【YD通讯标准】 IPv6 技术要求 —— IPv6 路由器重编号协议

ICs33.030
中华人民共和国通信行业标准
YD/T 2170-2010
IPv6技术要求
IPV6路由器重编号协议
Technique requirement of IPv6: Router renumbering for IPv6(IETF RFC 2894: 2000, Router Renumbering for IPv6, NEQ2010-12-29发布
2011-01-01实施
中华人民共和国工业和信息化部发布前言·
1范围
2规范性应用文件
3术语、定义和缩略语
3.1 术语
3.2缩略语·
概述··
RR 协议消息
S.1RR消息头部-
5.2 RR 消息体一RR 命令消息-
5.3 RR 消息体一RR 结果消息
6RR消息的处理过程.·
头部检查
范围检查·
6.3执行
影响情况汇总·
序列号重置…
安全问题·
安全策略以及相关的数据库条目.8.1
可靠性的实现及使用建议
9.1 简介和定义
9.2计算
9.3其他保证方式-
10应用实例·
10.1维护全局前缀：
10.2重编号一个子网
附录A（资料性附录）
可靠性估值的推导-
TYKNIKACa
YD/T2170-2010
YD/T 2170-2010
本标准是“IPv6协议”系列标准之一。该系列标准预计的结构及名称如下：1. YD/T 1341-2005
2. YD/T 1915-2009'
3. YD/T 2168-2010
4. YD/T 2169-2010
5. YD/T 2170-2010
IPv6基本协议-IPv6协议（IETFRFC2460:1998，MOD）IPv6 技术要求——移动 IPv6 快速切换IPv6技术要求——[Pv6反向邻居发现协议（IETFRFC3122:2001，NEQIPv6技术要求—IPv6路径最大传输单元发现协议（正ETFRFC1981:1996.NEQ）IPv6技术要求—-LPv6路由器重编号协议（IETFRFC2984:2000，NEQ）IPv6动态主机配置协议
6. IPv6 技术要求——
7. LPv6 技术要求
——支持计算机移动部分
8. YD/T 1442-2006
9.YD/T 1343-2005
IPv6网络技术要求——地址、过渡及服务质量IPv6邻居发现协议一基于Pv6的邻居发现协议（ETFRFC2461:1998,MOD）10.IPv6邻居发现安全性技术要求11. YD/T 1344-2005
12.YD/T 1612-2007
13.YD/T 2029-2009
14.YD/T 1635-2007
15. YD/T 1656-2007
互联（4over6）技术要求
IPv6 地址结构协议——IPv6 无状态地址自动配置IPv4网络向IPv6网络过渡中的互联互通技术要求基于软线技术的互联网IPv6过渡技术框架Pv6 网络技术要求一一面向网络地址翻译（NAT)用户的 IPv6 隧道技术采用边界网关协议多协议扩展（BGP-MP）的基于IPv6骨干网的IPv4网络本标准对应于IETFRFC2894（2000年英文版）《IPv6路由器重编号协议》，与IETFRFC2894（2000年英文版）的一致性程度为非等效。主要差异如下：一根据GB门1系刻要求和语习惯进行了结构和格式的修改一本标准的第 4 章、第 5 章,第 6 章、第 7 章、第 8 章,附录 A 分别与 IETF RFC2894 (2000）的第 1 章、第 3 章、第 4 章、第 5 章、第 7 章、附录A 保持一致。本标准的附录 A为资料性附录。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、华为技术有限公司、杭州华三通信技术有限公司。本标准主要起草人：毕立波，卜哲、陈国义、万晓兰，I
1范国
IPV6技术要求一IPv6路由器重编号协设YD/T2170-2010
本标准规定了基于IPv6技术的路由器重编号（RouterRenumbering）协议，主要包括协议概述、协议的要求以及协议实现过程等方面的内容。本标准适用于支持IPv6 协议的网络设备。规范性应用文件
