间以L2桥接的方式对流量进行转发，可以通过感知L3或以上的网络层次对报文进行过滤、分类等处理。3.4
路由型CPERoutedCPE
在CPE的WAN口和LAN口之间以L3路由的方式对流量进行转发，实现必要的IP层协议。缩略语
下列缩略语适用于本标准。
IPv6 Rapid Deployment
IPv6快速部署
Authentication,Authorization and Accounting认证，授权和计费
Address Farnily Transition Router elementAccess Node
Asynchronous Transfer Mode
BasicBridgingBroad BandelementBroadband Network Gateway
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地址组迁移路由器模块
接入节点
异步传输模式
基本桥接宽带模块
宽带网络网关
DHCPv6
DHCPv6-PD
DS-lite
ICMPv6
RADIUS
Broadband Remote Access ServerCustomer Premises Equipment
Duplicate Address Detection
Dynamic Host Configuration ProtocolDynamic Host Configuration Protocol forIPv6 (DHCPv6)
IPv6PrefixOptions forDynamic HostConfiguration Protocol (DHCP) version 6Digital Subscriber Line
Dual-Stack lite
DHCP Unique Identifier
Globally-unique Unicast AddressInternet Control Message ProtocolInternet Control Message Protocol version 6Internet Group Management ProtocolInternet Protocol
Internet Protocol version 4
Internet Protocol version 6
IP over Ethernet
Interworking Function
Local Area Network
LightweightDHCPv6RelayAgent
Link-Local Address
Media Access Control
Multicast Listener DiscoveryNeighbor Advertisement
NetworkAddress Translation
Neighbor Discovery
Neighbor Solicitation
Network Interface Device
Passive Optical Network
Point to Point Protocol
PPPoverATM
PPP over Ethernet
Quality of Service
Remote Access Dial in User ServicesRouter Advertisement
宽带远程接入服务器
客户驻地设备
重复地址检测
动态主机配置协议
IPv6动态主机配置协议
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IPv6动态主机配置协议的IPv6前缀选项数字用户线
双栈lite
DHCP唯一标识符
全球唯一单播地址
因特网控制消息协议
因特网控制消息协议版本6
因特网组管理协议
因特网协议
因特网协议版本4
因特网协议版本6
以太网承载IP
互通功能
局域网
轻量级DHCPv6中继代理
链路本地地址
媒质访问控制
组播侦听者发现
邻居通告
网络地址翻译
邻居发现
邻居请求
网络接口设备
无源光网络
点到点协议
ATM承载PPP
以太网承载PPP
服务质量
远程访问拨入用户服务
路由器通告
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Router Solicitation下载标准就来标准下载网
StateLess Address Auto ConfigurationUnique Local Address
Virtual Local Area Network
WideArea Network
5IPv6接入的基本模型
