《中国IPv6发展状况白皮书(2024)》发布 我国移动网IPv6流量占比达64.56%

在日前举办的第三届中国IPv6创新发展大会上,《中国IPv6发展状况白皮书(2024)》(简称“白皮书”)发布。白皮书由推进IPv6规模部署和应用专家委员会发布。白皮书数据显示,截至2024年5月底,我国IPv6活跃用户数达7.94亿,移动网络IPv6流量占比达64.56%;我国已申请IPv6地址资源总量达67462块(/32),位居世界第二位。

“IPv6+”专网创新为新型工业化提供高质量服务

IPv6是下一代互联网核心技术,我国一直非常重视IPv6技术及产业的发展,自1999年启动IPv6国家战略以来,跨过技术准备期、产业突破期、规模应用期、创新发展期四个阶段,目前我国IPv6用户数已达到7.87亿,移动网络IPv6流量占比超过57%,IPv6地址拥有量排全球第二。同时,在推进IPv6规模部署和应用专家委员会支持下成立的“IPv6+”技术创新工作组,大力推进“IPv6+”技术与应用创新,成绩斐然,我国国际标准贡献率显著提升,实现多项“IPv6+”技术创新并率先落地,引领下一代互联网产业发展。

移动IPv6网络基于身份的层次化接入认证机制

设计了一种基于身份的层次化签名方案,并在该方案基础上提出了一种适用于移动IPv6网络环境的层次化接入认证方法.该方法使用分级NAI(Network Access Identifier)作为公钥,简化了无线移动环境中的密钥管理;利用层次化思想对接入认证和移动注册进行层次化管理,减少了切换认证处理流程;基于签名机制实现了用户与接入网络的双向认证.作者用设计的切换延时分析模型,对该方法和几种传统方法进行了比较,证明当移动节点远离家乡域及在一定范围内频繁微移动时,该方法比传统方法的效率更高.通过安全性分析证明了该方法在一定程度上实现了私钥的保密性、签名的不可伪造性等功能.最后还讨论了该方法的一种可扩展变形,用于实现多级层次化移动IPv6框架下的接入认证.

大型网络向IPv6单栈演进的路径探索

当前,IPv6在中国迅速发展。新华网发布的数据显示,截至2024年5月底,中国的IPv6活跃用户数已经达到了7.94亿,移动网络IPv6流量占比达到了64.56%,固定网络IPv6流量占比达到了21.21%。同时,中国已申请的IPv6地址资源总量达到了67462块(/32),位居世界第二。IPv6规模部署不仅提升了国内互联网的承载能力、技术水平和服务水平,而且有效支撑了5G、云计算、物联网等新兴技术的快速发展。在这种情况下,有必要考虑下一步如何从IPv4/IPv6双栈向IPv6单栈演进。

移动IPv6网络的层次AAA方案研究

针对AAA和移动IPv6的融合问题,从整体结构、基础设施部署及性能问题开展研究,提出了新的解决方案,包括优化的层次AAA结构,引入了新实体RAAAS,合理部署AAA与移动基础设施使两者协同工作,并利用建立短期外地安全关联和上下文转移技术提高系统性能。对比IETF提出的方案,本方案具有高的安全性和好的性能。

移动IPv6网络层次化接入认证方法

对接入用户实施认证是移动IPv6实用化的前提.提出一种适用于移动IPv6网络环境的层次化接入认证方法HAMIPv6,对接入认证和移动注册进行层次化管理,利用认证矢量和消息捎带,减少切换认证过程中移动节点与家乡域的交互.HAMIPv6简化了切换认证处理流程,减小了切换延时和信令开销,实现了用户与网络相互认证及会话密钥发放.通过分析比较证明,HAMIPv6比传统方法处理效率更高,尤其是在MN远离家乡域及在一定范围内频繁微移动的情况下.