下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标推的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准。然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标谁。YD/T1341-2005
IPy6 基本协议一IPv6 协议（IETF RFC2460:1998MODTETFRFC2401（1998）IP的安全结构IETF RFC2434（1998）在RFC 中编写 LANA考虑章节的指导ETFRFC2463（1998）IPv6的Intermet控制消息协议（ICMPv6）ETFRFC2466（199B）IPv6的管理信息基础：文本管理以及通用组3术语、定义和缩略语
3.1术语
下列术语和定义适用于本标准。3.1.1
地址Address
通常是指128bit的IPv6地址，地址内的比特从0到127进行编号，0比特是指格式前缀的第一个比特。3.1.2
前缀Prefix
一个前缴可以理解为一个地址加上一个长度，这个长度是0到127之间的一个整数，说明地址的前多少位比特（leadigbits）有效。这个有效指的是以一个前缀内的前多少位比特相同的方式编址。例如，一个长度为L的前缀的有效比特是指从第0位到第L一1位（包括0和工一1）相同进行编址。3.1.3
四配Match
若地址A的前L个比特和前缀P的前L个比特相同，那么这个地址A就“匹配”一个长度为L的前缀P。每个地址都与长度为0的前缀匹配。对于一个长度为L1的前缀P1和一个长度为L2（LI≥L2）的前缀P2，如果P1和P2的前L2个比特相同，那么前缀P1和前缀P2相匹配。3.1.4
前缀控制操作PrefixControloperation1
TYKNIKACa
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这是路由器重编号操作中最小的独立单元。一个路由器重编号命令分组包括0个或者多个匹配前缀部分（Match-PrefixPart)，每个匹配前缀部分都包含--个匹配条件。0个或者多个具体化匹配条件的匹配前缀部分被称为用户匹配部分（Use-Prefix Part)。3.1.5
匹配前Match-Prefix
路由器对比接口地址与接口上配置的前缀后得出的前缀。3.1.6
使用前缀Use-Prefix
路由器接口上配置均满足某些特定条件的前缀以及相关的信息。3.1.7
匹配的前缓Matched Prefix
与匹配前缀相匹配的前缀或地址。3.1.8
新的前缀New Prefix
通过使用前缀生成的前缀，可能包括一些匹配的前缀。3.1.9
已记录序列号RecordedSequenceNumber在一个有效的消息中发现的最高序列号应记录在不可变的存储中。注意“匹配”是·个传递关系，但是不对称。如果两个前缀互相匹配，则它们相同。3.2缩略语
下列缩略语适用于本标准。
Authentication Header
Encapsulating Security PayloadIntemet Control Message ProtocolInternet Protocol
PSecurity
Intemet Protocol Version 6
Neighbor Discovery
Open Shortest Path First
Prefix Control Operation
Router Advertisement
Router Renumbering
Security Association DatabaseSimple Network Management ProtocolSequence Number Reset
Security Policy Databas
认证头
封装安全有效负载
互联网控制消息协议
互联网协议
P安全
互联网协议第6版本
邻居发现
开放最短路径优先
前缀控制操作
路虫器发布
路由器重编号
安全关联数据库
简单网管协议
序列号重置
安全策略数据库
4概述
