基于“IPv6+”的应用感知网络（APN6）

doi:10.11959/j.issn.1000-0801.2020257

电信科学 ›› 2020, Vol. 36 ›› Issue (8): 36-42.doi: 10.11959/j.issn.1000-0801.2020257

• 专题：“IPv6+”网络技术创新体系 • 上一篇下一篇

基于“IPv6+”的应用感知网络（APN6）

何林^1,²,况鹏^1,²,王士诚^1,²,刘莹^1,²(),李星^1,²,彭书萍³

¹ 清华大学网络科学与网络空间研究院，北京 100084
² 北京信息科学与技术国家研究中心，北京 100084
³ 华为技术有限公司，北京 100095

修回日期:2020-08-12 出版日期:2020-08-20 发布日期:2020-08-26
作者简介:何林（1991- ），男，博士，清华大学网络科学与网络空间研究院在站博士后，主要研究方向为互联网体系结构和协议设计|况鹏（1995- ），男，清华大学网络科学与与网络空间研究院硕士生，主要研究方向为可编程网络和下一代互联网结构|王士诚（1997- ），男，清华大学网络科学与与网络空间研究院硕士生，主要研究方向为SDN安全和源地址验证|刘莹（1973- ），女，博士，清华大学网络科学与网络空间研究院副院长、副研究员，主要研究方向为网络结构设计、下一代互联网结构和路由算法与协议|李星（1956- ），男，博士，清华大学网络科学与网络空间研究院教授，主要研究方向为下一代互联网体系结构、网络安全、网络测量等|彭书萍（1982- ），女，博士，华为技术有限公司主任工程师，主要研究方向为IPv6、SRv6
基金资助:
国家重点研发计划基金资助项目(2018YFB1800405);国家重点研发计划基金资助项目(2018YFB1800404);国家自然科学基金资助项目(61772307)

Application-aware IPv6 networking

Lin HE^1,²,Peng KUANG^1,²,Shicheng WANG^1,²,Ying LIU^1,²(),Xing LI^1,²,Shuping PENG³

¹ Institute for Network Sciences and Cyberspace,Tsinghua University,Beijing 100084,China
² Beijing National Research Center for Information Science and Technology,Beijing 100084,China
³ Huawei Technologies Co.,Ltd.,Beijing 100095,China

Revised:2020-08-12 Online:2020-08-20 Published:2020-08-26
Supported by:
The National Key Research and Development Program of China(2018YFB1800405);The National Key Research and Development Program of China(2018YFB1800404);The National Natural Science Foundation of China(61772307)

摘要/Abstract

摘要：

互联网应用对网络带宽、时延、抖动、分组丢失率等方面的需求各不相同，而网络和应用的解耦导致网络无法有效感知应用的需求，因此难以为应用提供相应的服务质量SLA保障。提出一个基于IPv6的应用感知网络框架——APN6，通过将应用的需求信息封装在数据分组中，使网络能感知应用及其需求，便于网络进行流量调度和资源调整。设计了一种安全接入控制方案以解决 APN6 接入场景中存在的应用信息的伪造与篡改问题，确保APN6只对合法用户提供相应服务。

关键词: 感知应用网络, APN6, SRv6, IPv6

Abstract:

Internet applications have different needs for network bandwidth,latency,jitter,and packet loss.However,the fact that the network and applications are decoupled makes it difficult for the network to be aware of an application’s requirements and ensure its quality of service (e.g.,service level agreement,SLA).A framework called application-aware IPv6 networking (APN6) was proposed,which could encapsulate applications’ requirements into packets.Networks could be aware of an application’s requirements and perform traffic steering and network resource adjustment.Besides,a secure access control mechanism was designed to solve application information forgery and tampering issues in APN6,which ensured that APN6 only provided services to legal users.

Key words: application-aware networking, APN6, SRv6, IPv6

中图分类号:

TP393

何林,况鹏,王士诚,刘莹,李星,彭书萍. 基于“IPv6+”的应用感知网络（APN6）[J]. 电信科学, 2020, 36(8): 36-42.

Lin HE,Peng KUANG,Shicheng WANG,Ying LIU,Xing LI,Shuping PENG. Application-aware IPv6 networking[J]. Telecommunications Science, 2020, 36(8): 36-42.

图/表 8

图1

表1

表2

表3

图2

图3

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图5

参考文献 12

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App ID	user ID	SLA	session ID	reserved
24 bit	40 bit	4 bit	4 bit	8 bit

bandwidth	latency	jitter	loss ratio	reserved
8 bit	8 bit	8 bit	8 bit	16 bit

类别	比特位数	有效比特占比	可扩展度
应用标识	80	90%	10%
应用需求	48	66.7%	33.3%
应用信息	128	81.25%	18.75%

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