YD/T 3049-2016 IPv6技术要求 基于代理移动IPv6的组播

ICS33.040.040

L78YD

中华人民共和国通信行业标准

YD/T3049-2016

IPv6技术要求

基于代理移动IPv6的组播

IPv6TechnicalRequirements

-----MulticastMobileSupportinProxyMobileIPv6

2016-04-05发布2016-07-01实施

中华人民共和国工业和信息化部发布

YD/T3049-2016

目次

•II

III

范围..........................................................••1

规范性引用文件................................................"1

术语、定义和缩略语..........................................."1

3.1术语与定义...............................................••1

3.2缩略语...................................................-4

基本框架......................................................••4

4.1霞....................................................._.4

4.2MTMA模式..............................................••5

4.3直接路由模式.............................................••6

主要设备技术要求............................................."7

5.1组播树移动锚点设备（MTMA)技术要求.....................7

5.2移动接入网关（MAG)设备技术要求.......................••7

5.3本地移动描点设备（LMA)技术要求.......................••7

消息格式定义................................................."9

6.1动态IP组播选择子选项......................................9

62直接路由优化请求和确认消息..............................10

6J直接路由优化查询和确认消息............................11

代理移动IPv6组播移动切换流程.................................12

7.1PMIPv6域中的组播通信侦听者工作流程（MTMA模式）.......12

7.2PMIPv6域中的组播通信侦听者工作流程（直接路由优化模式一)15

7.3PMIPv6域中的组播通信侦听者工作流程（直接路由优化模式二)17

安全问题......................................................20

YD/T3049-2016

刖

本标准依据GB/Tl.1-2009的规则进行起草。

本标准是“IPv6技术要求”系列标准之一，该标准体系预计结构如下:

1.YD/T1915-2009IPv6技术要求移动IPv6快速切换

2.YD/T2168-2010IPv6技术要求IPv6反向邻居发现协议

3.YD/T2169-2010IPv6技术要求IPv6路径MTU发现协议

4.YD/T2170-2010IPv6技术要求IPv6路由器重编号协议

5.YD/T2401-2012IPv6技术要求多接口业务流切换管理

本标准由中国通信标准化协会提出并归口。

本标准起草单位：中国科学院计算技术研究所、中国联合网络通信集团有限公司、中兴通讯股份有

限公司。

本标准主要起草人：王煜炜、刘敏、闺小龙、房秉毅、孟伟、李素粉。

YD/T3049-2016

引言

本标准属于IPv6标准体系，具体来说提出一种基于侦听方的代理移动IPv6(PMIPv6)的组播移动技

术方案。进一步扩展现有PMIPv6域中的移动管理协议，可以同时为单播和组播用户提供移动性支持及直

接路由优化方案，全面保障用户的服务质量需求。

本文件的发布机构提请注意，声明符合本文件时，可能涉及到有关《一种PMIPv6支持移动组播的路

由优化方法及系统》的相关专利的使用。

本文件的发布机构对于该专利的真实性、有效性和范围无任何立场。

该专利持有人己向本文件的发布机构保证，他愿意同任何申请人在合理且无歧视的条款和条件下，

就专利授权许可进行谈判。该专利持有人的声明已在本文的发布机构备案。相关信息可以通过以下联系

方式获得：

专利持有人：中国科学院计算技术研宄所

地址：北京海淀科学院南路6号

请注意除上述专利外，本文件的某些内容仍可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别这些专利

的责任。

III

YD/T3049-2016

IPv6技术要求

基于代理移动IPv6的组播

1范围

本标准规定了PMIPv6域中基于终端侦听的组播移动技术方案，包括组播树移动锚点（MTMA)和

直接路由优化两种模式下的工作流程、消息格式、设备要求和安全描述等等。

本标准适用于PMIPv6网络中的组播树移动锚点（MTMA)、移动管理实体区域移动锚点(LMA)和移

动接入网关(MAG)。'

2规范性引用文件

本文件应用下列文件。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引

用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。

IETFRFC2460IPv6协议规范（InternetProtocol,Version6(IPv6)Specification)

IETFRFC2710组播侦听发现协议MulticastListenerDiscovery(MLD)forIPv6

IETFRFC3810组播侦听发现协议第2版（MulticastListenerDiscoveryVersion

(MLDv2)forIPv6IPv6)

IETFRFC3775移动IPv6协议（MobilitySupportinIPv6)

IETFRFC4601协议无关组播--稀疏模式协议规范ProtocolIndependentMulticast-SparseMode

(PIM-SM):ProtocolSpecification(Revised)

IETFRFC5213代理移动IPv6(ProxyMobileIPv6)

IETFRFC6224代理移动IPv6组播侦听者支持基本部署（BaseDeploymentforMulticastListener

SupportinProxyMobileIPv6(PMIPv6)Domains)

IETFRFC7028代理移动IPv6组播路由优化（MulticastMobilityRoutingOptimizationsforProxy

MobileIPv6)

3术语、定义和缩略语

3.1术语与定义

下列术语和定义适用于本文件。

3.1.1

地址Address

一个或一组接口的IP层标识。

3.1.2

ill言Communication

节点之间进行的任何包交换称为通信。要求在这种包交换过程中，每个节点进行交换时使用的地址

保持不变。例如TCP连接或UDP请求-响应。

3.1.3

数据包Packet.