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路由器重编号命令分组包括一个PCO（前经控制操作）序列。每个PCO定义了一个操作，一个匹配前缴（Match-Prefix）以及0个或者多个用户前缀（Use-prefixes）。路由器按顺序处理每个PCO，即检查路由器的每个接口的地址或前經是否匹配PCO中的匹配前缀。如果发现有匹配的接口，就在该接口上应用该PCO定义的操作。操作类型有 ADD、CHANGE、SET-GLOBAL，ADD操作是将使用前缴加入到已配置的前缀中去，CHANGE是将与匹配前缀相匹配的前缀替换为使用前缀，SET-GLOBAL将全局前缀替换为使用前經。如果PCO中的使用前缴是空的，ADD操作不使能，CHANGE、SET_GOLBAL操作就是删除动作。
在PCO中可以携带用于使用前缀的附加信息，如在邻居发现协议中，路由器通告前缀信息选项中含有有效首选的生命期或是在该选项中包含L、A标志，或是指示复制与匹配前缀相匹配的前缀。路由器应该能够根据PCO中的使用前缀以及与匹配前缀相匹配的现有前缀的部分信息去创建新的前，这样可以最大程度地简化了一些操作。对于每个使用前缀，PCO定义了需要从现存的与匹配前缀相匹配的地址或者前缀中复制的比特数，将这些复制的比特附加到用户前缀上来配置接口的新前缀。这些被复制的比特是从使用前缴长度后开始的0位或几位的比特。如果子网信息在新旧前缀的相同部分，那就可以在不改变子网结构条件下，利用一个PCO来定义每个路由器新的全局前缀。每个RR消息都可以通过所包含的序列号来防止多次发送，同时也需要进行认证以及完整性检查。每个单一的PCO功能相仿，因此只要是序列号有效就可以通过重传来提高可靠性，而不要考虑多次处理。但是对多PCO的组合可能造成功能能力差距很大，因此就不能保证被正确地多次处理。因此，要求所有的路由器阻止多次处理一个RR消息。为了保证正确接收、处理经过确认的指令，路由器需要实现一种能够向管理站点发送复制命令通知消息的机制。网络管理者可能希望通过一个RR报文执行尽可能多地进行重编号操作，或是希望能够实施更细的控制。当RR报文组播发送时，RR机制的工作效率最高，因此不期望进行IP分片。基于以上原因，每个RR分组包含一个分段号（\SegmentNumber\)。具有一个大于或者等于已知最高序列号的RR分组应被视为有效而且应得到处理。但是一个路由器还应跟踪已经处理过的RR消息的分段号，从而避免一个具有和以前处理过消息的序列号以及分段号相匹配的消息被再次处理（当看到一个新的最高分段号时，重置处理过的分段号列表）。
分段号没有为报文处理增加排序功能。如果需要迹行特定顺序的操作，可以通过在单个RR命令消息中对PCo进行排序或是通过序列号（SequenceNumber）字段来实现。“Test\标志位用来指示所有的路由器应该对RR消息进行模拟处理但是不执行任何实际上的重编号操作。独立的\Report\标志位指示路由器向发送RR命令消息的路由器发送路由器重编号结果消息，用来指示RR命令消息中操作的实际或者模拟结果。不管\Report\标志位是否置位，执行RR命令消息中制定操作的实际、模拟结果都应该上报到网管，上报到网管的具体实现不在本标准规定范围之内。5RR协议消息
共有3种类型的路出器重编号消息：命令消息，被发送给路由器：结果消息，由路由器发出：SNR（SequenceNumberReset，序列号重置）消息，通过取消认证密码方式来同步重置已记录序列号，具体见3
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第7章。这3种类型的消息通过不同的ICMPv6报文中的\编码字段以及\消息体\字段区分。路由器重编号消息格式如图1所示。
IPv6 头，扩展头
ICMPV5或RR头（16节）
RR 消息生体
图 1 路由露重编号消思格式
RR 消息承载在\类型\字段为 138 的 ICMPv6 报文中。RR 消息由 RR 头以及变长的 RR 消息体构成,RR头部又包括ICMPv6头、序列号、分段号以及其他的信息。生成 RR消息的时候，应把所有标记为“reserved”或者“res”的字段设置为 0，在接收处理 RR 消息时应忽略这些字段。
