IPv6下一代互联网技术创新与国际标准研讨会关注IETF传输领域

　　9月29日，为推进IPv6标准国际合作，促进IPv6规模部署和应用，IPv6下一代互联网技术创新与国际标准研讨会在北京举行。研讨会由中国通信标准化协会与中国互联网协会学术工作委员会主办，清华大学和华为技术有限公司协办。会上，来自清华大学的石航博士对IETF传输领域（Transport Area）进行了介绍。

　　IETF的传输领域关心的主题包括在互联网上传输数据需要的一系列技术和协议。该工作组的主要参与玩家包括Google，Facebook等互联网应用开发商，以及爱立信，华为等设备商。该领域的前任主席已经升任IETF 主席以及IETF IAB主席。可见该工作组的重要地位。

　　该领域一共包括12个工作组，石航统计了每个工作组的RFC文稿及草案的个数，过去一个月以及一年内邮件列表中的活跃程度，如下图所示，可以看出QUIC这个新型传输协议相关的两个工作组是最为朝气蓬勃的。

　　QUIC传输协议是Google提出的基于UDP的传输协议。2012年开始设计，2015年IETF工作组成立，2021年正式标准化（RFC9000）。现在Google的YouTube，Facebook均大规模使用QUIC传输协议。

　　QUIC谐音quick，意为快速，主要体现在传输速度快以及部署升级快两方面。QUIC将加密层和连接层的握手合并实现了0RTT握手，并且能无阻塞实现多流复用，整合TCP多年的优化经验，可以快速握手以及传输；同时利用强加密来避免中间设备的干涉，在端侧设备作为用户态的协议部署，可以快速部署以及升级。现在已经有20多个开源实现，Apple以及Google正在推广Datagram over QUIC，试图用QUIC来取代TCP以及UDP，QUIC有一统传输层的趋势。

　　清华大学崔勇老师研究组也基于QUIC拓展了Deadline-aware Transport Protocol（DTP），通过自适应冗余模块来控制丢包，通过低时延拥塞控制算法来控制网络中的排队时延，通过发送端的调度来控制发送端的排队时延，满足应用在截止时间之前发到数据块的传输需求，实验表明DTP与QUIC相比在截止时间之前发送到的数据块数量可以有10x的提升。该协议在QUIC工作组内已经提交RFC草稿供大家审阅。

　　由于QUIC的优良性能和易部署性，Google试图利用QUIC去改造传统的HTTP 代理，成立了一个新的工作组：Multiplexed Application Substrate over QUIC Encryption (masque)。该工作组2020年3月成立，已经获得QUIC工作组主席的支持以及Google、Cloudflare、Firefox等团队的参与，是一个年轻且有前景的工作组。

　　接下来石航博士以tcpm（TCP Maintenance and Minor Extensions）工作组的两个TCP的拓展为例，讲述了两种不同的学术界、工业界和IETF标准工作组互动的过程。

　　第一个例子是DCTCP（Data Center TCP）。DCTCP在数据中心中利用switch上的ECN反馈来调节发送窗口，可以有效处理incast 问题。2010年由斯坦福大学和微软Azure云团队共同提出，Windows server 2012率先实现并在Azure中应用，2014年着手在IETF中进行标准化，知道2017年标准化完成，现在已经是数据中心中默认的TCP传输协议。这个例子体现的是从学术界的创新到工业界小规模使用，然后IETF采纳维标准，最后工业界大规模应用的过程。

　　第二个例子是MPTCP（Multipath TCP）体现了论文与标准并行的过程。MPTCP是能够聚合多条路径（5G+Wi-Fi）的资源为应用提供更好的传输服务的协议IETF工作组在09年成立试图解决MPTCP的问题。期间的工作成果被不断总结成论文发表在IMC、NSDI上，同时也在Linux中实现了MPTCP，形成标准之后Apple开始采用该协议，并根据部署经验来更新相关标准，直到2020年该工作组完成其使命，MPTCP的维护工作转到tcpm工作组中。这个例子体现的是IETF工作组引导传输协议的发展，学术界从中受益的过程。

　　接下来，石航博士通过两个工作组展示了IETF的务实特点。第一个工作组是Transport services（taps）工作组，该工作组试图解决新传输协议的部署困难问题。在传统的传输协议之上提出一层新的抽象：传输服务层。应用仅对该传输服务层提出传输服务的需求，由该传输服务层选择具体的传输协议来满足，新的传输协议直接接入传输服务层即可而不用修改应用的代码。遗憾的是该工作组仅仅提出了初步的概念，没有具体的实现，因此并不热门，没有获得应用。

　　第二个工作组是TURN Revised and Modernized (tram) 工作组。该工作组试图解决NAT穿透的问题。IETF对NAT等middle box一直是排斥的态度，认为其不优雅，破坏网络结构。但是最终也接受了它们存在的事实，发明了STUN，TURN，ICE等协议框架完成了NAT穿透的任务。这一套协议框架也用在了WebRTC协议中。这个工作组体现了IETF工作的务实性，当理念与现状冲突的时候，在接受现实的前提下创新。

　　最后，石航博士简略过了一下其他工作组的工作内容。号召大家一起来参与传输层的标准化工作，尤其是QUIC传输协议的相关发展。学术界、工业界和IETF标准应该手把手共同发展和进步。