5.1概述
路由器请求
无状态地址自动配置
本地唯一地址
虚拟局域网
广域网
与接入网支持IPv4业务类似，在宽带接入网中直接通过数据链路层协议承载IPv6协议有两种基本方式：PPP方式和PoE方式。考虑到支持IPv6业务与支持现有IPv4业务的需求将长期共存，接入网也将在较长时期同时支持IPv4业务和IPv6业务。用户终端或网络通过接入网同时接入IPv4、IPv6网络有3种基本方式：双栈方式、隧道方式和翻译方式。通过3种基本方式的组合和衍生，产生了多种不同的IPv4向IPv4/IPv6网络演进的具体方案，例如DS-lite、6RD等。
在IPv4、IPv6的过渡阶段，双栈方式是其他网络演进方式的基础。本标准主要对PPP双栈模型和IPoE双栈模型中由于IPv6协议栈的引入对接入网设备（包括接入节点和CPE设备）提出的新要求进行了规定。两种典型的通过隧道方式提供IPv4/IPv6业务的接入方案参见附录A和附录B。CPE支持隧道方案的功能要求见8.5节。
本标准暂不规定翻译方式。
5.2PPP方式
通过PPP方式接入IPv6网络有两种形式：。一种是采用支持IPv6PPP拨号的CPE设备。CPE设备通过PPPv6连接到业务提供网络，同时CPE通过路由方式为宽带客户网络中的设备提供连接性。。一种是每一个终端/主机设备向业务提供网络发起各自的PPPv6拨号连接。在这种情况下，CPE工作在桥接模式下，同一个宽带客户网络内的终端/主机之间各自独立，难以相互通信。PPP方式接入IPv6网络的主要工作由PPP链路的两个端点（一端为CPE或主机，一端为BNG）完成，中间经过的接入节点设备和二层汇聚设备采用完全透传的方式。PPP拨号链路可以只支持IPv6的承载，或支持IPv4/IPv6的混合承载，不同方式下的PFP协商和地址分配过程见6.5节。
对于通过CPE支持拨号的方式，PPP方式协议栈示例如图1所示。L4-L7
IPv6/LPv4
以太网
物理层
IPv6/TPv4
以太网
以太网
物理层物理层
以太网以太网
物理层工物理层
图1PPP协议栈示例
建筑321---标准查询下载网www。jz321.netIPv6/IPv4
以太网
物理层
5.3IPoE方式
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接入网设备通过IPoE方式支持IPv6协议主要涉及到CPE设备的地址获取和配置、接入节点设备的3层协议感知功能，包括对IPv6协议部分域、ICMPv6协议报文的处理、针对IPv6业务的安全功能等。IPoE方式协议栈示例如图2所示。L4-L7
IPv6/IPv4
以太网
物理层
6接入网中IPv6的地址模型
6.1IPv6地址概述
Pv6/[Pv4
以太网
物理房
以太网
物理层
以太网
物理层
以太网
物理层
图2IPoE协议栈示例
IPv6/Pv4
以太网
物理层
根据IETFRFC4291的规定，共有3种不同类型的IPv6地址：单播地址、任播地址和组播地址。这些类型的地址都是分配给接口而不是分配给节点。一个IPv6节点需要至少一个唯一的IPv6单播地址才能进行通信。IPv6单播地址又分为如下3种类型：a）链路本地地址(link-localaddress)，FE80:/10；b）唯一本地地址(uniquelocaladdress），Fcoo:：/7：c）全局单播地址（globalunicastaddress）。IPv6地址可以使用不同的方式配置到接口上，常见的方式包括如下5种：a）手动配置：
b）算法生成：
c）使用DHCPv6-PD协议，见6.2节：d）使用DHCPv6协议，见6.3节：e）无状态的地址自动配置（SLAAC），见6.4节。除了单播地址，IPv6中的ND协议要求使用链路本地域所有节点组播地址（FF02：：1）和solicited-node组播地址：接口的solicited-node组播地址是通过该接口的单播地址派生出来的，也用于进行地址解析和重复地址检测。
本标准建议为每用户/接入线分配一个全局IPv6地址前缀。6.2DHCPv6-PD过程
DHCPv6-PD协议（见IETFRFC3633）提供了种由委派路由器（DR）通过DHCPv6协议向申请路由器（RR）分配IPv6地址前缀的机制和方法。在接入网架构中，通常BNG作为DHCPv6-PD的DR，而路由型CPE作为DHCPv6-PD的RR。当BNG收到CPE发出的包含IAPD选项的DHCPv6消息后，为不同用户线路上的CPE分配不同的前缀。不同用户线路上不应分配相同的地址前缀。通常不对主机直接分配地址前缀。BNG分配的地址前缀的最大长度为/64，推荐的前缀长度为/56。在通过DHCPv6-PD获得地址前缀的范围内，路由型CPE可以再提取不同/64的地址前缀分配给其不同的（独立）LAN侧网段。当委派路由器接收到IAPD选项时，一定不能为不同的CPE设备委派相同的前缀。该模型的地址分配如图3所示。5
