[00118329]基于无状态翻译的IPv6融合过渡技术及应用

基于IPv4 协议的互联网是世界上最重要的信息基础设施,但是目前IPv4地址池已经枯竭。由于IPv4和IPv6地址空间相差巨大,协议互不兼容,从IPv4向IPv6平滑过渡成为了全球公认的重大技术难题。本项目组成员从1997年开始进行IPv6及其过渡技术研究。先后建立了基于IPv6 over IPv4技术中国的第一个与6Bone互联的IPv6试验网、建立了中国的第一个IPv4/IPv6双栈城域网NSFCNET、建立了世界上最大的纯IPv6主干网CERNET2和研制成功IPv4 over IPv6技术,形成国际标准IETF RFC4925。经过反复实践,项目组认识到从IPv4向IPv6过渡的核心问题是解决IPv6与IPv4协议的互通问题。在国家发改委、科技部、北京市等项目的支持下,取得了重大突破,形成了基于无状态翻译的IPv6融合过渡技术。主要发明创新点为： 1、发明了IPv4和IPv6之间的无状态地址映射算法和协议互通算法IVI。采用运营商前缀构造可译地址,解决了IPv4/IPv6不同地址空间的映射问题;提出了新型分片算法,实现了语法、语义和时序不同的IPv4与IPv6协议之间的互通;提出了ICMP源地址溯源算法,增强了网络的可管理性和安全性。这些成果已成为IETF制定的IPv4向IPv6过渡技术国际标准的核心协议基础。 2、发明了传输层端口编码算法,可以根据需要调整端口使用模式,在保证安全性和灵活性的基础上实现了IPv4地址的高效复用。提出了无状态双重翻译机制,解决了IPv6过渡系统对于支持多场景、多操作系统和多种应用的难题。 3、发明了基于无状态翻译技术的IPv6融合过渡机制,统一了双重翻译和封装技术的地址格式,实现了根据需要自适应切换“无状态双重翻译”、“无状态封装”、“有状态双重翻译”、“部分状态封装”和“有状态封装”等过渡技术的方法,可以灵活地应用于运营商/移动互联网/企业网/校园网/云计算/物联网等不同的IPv6过渡场景和过渡初期/中期/后期等不同的的时间阶段。 本项目在IPv4向IPv6过渡关键技术方面取得重大突破和创新,使无状态翻译技术首次在全球互联网上规模使用。本项目已获国家发明专利20项,国际标准IETF RFC 9项。这些RFC已被其它133项RFC引用。其中,以项目组成员为第一作者的RFC6052和RFC6145已成为中国作者发表的RFC引用率最高的IETF RFC互联网标准。作者的H指数已进入IETF的RFC作者H指数排序的前4%。本项目研发的技术已由华为、中兴、Cisco、Juniper等世界著名设备厂商在多款产品系列中实现,近三年在世界范围的销售额（折合人民币）达700亿元,利润达58亿元。通过技术合作,国内芯片厂商盛科于2011年实现了基于IVI技术的全球第一款IPv6翻译过渡芯片。基于本项目的技术,苹果公司于2016年6月开始在iOS 9.5以上的手机中支持纯IPv6接入;谷歌安卓系统也已经集成到Andriod 4.3以上的版本中,并为美国移动运营商T-mobile和MetroPCS等提供3G/4G移动网络纯IPv6服务。中国电信,美国Verizon、 Charter,加拿大Rogers,印度Reliance,意大利电信等全球大型运营商也开展了本项目技术的规模试验和试用。CERNET在主干网和百所校园网部署了本项目的技术,已经运行5年以上。河南省基础教育城域网、甘肃广电网等也进行了部署。2008年,基于该技术部署的纯IPv6奥运网站,成为全球第一个IPv6奥运官网,并能为IPv4用户提供服务。 本项已完成中国通信学会2017年组织的技术成果鉴定,鉴定委员会一致认为：“该项目在IPv4向IPv6过渡关键技术方面取得重大突破和创新,使无状态翻译技术首次在全球互联网上规模使用”。“该技术…产生了重要的国内外影响,取得了重大的社会经济效益。本项目研究成果整体达到国际领先水平”。