20120607 DS-Lite设备技术规范-更新

中国电信IP 设备技术规范（DS-Lite 设备分册）（V3）中国电信集团公司 发布保密等级：企业秘密目录1前言 (3)2编制说明 (3)2.1范围 (3)2.2引用标准 (3)2.3定义、术语和缩写 (4)2.3.1定义 (4)2.3.2术语和缩写 (4)3概述 (4)3.1轻型双栈特点 (4)3.2参考模型组成 (5)3.2.1DS-Lite功能组成 (5)3.2.2DS-Lite应用场景 (5)3.2.3B4设备形态 (7)3.2.4AFTR设备形态 (7)3.2.5AFTR部署方式 (7)4B4设备技术规范 (9)5AFTR设备技术规范 (9)5.1隧道功能 (9)5.2NAT功能 (10)5.3系统日志功能 (10)5.4BRAS插卡方式中，Radius协议的扩展要求 (10)5.5配置管理功能 (10)5.6安全功能 (11)5.6.1防止非授权用户 (11)5.6.2用户会话数限制 (11)5.7高可用性功能 (11)5.7.1两个节点之间的冗余 (11)5.7.2单节点配置双设备之间的冗余 (12)5.7.3单设备多板卡之间的冗余 (13)5.8性能要求 (13)5.9设备其它要求 (14)5.9.1机箱要求 (14)5.9.2线缆管理 (14)5.9.3设备可用性 (14)5.9.4设备硬件要求 (15)5.9.5设备软件要求 (15)5.9.6环境要求 (15)5.9.7设备绿色要求 (16)1前言本技术规范针对轻型双栈（DS-Lite）设备和系统而制定，目的是为中国电信在下一代互联网建设中部署DS-Lite隧道技术提供规范和指导。

本规范起草单位：中国电信股份有限公司北京研究院本规范主要起草人：胡捷，孙琼，王茜，史凡，陈运清，欧阳宇龙，刘谦，杨锋，徐洪磊2编制说明2.1范围本技术规范规定了基于固网宽带接入方式下采用IP in IP封装技术实现 4 Over 6隧道的设备技术要求，规范了用户侧及网络侧设备形态和组网模式，提出了动态获得网络侧AFTR设备域名、DNS服务器地址以及安全、溯源和冗余部署等技术要求。

在本规范中：必须：表示该条目是本规范必须，违反这样的要求是原则性错误。

必须实现：表示该要求必须实现，但不要求缺省使能。

不允许（不可以）：表示该条目绝对禁止。

应当（建议）：表示在某些特定条件下存在忽视该条目的理由，但是忽视或违反该条目时必须仔细衡量。

应当（建议）实现：与应当（建议）类似，实现时不必要缺省使能。

不应当（不建议）：表示在某些特定条件下存在所描述行为可接受或有效的理由，但实现该行为时必须仔细衡量。

可以。

表示该条目确实可选。

2.2引用标准下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。

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准。

IETF RFC1918 私有IP网络地址分配IETF RFC2473 通用IPv6隧道机制IETF RFC2663 IP 网络地址转换术语及部署考虑IETF RFC2993 网络地址翻译对网络架构的影响IETF RFC4787 单播UDP对网络地址翻译操作的要求IETF RFC5382 TCP对网络地址翻译操作的要求IETF RFC5508 ICMP对网络地址翻译操作的要求IETF RFC5625 DNS代理的实现指南IETF RFC6333 轻型双栈IETF RFC6334 支持轻型双栈的DHCPv6选项2.3定义、术语和缩写2.3.1定义轻型双栈方案采用IPv4-in-IPv6隧道和NAT两个基本技术，使宽带网络业务提供商可以在大量用户中共享IPv4地址。

轻型双栈的关键特性是同时支持IPv4和IPv6应用，针对IPv4业务，终端用户通过IPv6网络构成的隧道与IPv4业务平台实现端到端通信。

IPv6业务直接通过IPv6网络实现可达。

轻型双栈方案中没有采用协议转换技术。

2.3.2术语和缩写下列缩略语适用于本标准：AFTR Address Family Transition Router 地址族过渡路由器单元ALG Application Layer Gateway 应用层网关B4 Basic Bridging Broadband 网关基本桥接宽带单元DHCP Dynamic Host Configuration Protocol 动态主机配置协议DNS Domain Name Sever 域名服务器DoS Deny of Service 拒绝服务（攻击）DS-Lite Dual-Stack Lite 轻型双栈IANA Internet Assigned Numbers Authority 互联网号码分配授权委员会ICMP Internet Control Message Protocol Internet控制消息协议IETF Internet Engineer Task Force 互联网工程任务组LAN Local Area Network 局域网NAT Network Address Translation 网络地址转换SLAAC Stateless Address Auto Configuration 无状态地址自动配置WAN Wide Area Network 广域网3概述3.1轻型双栈特点轻型双栈技术特点如下：DS-Lite解决方案提供V4客户端经过V6隧道访问V4业务平台，运营商只为用户分配IPv6地址，DS-Lite同时解决了运营商面临的V4地址短缺压力和V6应用溃泛问题。