所有生成RR命令消息的实现应能将所生成的RR命令消息向链路本地范围所有路由器组播地址、站点本地范围所有路由器组播地址发送，或是通过链路本地地址以及站点本地地址发送。所有的路器应能接收通过这些组播地址以及任意的链路本地地址、站点本地地址上接收到的RR命令消息。RR实现应支持发送、接收目的地址是其他单播地址的RR消息。一个RR命令发送、接收的实现应支持使用节点范围内的全路由器组播地址。
采取IPSEC方式能够为RR消息提供数据认证和保证消息的完整性，完整性包括IPv6目的地址、RR头以及RR消息体的完整性，详见第8章“安全问题”。建议对RR结果消息进行认证。
5.1RR消息头部
01２34５
丨分段号
字段说明如下：
序列号
保留位
校验和
最大时延
a）类型（Type)：138，2
分配给RR消息的ICMPv6类型值。b）编码（Code)：
1）0代表路由器重编号命令；
2）1 代表路由器重编号结果;
3）255代表序列号重置：在第7章规定了序列号重置：3
4）本字段的其他数值需要符合IETFRFC2434的规则，并要经IETF讨论一致通过；4
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c）校验和（Cbeck Sum)：ICMPv6校验和，见 IETF RFC2463中的定义。校验和覆盖了IPv6头以及来自前面类型段的 RR 消息的所有字段。d）序列号（ScquenccNumber)：一个无符号的32bit的序列号，在序列号重置之间，序列号应顺序增加。
e）分段号（Segment Number)：一个无符号的Bbit学段，它列举了不同的具有同样段号（SequenceNumber）的有效RR消息，分段号没有对RR消息进行排序。f）标志（Flags)：一个标志的组合，定义了5个，预留了3个，其中T、R、A和S标志有确定的含义，在RR消息中，应在对应的 RR命令消息中复制这些标志。P标志只在RR结果消息中有意义，在发送的RR命令消息中该标志位应设置为0.并应忽略接收到的RR命令消息中的P标志位IT|RIA/sIP| res
+++-++++++
1）T：测试命令。0指示需要修改路由器配置：1指示一个“测试”消息：筛要模拟处理而且不需要改变配置。www.bzxz.net
2）R：请求的结果。0指示不能发送结果消息（但是不排除别的形式的日志)；1指示在处理命令消息完成以后，路由器应发送一个结果消息。3）A：所有的接口。0指示不应把命令应用到通过管理行为断开的接口上：1指示不考虑管理断开状态，应把命令应用到所有的接口上。4）S：站点特有。应忽略这个标志，除非路由器认为接口属于不同的“站点”。0指示不管接口属丁哪个站点，应把命令应用到接口上；1指示应把命令应用到和命令所指向（addressed）的接口属于同一个站点的接口上。如果目的地址适合属于多于一个站点的接口，那么应把命令应用到和接收到命令的接口属于同一个站点的接口上，
5）P：之前处理过。0指示结果消息包括完整的命令处理报告：1指示之前已经处理过的命令消息巾且应答的路由器不再处理它。结果消息可能是空。g）最大时延（MaxDelay)：一个无符号的lbbit字段，定文了最大时间，单位为毫秒（ns)，一个路由器应能够根据规定时间延迟发送针对这个命令的任何应答，执行可以生成0到最大延迟毫秒之间的任何延退，利用比1mg更加精细的粒度。5.2 RR 消想体一RR 命令消息
RR命令消息的消息体是0个或者多个变长PCO所组成的一个序列，可以从IPv6长度以及位于ICMPv6头前面的扩展头的长度来计算得出该序列的终点。5.2.1前续控制操作一PCC
一个PCO具有一个24byte的匹配前缀部分，之后是由0个或者多个32字节的使用前缀部分。5.2.1.1匹配前缀部分
01234567890123456789012345678901操作码
操作长度
YKAONiKAca
匹配长度
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最小长度
字段说明如下。
最大长度
匹配前缀
a）操作码（OpCode）：（一个无符号的8bit字段，定义了在指示的匹配前缀与接口的前缀或者地址匹配的时候，将要执行的操作。它的值为：1） 1 代表 ADD 操作;
2）2 代表 CHANGE操作：
3）3代表SET-GLOBAL操作：
