本书内容涵盖互联网协议版本6（IPv6）在蜂窝移动宽带当前业界标准中的定义和采取这条路线的技术原因，以及当前部署的真实情况。本书给出了作者认为在未来数年如何改进IPv6相关的高级3GPP网络的观点、在3GPP移动宽带环境中正确地实现和部署IPv6的方法以及当具体实施时可能面对的问题。本书涉及从2G到LTE的3GPP技术，并提供了未来发展的思路。
本书适合部署IPv6网络的运营商、网络厂商以及涉及IPv6相关开发的应用开发商或手机制造商的工程技术人员和研究人员阅读。本书也可为希望在IPv6网络知识和在3GPP网络中对IPv6过渡感兴趣的计算机、通信相关专业在校本科生和研究生提供参考。
编辑推荐作者简介目录序言
编辑推荐
本书涉及目前移动通信行业的最热点LTE技术，也涉及网络通信最热点得IPv6技术，本书作者将两者有机结合起来，论述了从2G到LTE整个移动通信发展对网络地址的需求，可以说是目前系统论述这个热门专题的专著；同时本书作者来自芬兰，参与了NOKIA和ARPA网等的研究和设计，使得本书内容非常权威和实用！
作者简介
作者:(芬)尤尼·高亨 作者:缇牟·萨沃莱能 作者:乔恩·索纳能 译者:孙玉荣 译者:王玲芳 译者:闫屾
目录
译者序
原书序
原书前言
原书致谢
第1章引言
1.1互联网和互联网协议引言
1.2互联网原则
1.3互联网协议
1.3.1由网络组成的网络
1.3.2路由和转发
1.4互联网协议地址
1.4.1IPv4地址
1.4.2IPv6地址
1.5传输协议
1.5.1用户数据报协议
1.5.2传输控制协议
1.5.3端口号和服务
1.6域名服务
1.6.1DNS结构
1.6.2DNS操作
1.6.3顶级域
1.6.4国际化的域名
1.7IPv4地址耗尽
1.7.1IP地址分配
1.7.2IPv4地址耗尽的历史
1.8迄今为止IPv6的历史
1.8.1IPv6技术成熟度
1.8.2IPv6网络部署
1.9正在进行的蜂窝部署
1.10本章小结
1.11建议的阅读材料
参考文献
第2章3GPP技术基础
2.1标准化和规范
2.1.13GPP标准化过程
2.1.2IETF标准化过程
2.1.33GPP生态系统中的其他重要组织
2.23GPP网络架构和协议简介
2.2.1GSM系统
2.2.2通用分组无线服务
2.2.3演进的分组系统
2.2.4控制平面和用户平面及传输层和用户层隔离
2.33GPP协议
2.3.1控制平面协议
2.3.2用户平面协议
2.3.3GPRS隧道协议版本
2.3.4基于PMIP的EPS架构
2.4移动性与漫游
2.4.1移动性管理
2.4.2漫游
2.4.33GPP外的移动性管理
2.5IP连接能力的中心概念
2.5.1PPP语境和EPS载波
2.5.2APN
2.5.3流量流模板
2.5.43GPP链路模型原则
2.5.5多条分组数据网络连接
2.6用户设备
2.6.1传统3GPP UE模型
2.6.2分离的UE
2.7订购管理数据库和其他后端系统
2.7.1归属位置寄存器和认证中心
2.7.2归属用户服务器
2.7.3设备身份寄存器
2.7.4其他后端系统
2.8从用户设备到互联网的端到端视图
2.8.1GPRS
2.8.2EPS
2.9本章小结
2.10建议的阅读材料
参考文献
第3章IPv6简介
3.1IPv6寻址架构
3.1.1IPv6地址格式
3.1.2IPv6地址类型
3.1.3IPv6地址范围
3.1.4IPv6寻址区
3.1.5网络接口上的IPv6地址
3.1.6接口标识符和修改的EUI64
3.1.7IPv6地址空间分配
3.1.8特殊的IPv6地址格式
3.1.9IPv6地址的文本表示
3.2IPv6分组首部结构和扩展性
3.2.1流量类和流标签
3.2.2IPv6扩展首部
3.2.3MTU和分片
3.2.4组播
3.3互联网控制消息协议版本6
3.3.1错误消息
3.3.2信息型消息
3.4邻居发现协议
3.4.1路由器发现
3.4.2参数发现
3.4.3在链路上判定
3.4.4链路层地址解析
3.4.5邻居不可达性检测
3.4.6下一跳判定
3.4.7重复地址检测
3.4.8重定向
3.4.9安全邻居发现
3.4.10邻居发现代理
3.5地址配置和选择方法