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/64前缀
“AI\
/64前缀
6.3DHCPV6过程
/64前缀
164前缀
“B2”
路由型
路由型
/56前缀“A\
/56前缀B”
二层汇聚网络
图3路由模式的CPE使用DHCPv6-PD的地址分配BNG
DHCPv6协议（见IETFRFC3315）提供了一种由服务器向客户端提供IPv6地址和参数配置的机制和方法。
在接入网架构中，通常BNG作为DHCPv6服务器，而连接在桥接CPE下的用户主机或路由型CPE的WAN接口作为DHCPv6客户端。DHCPv6服务器根据地址分配策略分配128bit的IPv6地址给DHCP客户端。地址分配的策略由服务器管理者和服务器从客户端接收信息确定，例如：一客户端所附属的链路信息；
一客户端使用的DUID：
一一客户端提供的其他信息项；-中继代理提供的其他信息项（例如LDRA插入的option18）。连接在同一桥接CPE下的用户主机可以分配具有相同/64前缀的IPv6地址：不同用户线路上桥接CPE上连接的用户主机的IPv6地址应分配不同/64前缀的IPv6地址。运营商可以决定IPv6的地址分配策略是不同用户线路使用不同的/64地址前缀，或不同用户主机使用不同的/64地址前缀。如图4所示，上述地址分配策略使得不同（1:1或N:1的）VLAN业务模式下，不同类型的（桥接或路由）CPB上连接的用户主机具备最为近似的IPv6地址空间。路由型
/64前缀
“B”
/64前缀
6.4SLAAC过程
桥接型
/64前缀
“A”
图4DHCPv6分配IPv6地址
二层汇聚网络
无状态地址配置方式(见IETFRFC4862)与IPv4的地址分配方式区别比较大，主机通过自身的可用信息和由路由器通告的信息一同产生主机IPv6地址（GUA），路由通告消息（RA）通告前缀信息，前缀长度最多不能超过64bit，后面的接口标识由主机根据一定规则生成，接口标识是在这个子网内部唯一的标识。前缎分配应能够区别接入设备的用户端口，保证分配给不同用户端口的前缀不重复。在无路由器的情况下，主机生成链路本地地址，可以用于本地的通信。6.5PPP中的地址分配过程
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IPv4网络控制协议（IPCP）中定义了一系列配置选项字段，包括：IP-Address、Primary-DNS、Secondary-DNS等。通过上述配置选项，PPP端点在IPCP协商过程中可以配置IPv4地址、DNS等信息。在PPP方式下，IPv6的网络控制协议（IPv6CP）仅定义了Interface-ID的配置选项。通过IPv6CP获得的interface-ID，可以生成PPP这条线路上的链路本地地址。其全局地址、地址前缀或DNS服务器地址的配置方式可以参考6.2节～6.4节的描述，根据不同的组合，具体方式包括：一PPP的请求端和响应端基于IPv6CP的配置选项协商IPv6地址后64bitInterface-ID，然后通过ND协议获取64bit前缀进而组成完整的IPv6地址，通过ND协议扩展选项分配DNS等信息：—PPP的请求端和响应端基于IPv6CP的配置选项协商IPv6地址后64bitInterface-ID，然后通过IND协议获取64bit前缀进而组成完整的IPv6地址，DNS等信息通过DHCPv6分配：PPP的请求端和响应端基于IPv6CP的配置选项协商IPv6地址后64bitInterface-ID，生成Link-Local地址，IPv6全球唯一地址、DNS等信息通过DHCPv6分配：对于路由型CPE发起的PPP连接，可以通过DHCPv6-PD获取到前缀信息：PPP的请求端和响应端基于IPv6CP的配置选项协商直接分配128bitIPv6地址、DNS等信息。7接入节点支持IPV6要求
接入节点应根据以太网帧类型划分不同VLAN的能力。对untagged和priority-tagged的顿，接入节点应根据以太网顿中的Ethertype域将不同类型的以太网顿标记为不同VLAN。接入节点应至少支持下列Ethertype的识别：
-IPv6oE（Ethertype-0x86DD);