4）本字段的其他数值需要符合 IETF RFC2434的规则，并要经IETF 讨论一致通过。b）操作长度（OpLength)：PCO的整体长度，以8byte为单位。-个有效的 OpLength通常采用 4M十3 的形式，N等于使用前缀部分的数字（可能为0)。c）序数（Ordinal)：一个 8bit字段，在一个给定的 RR 命令中包含的每个 PCO 中，它应具有不同的值，否则值没有限制。
d）匹配长度（MatchLe)：0~～128之间的一个8bit无符号整数（包括0和128），它定义了匹配前缀中在匹配时有效的初始比特的数量。e）最小长度(MinLen)：一个8bit无符号整数，定义了任何一个配置的前缀应具有的最小长度，从而符合对匹配前缀的测试。
f)最大长度(MaxLen)：-一个8bit的无符号整数，定义了任何一个配置的前經都可以具有的最大长度从而符合对匹配前缀的测试。
g）匹配前缀(MatchPrefix)：和每个接口或者地址的前缀进行对比的128bit前缀。5.2.1.2使用前缀部分
012345678901234567B9012345678901使用长度「
保持长度
标志掩码
有效生存期
RA标志
字段说明如下。
首选生存期
使用前缀
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a）使用长度（UseLen)：一个8bit无符号整数，小于或者等于128.定义了使用前缀中用于为一个接口生成一个新前缀的初始比特的数量。b）保持长度（KeepLen）；一个8bit无符号整数，小于或者等于（128一UseLen），定义了和相关的需要保留在新前缀中的匹配前缀相匹配的比特数。保留比特是在匹配的地址或者前缀中UseLen和(UseLen+KeepLen-I)之间位置上的比特，把它们复制到新前缀中相同的位置上。c）标志掩码（FlagMask）：一个8bit掩码。任何位置上的一个1bit意味若用新前缀的路由器发布（RA）前信息选项中的对应标志位应该根据这个Use-Prefix部分的RAFlags字段来位。FlagMask中的一个0比特意味若用」新前缎的RA标志比特应该从匹配前缀的RA比特复制。d）RA标志（RAFlags）：一个8bit的字段，受FlegMask字段的控制，可以用来初始化发布新前缴的路由器发布前缴信息选项[NDI中的标志。到现在为止，只为两个标志定义：L（在线，on-link）以及A（自治的配置）标志。这些标志占据前缀信息选项中最左边的2个比特位。e）有效生存期（ValidLifetime）：一个32bit的无符号整数，它表示新前缴有效的时间（单位：）f）首选生存期（PreferredLifetime)：一个32bit的无符号整数，它表示新前缀处于首选地位的时间(单位：s)。
g）V：1bit标志，指示新前缀的有效生存期应有效地实时降低。h）P：1bit标志，指示新前缀的首选生存期应有效地实时降低。i）使用前缴（UsePrefix)：I28bit的使用前缀，它可以成为新前缀也可以用来形成新前缀，但不能具有组播地址或者链路本地地址的形式。5.3RR 消息体-RR 结果消息
RR结果消息体由0个或者多个24byte的匹配报告构成。一个\R\标志位置位的RR命今消息触发一个RR结果消息，该消息包含与每个PCO对应以及与每个匹配接口的不同前缴对应的匹配报告。匹配报告的格式如下。
01234567890123456789012345678901rkca
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各字段说明如下。
接口索引
匹配前缀
匹配长度
a）B：1bit标志，置位时，指示在相关的PCO中，一个或者多个字段超出范围（outofbounds）。在6.2 节中定义了范围检查。
b）F：1bit标志：置位时，指示路由器不会考虑来自相关PCO的一个或者多个使用前缀部分，因为路由器试图形成一个被禁止的前缀格式，例如组播或者环回地址。c）序数（Ordinal)：从PCO复制而来，该PCO的匹配前缀和InterfaceIndex所指示的接口上的匹配前經相匹配。