3.5.1无状态地址自动配置
3.5.2DHCPv6
3.5.3IKEv2
3.5.4地址选择
3.5.5隐私和以密码学方式产生的地址
3.5.6路由器选择
3.6IPv6链路类型和模型
3.6.1点到点链路上的IPv6
3.6.2共享媒介上的IPv6
3.6.3链路编址
3.6.4链路类型的桥接
3.7移动IP
3.7.1监测网络附接
3.7.2基于主机的移动IP
3.7.3基于网络的移动IP
3.8IP安全性
3.8.1安全协议
3.8.2安全关联
3.8.3密钥管理
3.8.4密码学算法
3.8.5MOBIKE
3.9应用编程接口
3.9.1套接字API
3.9.2地址组无感知API
3.9.3IP地址字面文本和唯一的资源标识符
3.9.4“幸福的眼球”
3.10IPv6对其他协议的隐含意义
3.10.1传输层协议
3.10.2域名系统
3.10.3应用
3.10.4互联网路由
3.10.5管理信息库
3.11确认和认证
3.11.1测试套件
3.11.2IPv6就绪标志
3.12IPv6分组流的例子
3.12.1以太网上的IPv6
3.12.2采用DNS和TCP的IPv6
3.13本章小结
参考文献
第4章3GPP网络中的IPv6
4.1PDN连接服务
4.1.1载波概念
4.1.2PDP和PDN类型
4.1.33GPP中的链路模型
4.2端用户IPv6服务对3GPP系统的影响
4.2.1用户、控制和传输平面
4.2.2受到影响的联网单元
4.2.3计费和计账
4.2.4外部PDN接入和（S）Gi接口
4.2.5漫游挑战
4.3端用户IPv6服务对GTP和PMIPv6协议的影响
4.3.1GTP控制平面版本1
4.3.2GTP控制平面版本2
4.3.3GTP用户平面
4.3.4PMIPv6
4.4IP地址指派、配置和管理
4.4.1寻址假定
4.4.2无状态IPv6地址自动分配
4.4.3有状态IPv6地址配置
4.4.4延迟的地址分配
4.4.5静态IPv6寻址
4.4.6IPv6前缀委派
4.4.7NAS协议信令和CP选项
4.4.8带有IPv4和IPv6地址配置的初始EUTRAN附接例子
4.5载波建立和回退场景
4.5.1初始连接建立
4.5.2与较早期发行版本的后向兼容能力
4.5.3双地址载波标志
4.5.4在一个PGW中被请求PDN类型的处理
4.5.5回退场景和规则
4.5.6RAT间切换和SGSN间路由区域更新
4.6信令接口
4.6.1IPv6作为传输层
4.6.2信息元素层次中的IPv6
4.7用户设备特定考虑
4.7.1IPv6和被影响的层
4.7.2主机UE所必须支持的RFC
4.7.3DNS问题
4.7.4就绪提供
4.7.5IPv6栓链法
4.7.6IPv6应用支持
4.8组播
4.9已知的IPv6问题和异常
4.9.1IPv6邻居发现考虑
4.9.2PDN连接模型和多个IPv6前缀
4.10IPv6特定的安全考虑
4.10.1IPv6寻址威胁
4.10.2IPv6第一跳安全
4.10.3IPv6扩展首部被非法利用
4.11本章小结
参考文献
第5章3GPP网络的IPv6过渡机制
5.1过渡机制的诱因
5.2技术概述
5.2.1转换
5.2.2封装
5.2.3网状网络或星形网络
5.2.4可扩展性的考虑
5.3过渡工具箱
5.3.1未包含在内的过渡方案
5.3.2双栈
5.3.3NAT64和DNS64
5.3.4464XLAT
5.3.5主机中的隆块
5.3.6地址和端口号映射
5.3.7其他隧道技术或基于翻译的过渡机制
5.43GPP的过渡场景
5.4.1过渡场景演进
5.4.2双栈
5.4.3纯IPv6
5.4.4双重转换
5.5过渡对3GPP架构的影响
5.5.1过渡对支撑基础设施的影响
5.5.2IP网络支持系统
5.5.3依据IP能力对用户分类的工具
5.5.4转换的隐含意义
5.5.5在传输平面中对过渡的支持
5.5.6漫游
5.5.7延迟过渡到IPv6产生的影响
5.6过渡到IPv6
5.6.1应用开发人员的过渡计划
5.6.2电话厂商的过渡计划
5.6.3网络运营商的过渡检查单
5.7本章小结
参考文献
第6章IPv6在3GPP网络中的未来
6.1基于IPv6的流量卸载解决方案