层次移动IPv6中基于阈值的自适应呼叫准入控制

提出了一种适用于层次移动IPv6(HMIPv6)网络的呼叫准入控制(calladmissioncontrol,简称CAC)方案.该方案以过载率和系统容量为限制,根据网络中主机的移动特性和呼叫特性,自适应地计算出区域中各小区的理想呼叫数,使系统效益最大化.通过建立HMIPv6网络下的Markov模型,计算出达到理想呼叫数的CAC阈值,并将其作为是否接纳新呼叫的判断依据.仿真实验分析了影响最优区域范围的因素,为设计动态微移动管理方案提供了依据.它指出:随着呼叫在小区之间的切换率和平均持续时间的增加,最优区域范围增加而理想呼叫数减少;随着过载率限制的放宽,新呼叫阻塞率(callblockingprobability,简称CBP)减小而切换中断率(handoffdroppingprobability,简称HDP)增大.最后,在与移动IP预留(mobileIPreservation,简称MIR)方案的性能对比中发现:在2000个仿真时段内,所提方案的CBP均值和HDP均值均比MIR的CBP均值和HDP均值要低,实现了优化.

一种基于信息交换的层次型快速移动IPv6切换机制

针对现有移动IPv6切换延迟大、分组丢失率高问题,提出一种基于信息交换的层次型快速移动IPv6切换(IFHMIPv6)机制。设计一种信息交换机制,使移动节点可预知领域内各接入路由器之间的邻居关系及相应的第2层和第3层信息;结合分层切换和快速切换,在分层移动IPv6上调整快速移动IPv6的信令流程,简化切换准备阶段操作;通过设置隧道定时器,保留在原路由器中建立的隧道。研究结果表明:IFHMIPv6在减少无线接入网络发现延迟和候选路由器发现延迟的基础上,进一步减少了总体切换延迟和分组丢失率,降低移动节点乒乓运动引入的信令开销;IFHMIPv6的切换延迟和分组丢失率比FMIPv6和HMIPv6的低。

基于层次化管理的流透明移动IPv6 Qos解决方案

针对目前移动IPv6环境下的IntServ/RsVP模型在处理移动节点切换时的不足,本文提出了一种基于层次化移动管理的流透明移动IPv6 QoS模型,简称为HMMFT移动IPv6 QoS模型。这种模型显著地减少了移动节点发给通信节点与家乡代理的绑定更新消息,提高了MIPv6的切换速度,同时基于移动节点的区域转交地址来标识流,实现了域内切换的流透明。本文的最后利用NS2对HMMFT移动IPv6 QoS模型性能的优越性进行了仿真分析。

改进的快速层次移动IPv6方案

F-HMIPv6有效地结合了快速切换和层次移动管理模型,首先介绍了F-HMIPV6的工作原理,然后分析了其中存在的问题。提出了一种改进的方案,该方案能进一步减少分组丢失,同时减少隧道建立的时间。

一种基于改进HMIPv6的移动网络路由优化方案

以支持NBS协议(NEMO basic support protocol)的移动网络为研究对象,针对移动性管理和路由优化问题,提出基于改进HMIPv6的移动网络路由优化方案.将HMIPv6与NBS整合并构建层次化网络架构,利用HMIPv6的区域化管理机制降低移动网络内的移动节点注册开销.对HMIPv6进行改进,设计全新移动网络路由优化方案,消除移动网络内部节点通信过程中所存在的冗余路由.分析结果表明,同NBS对比,本方案在额外数据包开销和移动管理开销方面具有显著优势.

层次移动IPv6域内切换优化方案

基于指针推进机制的层次移动IPv6方案未考虑接入路由器(AR)间的距离对切换性能产生的影响,针对该问题提出一种优化方案OPF-HMIPv6。OPF-HMIPv6首先比较AR间和AR与移动锚点(MAP)间的距离,优先向MAP进行注册,而不是直接向AR注册构建指针链。仿真结果表明AR与MAP间的距离大于AR间的距离时,OPFHMIPv6比HMIPv6至少减少了39%的注册延迟,证实了该方案在减少绑定更新导致的开销上的有效性,提高了域内切换的效率。