在接入网采用地址充裕的IPv6地址，回程流量基于三元组（IPv6源地址、NAT后的IPv4源地址、源端口号）进行标识，具有唯一性，不用担心用户私有IPv4地址重叠；BRAS与B4家庭网关之间关闭PPP的IPCP协议，不用为新增用户分配V4地址，使得管理成本降低。

隧道可以终结在运营商网络中的任何节点，具备横向可扩展性（任播地址方式部署AFTR），对流量的均衡与疏导提供了很高的灵活性。

3.2参考模型组成3.2.1DS-Lite功能组成轻型双栈参考模型包括三个组件：实现B4功能的家庭网关或直连主机；实现AFTR功能的网络设备；位于B4和AFTR之间的隧道。

B4设备指实现B4功能的家庭网关或直连主机，B4设备以采用路由型家庭网关实现为主。

AFTR设备负责执行隧道封装、解封装和IPv4-IPv4地址翻译，提供多个用户对全局IPv4地址池的复用。

由于采用IPv6源地址作为隧道起始端的标识，不同终端用户主机的私有地址可以重叠而不会产生混乱。

隧道即轻型双栈模型采用的IPv4-in-IPv6隧道，通过隧道，IPv4流量可穿越IPv6网络到达电信级IPv4-IPv4 NAT设备（AFTR），CPE无需对私有IPv4地址进行翻译，避免了多级NAT对业务的潜在影响。

3.2.2DS-Lite应用场景城域网中部署DS-Lite的系统构成如图1所示：图1 DS-Lite系统构成B4设备：路由型家庭网关，支持DS-Lite功能；具体的实现方式：在中国电信E8家庭网关技术规范中，针对WAN侧的Internet VLAN/PVC提供DS-Lite选项功能（可以在PPP双栈、PPPv6单栈+DS-lite封装两种方式中进行选择）；AFTR设备：是一个功能模块，基本模块单元的形态为一块功能板卡，可置于路由器机箱或BRAS机箱的空余槽位中，可以部署在城域网核心CR路由器位置（集中式），具体实现以CR旁挂独立的AFTR设备为主，也可采用CR直接插卡实现；还可以部署在BRAS节点位置（分布式），具体实现以BRAS插卡为主。

本图示以部署在城域网核心CR路由器位置处为例；B4和AFTR之间可以为V6-only网络，也可以为双栈网络，本图示以双栈网络为例；BRAS：城域网接入层设备，通常内置DHCP Server模块，作为Radius client 配合AAA完成用户认证和地址分配；DHCPv6服务器：为部署DS-Lite新设的功能模块，为终端分配V6地址、Prefix、V6 DNS地址和AFTR FQDN域名等参数，可以是独立设备，也可以嵌入BRAS，目前建议采用BRAS内嵌方式实现；DNS服务器：DNS必须升级支持双栈解析请求，具备A和AAAA记录，在DS-Lite场景中，接受B4发送的V6 DNS解析请求，本图示以设置在双栈网络中为例；AAA服务器：负责用户认证、授权和计费，记录和维护用户计费和账号等信息，目前AAA服务器采用V4 Radius报文承载，支持V6属性，且采用全省集中设置，因此本图示以设置在V4网络中为例；日志采集模块：为实现溯源新设的物理上独立的设备。

通过Syslog协议采集AFTR的NAT日志信息，目前Syslog采用基于V4的UDP报文承载，端口号514，建议省集中设置，本图示以设置在V4网络中为例；查询模块：在AAA系统的原查询功能中新增与日志服务器的交互，首先获得公有V4源地址/源端口与V6源地址的映射关系，然后在本地查询AAA服务器，获得V6地址与用户账号的对应关系，从而实现溯源。

IPv4服务器：V4业务平台，例如Web server，V4终端通过DS-Lite隧道穿越V6网络，再经过NAT后访问的业务平台系统；IPv6服务器：V6业务平台，例如Web server，V6终端通过Native IPv6网络访问的业务平台系统；3.2.3B4设备形态硬终端：路由型家庭网关，支持DS-Lite功能；用户的家庭网络通过路由型家庭网关连接运营商网络；3.2.4AFTR设备形态是一个逻辑功能组件，基本模块单元的形态为一块功能板卡，可置于路由器机箱或BRAS机箱的空余槽位中，具体设备形态如下：●CR插卡：AFTR功能板卡与CR路由器融为一体；●SR插卡（或融合设备插卡）：可作为独立的AFTR设备，旁挂在CR或BRAS边；●BRAS插卡：AFTR功能板卡与BRAS设备融为一体；●BRAS旁挂：采用独立的小型AFTR设备旁挂BRAS的方式实现。

根据AFTR设备在城域网中的部署位置，可以分为两种模式：●集中式（部署在城域网核心CR路由器位置）：以SR插卡旁挂CR的方式为主，CR插卡方式为辅；●分布式（部署在BRAS节点位置）：以BRAS插卡方式为主，BRAS旁挂方式为辅。

3.2.5AFTR部署方式根据AFTR在网络中的位置，可以将参考模型分为分布式和集中式两种类型。

分布式模型如图2所示：图2 分布式参考模型集中式模式如图3所示：图3 集中式参考模型集中式AFTR网关部署在运营商网络流量汇聚点，即城域网出口CR路由器；分布式AFTR网关部署在业务接入点，目前主要为BRAS处。