6.1.1蜂窝网络中的动机
6.1.2基于IPv6卸载方法的优势
6.1.3IP友好的卸载解决方案
6.1.4结论性的注释
6.2演进3GPP载波支持多前缀和下一跳路由器
6.2.1背景和动机
6.2.2多前缀载波解决方案建议
6.2.3整体影响分析
6.2.4开放问题和未来工作
6.3LTE作为家庭网络的上行链路接入
6.3.1IETF下的Homenet
6.3.2Homenet和3GPP架构
6.3.3其他3GPP部署选项
6.4端口控制协议
6.4.1部署场景
6.4.2协议特征
6.4.3PCP服务器发现
6.4.4协议消息
6.4.5级联的NAT
6.4.6与IPv6过渡的关系
6.5物联网
6.5.1典型用例
6.5.2研究IoT的标准化组织
6.5.33GPP观点的IoT域
6.5.4对UE的隐含意义
6.5.5对3GPP网络的隐含意义
6.6本章小结
参考文献
附录
附录A本书术语释义
附录B缩略语中英文对照表
序言
本书内容涵盖互联网协议版本6（IPv6）在蜂窝移动宽带当前业界标准中的定义和采取这条路线的技术原因，以及当前部署的真实情况。本书给出了作者认为在未来数年如何改进IPv6相关的高级3GPP网络的观点、在3GPP移动宽带环境中正确地实现和部署IPv6的方法以及当具体实施时可能面对的问题。本书涉及从2G到LTE的3GPP技术，并提供了未来发展的思路。
本书适合部署IPv6网络的运营商、网络厂商以及涉及IPv6相关开发的应用开发商或手机制造商的工程技术人员和研究人员阅读。本书也可为希望在IPv6网络知识和在3GPP网络中对IPv6过渡感兴趣的计算机、通信相关专业在校本科生和研究生提供参考。译者序3GPP网络中的IPv6部署：从2G向LTE及未来移动宽带的演进译者序
从20世纪80年代开始，互联网逐步走出实验室，首先挣脱其ARPANET的幼稚园阶段，接着步入NSFNET的小学阶段，随后在一家公司的牵头下，进行了商业化尝试的中学阶段。此时有识之士已经预感到互联网的基石IPv4可能面临的困境，即地址的短缺。他们在20世纪90年代就开始提出IPv6，探索各种方法。正是在这个阶段，互联网一举跨过规模化部署的门槛，呈现出欣欣向荣的景象。但地址短缺这个“阿喀琉斯脚踝”仍然存在，成为IPv4挥之不去的阴影。倡导IPv6的专家学者找出了IPv4的种种劣势，以此说明IPv6被采用的必要之处，但总而言之，IPv4的致命点仅仅是地址短缺而已。IPv6终将随着IPv4地址的耗尽而被采用。尽管如今IPv4的公共地址已经宣称正式耗尽，然而由于IPv4地址分配管理的不合理性——在其分配过程中，许多机构或国家得到大块的地址段，至今还存在大量空闲地址——所以IPv6要取代IPv4，仍然有较长的路要走。本书正是在这样的背景下引入的，以引领国内读者提前进入IPv6替代IPv4的准备阶段。
本书内容涵盖IPv6在蜂窝移动宽带当前业界标准中的定义和采取这条路线的技术原因，以及当前部署的真实情况。本书给出了作者认为在未来数年如何改进IPv6相关的高级3GPP网络的观点、在3GPP移动宽带环境中正确地实现和部署IPv6的方法以及当具体实施时可能面对的问题。本书涉及从2G到LTE的3GPP技术，并提供了未来发展的思路。本书讲解了两个重要专题——互联网的移动宽带接入和迁移到互联网协议版本6（IPv6）。
本书结构如下：第1章以互联网技术和将互联网迁移到IPv6的背景和隐含意义的概述作为开篇；第2章介绍了3GPP的基本知识；第3章的主题是IPv6技术，给出了IPv6如何工作的深入理解；第4章讨论了IPv6如何在3GPP移动宽带网络中工作；第5章给出了可用于3GPP网络中不同迁移策略的理解；第6章给出了与3GPP网络中IPv6未来相关领域的一种前瞻观点。
本书由王玲芳负责第1、6章以及第2章除24节外内容的翻译、全书统稿和审校工作；孙玉荣负责第3、4章以及第5章54~57节、序、前言、致谢、附录等内容的翻译工作；闫屾负责24节和51~53节内容的翻译工作。本书在翻译过程中，李虹、潘东升、李冬梅、吴秋义、王弟英、吴璟、游庆珍、李传经、王领弟、王建平、李睿、吴昊、王灵芹、张永、李志刚、左会高、申永林、潘贤才、刘敏、李钰琳、王青改、李倩、陈军、许侠林等同志也均参加了部分的翻译工作，在此表示感谢。同时感谢机械工业出版社的编辑和相关同志。