-PPPoE（Ethertype=0x8863或0x8864）：—IPv4oE（Ethertyp=0x0800）：—ARP（Ethertype=0x0806）。
接入节点应支持对上行流的IPv6源地址、IPv6目的地址、IPv6TrafficClass、TCP/UDP源端口、TCP/UDP目的端口等参数的任意组合映射到流的标记P-bit的能力。7.3安全
7.3.1IPv6地址和地址前缀防欺骗接入节点设备上应能够防止IPv6地址欺骗，能丢弃未申请IPv6地址的帧。接入设备应支持侦听上下行DHCPv6协议消息，建立通过DHCPv6消息中IA_NA选项分配的IPv6地址和IAPD选项中分配的IPv6前缀与用户端口之间的映射关系表。接入设备仅转发从用户端口进入的符合建立映射关系的源IPv6地址的数据包转发。接入设备应支持侦听下行路由器通告(RA)消息，并建立通过路由器通告(RA)分配的IPv6地址前缀与用户端口的映射关系。接入设备仅转发从用户端口进入的符合建立映射关系的源IPv6地址在地址前缀范围内的数据包转发。
接入节点中的IP防欺骗映射关系表应支持老化（aging），其中表项的老化时间应支持从RA消息和DHCPv6消息的生存时间（lifetime）信息中获得，也应支持通过管理接口进行静态配置。YD/T2372-2011
接入设备应支持侦听用户上行的重复地址检测过程，并建立用户IPv6地址（DAD目标地址）与用户端口的映射关系，接入设备仅转发从用户端口进入的符合建立映射关系的源IPv6地址的数据包转发。7.3.2IFv6接入用户限制
在SLAAC地址分配方式下，用户主机的IPv6地址往往采用通过分配获得的地址前缀和本地接口标识相结合的方法来生成。内部网络的用户可以获得较大地址空间。接入节点应在符合IPv6地址前缀和用户端口映射关系（如7.3.1节）的前提下限制用户的接入数量。7.3.3包过滤和转发
接入节点对发送给本节点的ICMPv6和ND报文进行限速转发。ICMPv6协议包括ICMPv6报错消息、信息性消息、邻居发现、MLD等。ICMPv6协议缺省应按照表1进行处理。在表1中，Forward是转发处理，Discard是丢弃处理，Snoop需要能够提取出协议包，送到CPU处理。
表1ICMPv6消息处理
百的地
ICMPv6
报错消
单播地址
目的不可达（DestinationUnreachable）2
长包(PacketTooBig)
超时（TimeExceeded）
参数错误（ParameterProblem）ICMPvo
高息性消息
回应请求（EchoRequest）
回应应达（EchoReply）
路由器请求（RouterSolicitation）路由器通告（RouterAdvertisement）邻居请求（NeighberSolicitation）邻居通告(NeighborAdvertisement)重定向(Redirect)
单播地址
单播地址
单播地址
单播地址
单播地址
All-routers组播地址
单播地址
All-nodes组播地址
单播地址
节点请求组播地址
(Solicited-Node multicast address)单播地址或All-nodes组播地址
单播地址
组播侦听者查询（MulticastListener一）般查询：链路域所有节点
Query,MLDv&MLDv2)
(FF02:1)
地址特定查询：查询的组播地址组播侦听者报告（MulticastListener报告的组播地址Report, MLDiv1)
组播离开（MulticastListenerDone所有MLDv2-capable路由器MLDv1)
(FF02:0:0:0:0:0:0:16)
组播侦听者报告（MulticastListener所有MLDv2-capable路由器）Report, MLDv2)
(FF02:0:0:0:0:0:0:16)
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协议包处理
Forward
Forward
Forward
Forward
Forweurd
Forweurd
Discard
Forward
Forward
Discard
Discard
Forward
Forward
Forward
Forward
Forward
Forward
Discard
Forward
Forward
Forward
Forward
Discard
Discard
Discard
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