清華李星教授研究組又一項新的互聯(lián)網(wǎng)核心技術作為IETF國際標準發(fā)布
清華新聞網(wǎng)1月4日電 近日，清華大學電子工程系教授、網(wǎng)絡科學與網(wǎng)絡空間研究院副院長李星帶領的研究組在IPv4/IPv6下一代互聯(lián)網(wǎng)過渡技術研究中的又一項技術成果獲得國際互聯(lián)網(wǎng)標準化組織IETF的批準，成為“RFC6791（編號）：IPv6控制信令的無狀態(tài)源地址映射（名稱）”的國際標準。該標準作為IPv4/IPv6無狀態(tài)翻譯技術系列技術標準的重要組成部分，定義了翻譯過程中的安全管理和溯源機制。李星為該標準的第一作者，清華大學網(wǎng)絡科學與網(wǎng)絡空間研究院副研究員包叢笑為第二作者。
圖為無狀態(tài)IPv4/IPv6翻譯過渡技術的基本原理。
基于IPv4協(xié)議的互聯(lián)網(wǎng)是目前世界上最重要的信息基礎設施，但是只有43億（232）的地址空間，已于2011年分配完畢。10年前發(fā)明的下一代互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議IPv6具有2128的地址空間，可以從根本上解決了地址耗盡的問題。但是當初設計的IPv6協(xié)議與IPv4協(xié)議并不兼容，產(chǎn)生了過渡的問題。國際互聯(lián)網(wǎng)標準化組織IETF （Internet Engineering Task Force）最早推薦的過渡的技術包括同時使用IPv4/IPv6的雙棧技術和IPv6跨越IPv4的隧道技術。但這兩種技術均不能使IPv4和IPv6互聯(lián)互通，只要世界上還有少部分人使用IPv4互聯(lián)網(wǎng)，所有的新建網(wǎng)絡都要運行IPv4協(xié)議，從而無法促進和完成向IPv6的過渡。從理論上講，只有翻譯技術才能夠解決新建純IPv6網(wǎng)絡與已有IPv4互聯(lián)網(wǎng)的互聯(lián)互通問題，但由于IPv4和IPv6地址空間的巨大差距和協(xié)議的不兼容性，具有極大的技術難度。
李星領導的研究組從15年前開始對IPv6技術進行研究，1997年試驗了IPv6跨越IPv4的隧道技術，2000年試驗了IPv4/IPv6雙棧技術， 2005年研究了IPv4跨越IPv6的隧道技術，最終于2007年在世界上首次提出了基于路由前綴的無狀態(tài)IPv4/IPv6翻譯技術。無狀態(tài)IPv4/IPv6翻譯技術解決了IPv4地址和海量IPv6地址空間的無狀態(tài)映射問題以及不兼容的IPv4協(xié)議和IPv6協(xié)議的翻譯問題。經(jīng)過在中國第二代教育和科研計算機網(wǎng)CNGI-CERNET2上的運行，證明了其原理和工程上的可行性，展示了該技術能夠保持互聯(lián)網(wǎng)無狀態(tài)和端對端通信的核心優(yōu)點，能夠很好地支持互聯(lián)網(wǎng)的可持續(xù)發(fā)展和未來的應用。該研究組于2008年正式向IETF提交相關標準草案，目前已形成5項IETF標準 （李星為其中3項的第一作者、包叢笑為其中1項的第一作者），編號分別為RFC6052，RFC6144，RFC6145，RFC6219和RFC6791。
RFC（Request For Comments直譯為征求意見稿）是IETF的標準文檔，是世界上近五萬個網(wǎng)絡、幾十億計算機系統(tǒng)能夠互相通信的技術規(guī)定。從互聯(lián)網(wǎng)的前身阿帕網(wǎng)（ARPANET）誕生的1969年開始至今已經(jīng)有近7,000個RFC發(fā)表，但其中強制標準（proposed standard）只有2,000余項。在IETF無狀態(tài)IPv4/IPv6翻譯技術的這5個系列RFC中，RFC6052，RFC6145和RFC6791為強制標準。特別值得指出的是RFC6052（IPv4/IPv6翻譯器的IPv6地址）更新了原IPv6的基礎標準RFC4291（IPv6的地址體系結構），RFC6145（IP/ICMP翻譯算法）定義了IPv4協(xié)議和IPv6協(xié)議的翻譯規(guī)則。這3個強制標準構成了IPv4/IPv6翻譯技術（包括無狀態(tài)、部分狀態(tài)和有狀態(tài)翻譯技術）的基礎，已成為下一代互聯(lián)網(wǎng)IPv6新的核心技術標準，也是中國作者第一次完成的IETF最核心的系列技術強制標準。
中國互聯(lián)網(wǎng)的用戶數(shù)已超過5億，但互聯(lián)網(wǎng)的普及率僅為40%，遠低于世界發(fā)達國家的70%。隨著云計算、移動互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，預計每個人需要幾十到幾百個地址，為了在未來繼續(xù)發(fā)展，必須過渡到下一代的IPv6協(xié)議。根據(jù)我國發(fā)展下一代互聯(lián)網(wǎng)的路線圖和時間表，即“在2011-2015的過渡階段（開展大規(guī)模商用），政府引導全社會向IPv6過渡，IPv4與IPv6共存，新建網(wǎng)絡必須為IPv6，并實現(xiàn)與IPv4的互通”。翻譯技術是唯一能夠?qū)崿F(xiàn)IPv4/IPv6互聯(lián)互通的技術，李星教授領導的研究組提出的無狀態(tài)IPv4/IPv6翻譯技術具有可擴展性、安全性和可管理性好等特點，這一成果對解決向下一代互聯(lián)網(wǎng)IPv6過渡的世界難題將起到重要作用。
供稿：電子工程系 網(wǎng)絡科學與網(wǎng)絡空間研究院 編輯：范 麗
