[發(fā)明專利]一種基于ICMPv6的IPv6隧道通信方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410058983.4
• 申請(qǐng)日: 2014-02-21
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103825972B
• 公開(kāi)（公告）日: 2016-10-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 崔勇;劉聰
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 清華大學(xué)
• 主分類號(hào): H04L29/12
• 分類號(hào): H04L29/12;H04L29/06
• 代理公司: 西安智大知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所 61215
• 代理人: 賈玉健

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種基于ICMPv6的IPv6隧道通信方法。

背景技術(shù)

隨著互聯(lián)網(wǎng)近些年來(lái)的快速發(fā)展，IPv4地址資源逐漸緊缺，互聯(lián)網(wǎng)向IPv6過(guò)渡迫在眉睫。隨著互聯(lián)網(wǎng)由IPv4向IPv6過(guò)渡，互聯(lián)網(wǎng)的格局將會(huì)變成以IPv6網(wǎng)絡(luò)為主，多種網(wǎng)絡(luò)共存。互聯(lián)網(wǎng)過(guò)渡技術(shù)需要實(shí)現(xiàn)在IPv6網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行IPv4及其它協(xié)議的數(shù)據(jù)傳輸。

實(shí)現(xiàn)在IPv6網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行IPv4數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆椒ㄖ饕袃煞N，分別是隧道技術(shù)以及翻譯技術(shù)。隧道技術(shù)的核心思想是在IPv4數(shù)據(jù)報(bào)文的外側(cè)封裝IPv6報(bào)頭，從而將IPv4報(bào)文轉(zhuǎn)變?yōu)镮Pv6報(bào)文，已實(shí)現(xiàn)在IPv6網(wǎng)絡(luò)中的傳輸。翻譯技術(shù)的核心思想是將IPv4報(bào)文直接翻譯成IPv6報(bào)文，從而在IPv6網(wǎng)絡(luò)中傳輸。

目前，IETF已經(jīng)針對(duì)隧道技術(shù)與翻譯技術(shù)分別制定了多種IPv6過(guò)渡技術(shù)。其中，Lightweight4over6、Public4over6、DS-Lite、MAP-E等技術(shù)基于隧道技術(shù)，MAP-T、4RD等翻譯技術(shù)。

所有基于隧道技術(shù)的IPv6過(guò)渡技術(shù)方案均依賴于IPv6隧道封裝技術(shù)。目前，最基本的隧道封裝技術(shù)是IP-in-IP封裝，即在IP報(bào)文的外側(cè)直接添加一個(gè)新的IP報(bào)頭。具體而言，在IPv6中的IPv4-in-IPv6封裝方法是在被傳輸?shù)腎Pv4報(bào)文外側(cè)封裝一個(gè)IPv6頭部，從而使得整個(gè)報(bào)文由IPv4報(bào)文變成IPv6報(bào)文。IPv4-in-IPv6封裝方法需要引入新的IPv6協(xié)議號(hào)(41)，隧道報(bào)文有可能被防火墻識(shí)別、攔截，且封裝方法過(guò)于簡(jiǎn)單，難以擴(kuò)展。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本發(fā)明的目的在于提供一種基于ICMPv6的IPv6隧道通信方法，改進(jìn)了IPv4-in-IPv6隧道技術(shù)中存在的不足，并且可以擴(kuò)展支持IPv4以外協(xié)議的隧道傳輸。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：

一種基于ICMPv6的IPv6隧道通信方法，包括隧道數(shù)據(jù)封裝以及隧道通信交互，其中：

所述隧道數(shù)據(jù)封裝中，使用ICMPv6的ECHO?REQUEST和ECHO?REPLY兩種報(bào)文作為通信載體，將需要實(shí)際傳輸?shù)臄?shù)據(jù)報(bào)文作為ICMPv6報(bào)文的負(fù)載，在ICMPv6報(bào)文頭部以及數(shù)據(jù)負(fù)載之間添加控制信息，封裝后報(bào)文的各部分描述如下：

（1）隧道封裝后形成的實(shí)際報(bào)文是IPv6報(bào)文，報(bào)文的網(wǎng)絡(luò)層頭部是IPv6頭，IPv6頭的源地址是隧道封裝設(shè)備自身的IPv6地址，目的地址是隧道對(duì)端設(shè)備的單播、任播地址，或組播地址，IPv6頭部中的協(xié)議號(hào)是58，即ICMPv6；

（2）IPv6頭部的下一層是ICMPv6頭部，ICMPv6類型域是128（ECHO?REQUEST）或129（ECHO?REPLY），代碼域是0，標(biāo)識(shí)域使用的是隨機(jī)生成數(shù)，序列號(hào)域的值為L(zhǎng)，表示控制信息長(zhǎng)度；

（3）ICMPv6的負(fù)載包含2部分內(nèi)容，分別是長(zhǎng)度為L(zhǎng)的控制信息字段以及負(fù)載數(shù)據(jù)報(bào)文，控制信息字段是可選內(nèi)容，格式由運(yùn)營(yíng)商控制；

（4）負(fù)載數(shù)據(jù)報(bào)文是由網(wǎng)絡(luò)層頭部（如IPv4頭部、IPv6頭部等）開(kāi)始的完整數(shù)據(jù)報(bào)文，是實(shí)際需要傳輸?shù)膱?bào)文；

所述隧道通信交互包括點(diǎn)對(duì)點(diǎn)隧道場(chǎng)景以及星形隧道場(chǎng)景。

所述控制信息字段內(nèi)容包括用戶認(rèn)證和/或加密密鑰。

所述負(fù)載數(shù)據(jù)報(bào)文在默認(rèn)情況下，采用明文傳輸?shù)姆绞剑苯訉⒇?fù)載報(bào)文放置在隧道報(bào)文的ICMPv6負(fù)載字段。

所述點(diǎn)對(duì)點(diǎn)隧道場(chǎng)景獨(dú)立部署，所述星形隧道場(chǎng)景與具體的IPv6過(guò)渡方案（如Lightweight4over6、Public4over6、DS-Lite、MAP-E等）結(jié)合部署。

在所述點(diǎn)對(duì)點(diǎn)隧道場(chǎng)景中，隧道的兩端設(shè)備對(duì)等，每臺(tái)設(shè)備提前配置對(duì)方設(shè)備的IPv6地址，使用這個(gè)IPv6地址作為隧道報(bào)文的唯一目的地，將所有隧道報(bào)文均發(fā)往同一目的設(shè)備。每個(gè)隧道端點(diǎn)設(shè)備的隧道報(bào)文中的ICMPv6類型字段可任意填寫(xiě)128（ECHO?REQUEST）或129（ECHO?REPLY）。出于一致性的考慮，推薦的配置方式是，每個(gè)隧道端點(diǎn)設(shè)備中，一端設(shè)備使用128（ECHO?REQUEST），另一端設(shè)備使用129（ECHO?REPLY）。