1

YD/T3049-2016

由IP头和有效载荷构成的数据块。

3.1.4

PMIPv6域PMIPv6-Domain

使用PMIPv6实现MN移动管理的网络，区域移动锚点覆盖的区域为一个PMIPv6域。一个PMIPv6域

包括一个或多个区域移动锚点和多个移动接入网关。

3.1.5

移动节点MobileNode

移动节点指能够从一个链路移动到另外一个链路，在移动的过程中仍然可以通过它的家乡地址与外

界保持联系的节点。

3.1.6

家乡代理HomeAgent

由MIPv6协议所定义的移动管理实体，移动节点家乡链路上的一台路由器，移动节点向其注册当前转

交地址。当移动节点不在家乡时，家乡代理截获家乡链路上发往移动节点的数据包，进行封装后，通过

隧道发送给移动节点的转交地址。

3.1.7

通信节点CorrespondentNode

与移动节点进行通伯的对等节点。通柄节点可以是移动的也可以是静态的。

3.1.8

家乡地址HomeAddress

由MIPv6协议定义，移动节点在其家乡链路上被分配的IP地址。

3.1.9

转交地址Care-of-Address

由MIPv6协议定义，当移动节点访问外地链路时获得的一个与它相关联的IP地址，这个地址的子网前

缀是“外地子网前缀”。移动节点同时可以有多个转交地址（如这些转交地址有不同的子网前缀），向

移动节点的家乡代理注册的那个转交地址称为“主转交地址”。

3.1.10

区域移动锚点LocalMobileAnchor

PMIPv6协议定义的移动管理实体，作用相当于是本地PMIPv6域中的家乡代理，它是本地域内所有移

动节点家乡网络前缀的拓扑锚点，负责管理域内移动节点的绑定信息，维持移动节点的可达性。区域移

动锚点具有MIPv6协议中家乡代理功能，及PMIPv6协议所要求的其他功能。

3.1.11

移动接入网关MobileAccessGate

PMIPv6协议定义的移动管理实体，通常部署在接入路由器上，其作用是检测移动节点在接入链路间

的移动，并作为移动节点的代理向区域移动锚点进行绑定注册，为移动节点模拟家乡链路，通过移动接

入网关和区域移动锚地间双向隧道为移动节点转发数据。

3.1.12

组播树移动锚点MulticastTreeMobilityAnchor

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组播树移动锚点是在代理移动IPv6域内组播通信的拓扑锚点。它挂来着域中所有移动接入网关代替