需要指出的是，本书的内容仅代表作者个人的观点和见解，并不代表译者及其所在单位的观点。另外，由于翻译时间比较仓促，疏漏错误之处在所难免，敬请读者原谅和指正。
译者于北京原书序原书序
我是幸运的，当因特网还是ARPA的一个相对较小的研究项目时，我就已经参与其中。从1978年开始，我就在马萨诸塞州剑桥，与Bolt、Beranek和Newman一起研究ARPANET和早期因特网，那绝对是在正确的时间和正确的地点，我能够作为研究组的一员与真正发明因特网的人们一起工作。该组现在已经演变成核心因特网协议标准化的组织：因特网工程任务组（Internet Engineering Task Force,IETF）。
在20世纪90年代早期，我们就认识到当时因特网版本（IPv4）中使用的地址空间将出现问题，我们看到IPv4地址空间的B类部分正在快速消耗，当时还是在万维网成为因特网增长的一个因素之前的情况，因特网大部分是由联网的大学和研究组织组成的，应用范围也是非常基本的。即使那时看到了快速增长——虽然有点事后诸葛亮的味道——那也仅是后来将要发生的事情的点滴暗示而已。
这种暗示导致IETF启动了一个项目，构造了因特网协议的一个新版本，被称作IP下一代（IP next generation,IPng）项目，考虑了许多不同方法，且都投入了大量精力，不出所料，接下来项目组内发生了非常激烈的争论。在最后，选择了现在称为IP版本6（IPv6）的协议。由Stephen Deering和我共同领导了这项工作。
新版本因特网协议的开发解决了两个问题，一个是技术问题，一个是“政治问题”。“政治问题”是在当时TCP/IP因特网还不是确定的事物，它没有得到当时大型电信公司、政府或像ANSI和ITU的官方标准组织的支持。虽然当时就一种新的数据网络是人们所期望的这一点，存在广泛的一致，但就该网络应该基于什么架构之上还不存在任何一致意见。TCP/IP因特网当时也许不太可能成为那时所谓的“信息高速公路”，就这一点而言，它是“黑马”。另外，多数其他标准组、政府和大型电信公司甚至不知道IETF，因为它是纯粹自发性组织，没有任何法律支持。我们不被看作“有效组织”。
结果是，随着更多的人开始听说TCP/IP因特网没有技术性的未来，因为它会很快用光地址，于是它成为了一个重大的“政治问题”。IPv6的开发和标准化解决了这个问题。如果没有开发IPv6，也许不会有当前的TCP/IP因特网。
IPv6也解决了用光IP地址的技术问题。这是我们当时意图解决的主要问题，也是如今IPv6正在部署的主要原因。我在评估新技术（联网和其他技术）和下结论时的首要标准就是看它们意图解决的问题是否仍然存在，也就是说，它是寻找一个问题的一种解决方案，还是它将焦点放在一个真实问题上？很明显，IPv6是后一种情况的一个例子。设计IPv6，是为了解决IPv4地址耗尽问题，没有尝试进一步解决某个其他问题。这是它今天正被部署的原因。
就因特网从早期日子成长起来而言，我认为增长才刚刚开始。我们远离了联网计算机非常巨大且充满房间的日子，来到了联网的计算机可装入衬衫口袋，从许多人共享单一大型计算机到了每个人有许多计算机的日子。因特网的这个阶段还没有完成，因为世界上各处的人们都可以访问计算机和因特网的时代还没有到来，但我们正迈向这个目标。在因特网增长的这个持续阶段，IPv6是一个必要元素。
因特网增长的下一阶段将是不同的，且是非常广泛的。除连接人们外，它将连接“物”。因特网增长的当前阶段正使因特网更广和更高——下一阶段将使它更密。我们正在走向这样一个世界，其中连接了越来越多的“物”，各设备不直接与人关联，如传感器、仪器、娱乐设备、照明控制、电源分配和汽车。仅仅是每种事物都将有台计算机在其内部，并将被连接到因特网。对于因特网增长的这个阶段，IPv6是必需的。
总之，IPv6解决了在一个非常大型的因特网中寻址的问题。因特网以许多方式改变了世界，IPv6将使因特网继续增长，这种增长将持续为世界带来益处。如今，运行在蜂窝网络中的IPv6，将在因特网的持续增长中扮演重要角色。