d）匹配长度（MatchedLen）：匹配前缀的长度。e）接口索引（InterfaceIndex）：指用来标识路由器接口的数字标识，用于指示在这个接口上，配置了匹配前缀。其值应与IETFRFC2466中规定的ipv6Ifndex的值相同。一个RR结果消息长度可能大于触发它的RR命令消息。在传输时，这个RR结果消息可能需要分片，此时，应该按照YD/T1341-2005中规定的IPv6最小MTU的值进行分片。6RR消息的处理过程
对RR结果消息的处理究全由RR协议的实现定义，但是对RR命令消息的具体处理可能根据处理程序而有不同，但是不能影响到处理的结果。处理接收到的RR命令消息过程逻辑上包括3个部分：头部检查、范围检查以及执行，6.1头部检查
对RR消息处理之前，RR协议的实现应进行ICMPv6校验和以及ICMPv6协议“类型”字段的检查在下列情况下，路由器应丢弃接收到的RR命令消息：a）若从IPv6“长度”字段计算得到的ICMPv6长度小于16hyte，那么应丢弃该消息而且上报网管：b）著路由器接收到RR 结果消息，但该消息并不是该路由器发出的 RR 命令消息触发的，那么应丢弃RR结果消息，同时并不上报网管：c）若RR消息的目的IPv6地址既不是所有路由器组播地址也不是接收路由器的单播地址，那么应丢弃消息并把将事件上报网管。
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若不是上述情况，路由器将接收RR命令消息，并接着把序列号与已记录序列号进行对比（若由于系统初始化后没有接收处理RR消息，已记录序列号为0)。路由器将这两个数作为无符号整数而不是DNS类型的序列号来进行对比。判断情况如下）若序列号小于已记录序列号，路由器应丢弃该RR消息并上报网管。6）若消息中的疗序列号大于已记录序列号或者“T”标志位望位，那么直接跳到下一个消息处理的步骤：范围检查，否则应检查序列号。1）如果已得到验证的RR消息中具有与已记录序列号相同的序列号，井且序列号还没有被处理，那么直接跳到下一个消息处理步骤：范围检查；否则这个命令消息就是个副本而不是一个测试命令。2）如果R标志位没有被置位，应丢弃该复制的RR消息，并且不上报网管。3）若R标志位被置位，在经过了一个在 0 和MaxDelay 毫秒之问随机统一分配的时问以后，P标志位置位的RR结果消息应被发送到命令中规定的源地址上。RR结果消息的消息体应是空或者是由之前处理的具有相同序列号，分段号的消息体的副本。在确定处理该RR结果消息后，该消息应被丢弃而无需进一步处理。
6.2范围检查
经过RR命令消息处理流程的第一个步骤：头部检查后，进入第二个处理步骤：范围检查。若序列号大于已记录序列号，那么已处理过的分段号列表以及保存的RR结果消息列表应被清除，并且应把已记录序列号更新为当前消息中的序列号数值，而不必考虑后续处理错误。若ICMPv6“编码”字段指示序列号重置，那么执行序列号重置操作，详见第7章的规定。此时，如果RR头部中的“T”标志位置位而“R”标志位没有置位，那么该RR消息可能被丢弃而不做进一步处理。
如果“R”标志位置位，则应开始构建RR结果消息。除了“校验和”字段，RR结果消息的RR头部的各字段此时都被确定。
应检查PCO接下来各字段的值，以保证这些字段的数值在正确的范围内。a）“操作码”字段数值应是一个已经定义的值。b）“操作长度\字段数值应是4N+3的形式而且需要和命令分组的长度以及分组内的PCO的偏移一致。
c）“匹配长度”字段数值应在0到128之间，包括0和128。d）在每个使用前缀部分中的“使用长度”“保持长度”字段数值，应在0和128之间，包括0和128两者之和最大为128。
若上述任何一个字段的数值超出了规定范围，那么就不能在任何一个接口上执行整个PCO。如果RR头部“R”标志位置位，那么为RR结果消息增加一个匹配报告：该匹配报告的“B”标志位置位，“F”标志位复位，“序数”字段从PCO复制，其他所有的字段都为O。该匹配报告只能报告一次，而不是根据每个接口而报告数次。
即使数值的特定组合可能会导致不匹配，也不带要对“最小长度”和“最人长度”段进行范围检查。
6.3执行
对于每个由“A”和\S”标志位决定的可用的路由器接口：应将RR命令消息中的PCO按照顺序进9
YKAONiKAca
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