基于层次化管理的移动IPv6网络接入认证研究

移动IPv6网络为用户随时随地接入网络提供了可能性,也给用户的接入控制和管理提出新的挑战。为改善此情况,提出了一种适用于移动IPv6网络环境的层次化接入认证方法,利用层次化思想对接入认证和移动注册进行层次化管理,减少了切换认证处理流程;基于矢量的双向认证机制实现了用户和移动网络的双向认证;当移动节点远离家乡域及在一定范围内频繁移动时,将层次化移动切换过程和认证过程进行了有机整合,减少了延迟和开销,提高了认证切换性能。

层次型移动IPv6域间无缝切换方案

针对层次型移动IPv6协议中存在的域间切换问题,提出一种交互式实时应用的层次型移动IPv6域间快速无缝切换方案,该方案能够优化移动IPv6的切换延迟以及分组发送延迟。仿真实验结果表明,该方案是有效可行的。

层次移动IPV6域间切换的性能分析及优化

分析了HMIPv6域间切换过程,针对其域间切换中存在的不足提出了优化方案,融合基于提前绑定更新选项的对端绑定方法与通过新旧路由器间临时隧道转发分组的方法提高对交互式实时应用的支持能力,进一步改善HMIPv6域间切换性能。最后采取数学推导的方式对优化之后的性能与HMIPv6的性能进行分析与比较,直观地证明了优化方案的优越性。

移动IPv6测试中的层次化协议描述和测试生成方法

移动IPv6协议是一种庞大的分布式协议 ,这为协议描述和测试生成带来了困难 .提出分层次描述协议的思想 ,定义了描述协议的有限状态机和多节点有限状态机模型 ,分四个层次分别对协议运行流程、协议节点类型、内部数据结构处理、离散功能进行了形式化描述 .把描述协议的状态机模型转化为有向图 ,设计了针对有向图的测试序列集产生算法 ,最终生成了覆盖整个移动IPv6协议的测试序列集 .

一种对阶层式移动IPv6(HMIPv6)的优化方案

本文在阶层式移动IPv6框架的基础上提出了一种新方案。引入候选接入路由器信息发现(CARID)机制,从移动检测、配置新链路地址两个环节缩短转交延时。同时,引入候选移动锚点信息发现(CMAPID)机制,加快移动锚节点(MAP)发现,提高移动节点在MAP域间移动时的绑定更新速度。该方案提高了移动IPv6对语音等实时通信的支持能力,实现了对移动IPv6的优化。

引入层次型AAA的移动IPv6安全认证和注册协议

针对移动IPv6和AAA的融合问题,从移动IPv6的切换性能和安全性方面考虑,通过优化AAA引入一种层次型AAA模型,提出了一种移动IPv6的安全认证和注册协议。协议通过层次化管理,大大减轻了移动IPv6节点的切换开销,经过分析,协议在保证传统安全要求的同时,也证明了其比IETF提出的方案具有更优秀的切换性能。

基于路由优化分组通信技术的改进型层次移动IPv6

在层次移动IPv6中,当移动节点(MN)和通信对端(CN)之间存在更短路由时,二者之间的通信分组仍然要通过移动锚点(MAP)转发,造成了不必要的分组传输时延及系统开销;并且其按照先后顺序进行的域间绑定更新过程有一定的绑定更新时延。为此提出一种改进型层次IPv6,将路由优化分组通信技术应用于层次移动IPv6中,使用条件是分组传输与绑定更新数目比(PBR)达到给定的临界值;同时改进了域间切换的绑定更新流程。理论分析表明,改进型层次移动IPv6相对于层次移动IPv6在系统开销、绑定更新时延及分组传输时延等方面均有优势。

快速层次移动IPv6的域间移动管理

为了提升移动IPv6域间切换的性能,在FHMIPv6的机制上提出了一种基于边缘接入路由器的域间移动管理方案。在这种方式下,移动主机在移动到边缘接入路由器上时,进行域内切换并把链路转交地址在前移动锚点和新移动锚点上同时进行重复地址检测;完成切换后,在边缘接入路由器域内对新区域转交地址进行配置并在新MAP中与链路转交地址绑定。通过NS-2实验仿真验证能够有效减少域间切换带来的延迟,同时也降低了分组的丢失率。