移动节点订阅的组播组，因此组播树移动锚点是一个指定组播路由器，或者是一个更高一层的MLD代理。

它可以是区域移动锚点的一部分，或者是独立实现。

3.1.13

绑定更新列表BindingUpdateList

绑定更新列表是由移动接入网关维护的一个列表，记录着其服务的移动节点和与其绑定的区域移动

锚点信息。

3.1.14

区域移动描点地址LocalMobilityAnchorAddress

由MIPv6协议定义，移动节点移动到外地网络，向家乡代理或通信节点进行转交地址注册的过程。

3.1.15

代理转交地址ProxyCareofAddress

移动接入网关接口配置的全局地址，移动接入网关和区域移动锚点双向隧道的端点。区域移动锚点

将该地址作为移动节点的代理转交地址，在绑定缓存中为移动节点注册该地址。

3.1.16

移动节点的家乡网络前缀MobileNode-HomeNetworkPrefix

移动节点的家乡网络前缀是分配到移动节点和接入网关之间链路上的前缀号。该链路可以分配多个

前缀，这种情况下，所有分配的前缀可以作为一个与移动回话有关的集合进行管理。移动节点可以从其

家乡网络前缀中给它的接口配置一个活多个地址。

3.1.17

绑定更新BindingUpdate

移动节点移动到外地网络，向家乡代理或通信节点进行转交地址注册的过程，本标准技术方案中指

的是移动节点向业务流切换管理服务器进行转交地址注册的过程。

3.1.18

绑定确认BindingAcknowledgment

家乡代理或通信节点为移动节点进行地址绑定后，把绑定状态通知给移动节点过程，本标准技术方

案中指的是业务流切换管理服务器为移动节点进行地址绑定后通知节点的过程。

3.1.19

代理绑定更新proxybindingupdate

由PMIPv6协议定义，由移动接入网关发往区域移动锚点的消息，用来建立移动节点的家乡网络前缀

与代理转交地址之间的绑定关系。

3.1.20

代理绑定确认ProxyBindingAcknowledge

由PMIPv6协议定义，由区域移动锚点回复给移动接入网关的消息，用来响应对应的代理绑定更新。

3.2缩略语

下列缩略语适用于本文件。

BABindingAcknowledgement绑定确认

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BCEBindingCacheEntry绑定缓存表项

BUBindingUpdate绑定更新

BULBindingUpdateList绑定更新列表

CNCorrespondentNode通信节点

HNPHomeNetworkPrefix家乡网络前缀

HoAHome-of-Address家乡地址

IETFInternetEngineeringTaskForce互联网工程任务组

IPv6InternetProtocolVersion6互联网协议版本6

LMALocalMobilityAnchor区域移动锚点

LMAALocalMobilityAnchorAddress区域移动锚点地址

LRLocalizedRouting本地路由

LRALocalizedRoutingAcknowledge本地路由应答

LRELocalizedRoutingEntry本地路由项

MAGMobileAccessGateway移动接入网关

MRMulticastRouter组播路由器

MSMulticastSource组播源

MTMAMulticastTreeMobilityAnchor组播树移动锚点

MTMAAMulticastTreeMobilityAnchorAddress移动多播树锚点地址

MLDMulticastListenerDiscovery多播侦听发现

MIPv6MobileIPv6移动IPv6

MNMobileNode移动节点

PBAProxyBindingAcknowledge代理绑定确认

PBUProxyBindingUpdate代理绑定更新

PHNPProxyHomeNetworkPrefix代理家乡网络前缀

PMIPv6ProxyMobileIPv6代理移动IPv6协议

PROProxyRouteOptimization代理路由优化

RARouterAdvertisement路由通告

RORRoutingOptimizationRequest(直接）路由优化请求

RORARoutingOptimizationRequestAcknowledgement(直接）路由优化请求确认

ROQRoutingOptimizationQuery(直接）路由优化査询

ROQARoutingOptimizationQueryAcknowledgement(直接）路由优化查询确认

4基本框架

4.1概述

本标准旨在为处于PMIPv6域中的组播侦听用户提供的移动组播支持，MAG可以同时连接到单播和

组播的对应基础设备，相应地移动节点也能同时接收单播和组播流量。方案对现有的PMIPv6域进行基

本的移动组播功能扩展，支持两种组播数据转发模式，即MTMA模式和直接路由优化模式。

4.2MTMA模式

如图1所示，对于MTMA模式，方案中引入了组播树移动锚点设备（MTMA)作为组播流量转发的拓

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扑锚点，专门负责远程组播内容订阅、转发等操作。LMA设备可作为扩展的组播订阅锚点MTMA，也可

以作为单独的设备和组播订阅锚点独立存在。

|ContentSource|||-PMIPv6Tunnel

+---------------+|-Multicast

IDataPath

氺氺氺氺

氺UnicastTraffic氺*MulticastTraffic*

氺氺氺氺

|MR|Multicast

I+------+Router

Unicast|LMA|Multicast|MTMA

Anchor+------+Anchor+-------

\\//\\

\\//\\

\\//\\

\\//\\

\\//\\

\\//\\

\\//\\

\\//\\

\\//\\

\\//\\

\\//\\

+----------------+

|MAGI|IMAG2IMLDProxy

+--------++---------+

!Ii

{MN}{MN2}{MN3}

图1基于PMIPv6的组播技术方案框架图（MTMA模式）

在MTMA模式下，方案进一步要求MAG设备增加组播侦听发现代理功能，代替MN与MTMA交

互，完成组播订阅、隧道建立、移动切换等操作。对于到达MAG上的MLD代理实例上行接口的组播

数据，如果MAG具有该组播组的路由转发状态信息，则该数据将会被转发到该MAG的下行接口，进

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而将组播数据转发到MN。作为组播树移动描点的MTMA既可以为一个指定组播路由器，也可以作为更

高一层的MLD代理。只要有合适的组播路由转发状态信息，MTMA就会将数据转发到固定网络，或者

其上行接口（如果是更高层MLD代理)。

实际部署时可以根据实际情况在一个PMIPv6域中同时部署多个LMA单个MTMA，也可以同时部署单

个LMA多个MTMA以及多个MTMA和多个LMA并存的情况，可以根据网络通信的实际需求情况而定。

4.3直接路由模式

如图2所示，针对MTMA模式可能出现的隧道聚集问题，可以进一步采用直接路由优化模式。此

时，又可以分为组播路由器MR位于域内（直接路由优化模式一）和组播路由器MR位于域外（直接路

由优化模式二）两种情况：对于前者的情况，可对远端组播内容使用MTMA作为组播通信的移动锚点，

对本地组播内容使用直接路由选项，使得MR可以和MAG建立直接连接，高效转发组播数据；对于后

者的情况，当组播路由器MR距离PMIPv6域及移动终端很远的场景下，由于MR和PMIPv6域内之间

的连接存在较大延迟而组播数据源MS位于PMIPv6域内，此时采用进一步优化路由方案，使得组播数

据源MS不用经过MR仍然能够直接将组播数据发送至MN，同时保证移动切换过程中性能要求。

MulticastTree

:||-PMIPv6Tunnel

：|~MulticastDataPath

|LMA||MR!Multicast

+-------—++-------卜Router

II\\/1

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