从1998年到2009年，我在诺基亚公司的各种工作组中工作并担任过许多职位，离开时的头衔是诺基亚Fellow（Nokia Fellow）。我非常了解Jouni、Teemu和Jonne，为他们的书作序，我感到荣幸，他们以极大的热情投入3GPP标准化工作，负责将IPv6引入3GPP，并使IPv6成为移动协议标准的组成部分。
我相信本书将为IPv6在移动因特网设备中的部署做出重要贡献。
在IETF我们将给出一句贺词。意思是“荣誉归属Jouni、Teemu和Jonne，他们撰写了这本有用的书，荣誉归属IPv6的全球部署”。
Robert Hinden
加州Palo Alto原 书 前 言原 书 前 言
本书的故事开始于2010年3月，当时John Wiley Sons有限公司找到Teemu，请他评审一本书的选题。在评审这项选题时，Teemu产生了写一本以IPv6为主题的书的想法，觉得撰写这样一本书将会很有意义。原始思路是撰写一本有关“IPv6多寻址”的书，在本书的第6章我们将谈及这个话题。2010年8月，Teemu和Jouni正在进行称为“无线宽带接入（WiBrA）”的一项芬兰TEKES联合资助的研究项目，Teemu问Jouni是否感兴趣共同撰写这本有关“高等IPv6多寻址”的一本书，Jouni是感兴趣的，但也提出了稍有不同的焦点。在2010年和2011年期间，Wiley公司周期性地与我们接触，并耐心地提示我们发送这本书的详细选题。因为当时我们忙于解决雇主的实际IPv6问题，并在WiBrA下开展研究，且花费时间参加各种IETF和3GPP标准化活动，现在回想起来，其实那时这本书的各部分内容似乎已经非常完好地到位了，因为我们将前期大部分时间用在获取实际经验和知识上，这极大地影响了本书的细节。
在2011年秋，Teemu和Jouni把更多的精力投入到实际撰写本书上，并找到Jonne，请他作为第三作者。我们过去都相互认识，因为我们都在相同时间为诺基亚或诺基亚西门子网络公司工作。有我们三个，我们想我们将具有足够的技巧和经验撰写本书：Teemu具有手机实现的背景；Jouni具有蜂窝网络运行和网络设备实现的背景；Jonne具有作为网络设备实现和IPv6的长时间从业人员的背景。我们三个都活跃在3GPP和IETF标准化活动中，当IPv6打入3GPP标准中时Jonne已经参加了3GPP。我们一共有30年以上的IPv6经验。
我们三个一起，开始计划写150~200页的一本书，但很快增加到接近指英文版原书页数，后同。——译者注页。同时范围从多寻址改变为描述3GPP网络中IPv6的基本知识，因为我们认为，相比于将焦点放在IPv6的高级使用方面，描述在3GPP蜂窝系统中如何实现IPv6的需求更大。页大约是2012年Wiley同意的书选题的幅面。在完成时，该书有398页。
我们同意并认为将本书在2013年年中正式出版的计划是可行的。依据从其他地方得到的经验，无论如何，9个月应该足够完成一个项目。我们利用业余时间撰写本书，几乎作为一项爱好，同时履行我们的日常工作职责。也许受到TCP设计的影响，我们进入慢启动模式，我们生活在不同城市，且因此我们的工作模式实际上基于电话、电子邮件和一个仅支持IPv6的基于SVN的版本控制工具（Jouni为我们建立的）。我们的面对面会面仅限于IETF会议（我们都参加）。所以到了这个项目的中间点时，我们才写了全书不到1/3的内容，这导致2012年8月到10月我们不得不加班加点，因为我们不希望错过2013年年中出版的目标，所以我们不得不从其他地方争取时间，典型的是将睡眠时间大量减少了。
尽管编写过程显得如此漫长，我们发现这个专题是有趣的，且写起来也是有教育价值的。IPv6是具有许多细节和特征的一项令人感兴趣的技术，它提供了纯学术兴趣、工程美学、修正和补丁、政治和经济以及未来的研究机会，总之它反映了人类如何工作和构造这个世界：从简单细节构建非常复杂的系统。
希望这本书会帮助您在IPv6本身尤其在3GPP系统中站稳脚跟，本书为您提供了这项技术的知识框架，并由此在将知识应用到实际提供帮助，同时它也使通过引文、参考文献和其他地方学习更多领域成为可能。
| ISBN | 9787111512592,7111512596 |
|---|---|
| 出版社 | 机械工业出版社 |
| 作者 | 尤尼·高亨 (Jouni Korhonen) |
| 尺寸 | 16 |