通信标准参考性技术文件
YDC048-2007
电话号码映射(ENUM)总体技术要求OverallTechnicalSpecificationforENUM2007-03-16印发
中华人民共和国信息产业部科学技术司发布前言
1范围
2规范性引用文件
3术语定义和缩略语
3.1术语定义,
3.2缩略语
4提供ENUM功能的网络体系
5编号要求
6选路要求,
6.1 PSTN.
6.2SIP系统
6.3H.323系统.
6.4多媒体消息系统
7ENUM网关功能要求
7.1E.164号码到域名的转换功能:7.2DNS查询功能
7.3NAPTR资源记录,
8ENUM解析体系要求
8.1ENUM全球解析体系的分层结构8.2解析体系的要求
9注册管理要求
9.1ENUM的提供模式
9.2国家码的注册.
9.3用户号码的注册
10协议要求.
10.1DNSSEC
10.2HTTPS
10.5IXFR/AXFR.
附录A(资料性附录)DNSSEC协议A.1概念.
A.1.1资源记录(RR,ResourceRecord)A.1.2资源记录集(RRset)..
A.1.3认证链(authenticationchain)........A.1.4信任起点(TrustAnchor)目
A.1.5对密钥签名的密钥(KSK,keysigningkey)A.1.6区签名密钥(ZSK,ZoneSigningKey)A.1.7消息验证码(MAC).
TTKAONTKACa
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A.2DNSSEC数据认证
A.2.1DNSSEC中增加的资源记录.A.2.2DNSSEC对服务器的要求.
A.2.3DNSSEC应答中RR的认证过程TSIG和SIG(O)
附录B(资料性附录)
B.1.1TSIG格式.
B.1.2 TSIG计算
B.2SIG(O)
B.2.1SIG(O)资源记录,
B.2.2 SIG(O)处理.
附录C(资料性附录)
C.1协议标识
C.2对象标识
C.3对象属性
采用EPP协议提供和管理E.164号码的技术要求C.3.1域和主机名(DomainandHostNames).C.3.2联络和客户标识符(ContactandClientIndentifiers),C.3.3状态值(StatusValues)
C.3.4日期与时间(DateandTime).C.3.5有效期(ValidityPeriods).,C.3.6鉴权信息(AuthenticationInformation).C.3.7其他DNS资源记录属性,
C.3.8E.164域名
C.3.9NAPTR字段(Field)
C.4EPP业务连接的建立
C.5E.164相关EPP命令
C.5.1通用EPP命令格式
C.5.2E.164号码相关EPP命令格式:.:C.6EPP结果代码,
附录D(资料性附录)
典型消息流程举例,
D.1PSTN用户呼叫SIP终端
D.2SIP终端呼叫PSTN用户
D.3多媒体消息业务
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本标准文件的制定参考了IETF的RFC3761“E.164到URI动态授权发现系统(DDDS)应用(ENUM)”、RFC3401“动态授权发现系统(DDDS)第一部分:DDDS综述”、RFC3402“动态授权发现系统(DDDS)第二部分:算法”、RFC3403“动态授权发现系统(DDDS)第三部分:DNS数据库”、RFC3404“动态授权发现系统(DDDS)第四部分:URI解析应用”、RFC3405“动态授权发现系统(DDDS)第五部分:URI.ARPA分配程序”、RFC1034“域名一概念和设施”、RFC1035“域名一实施和规定”以及美国ENUM论坛“美国实施ENUM规范(#:6000_1_0)”的基础。本标准文件中Tier1系统和Tier2系统的性能指标参考了“美国实施ENUM规范(#:600010)”中的规定为满足要求,现将该标准文件印发,供科研、设计、生产、使用和管理等方面参照使用。使用中的建议和意见,请向起草单位或通信标准技术审查部反映。本标准文件的附录A、B、C、D均为资料性附录。本标准文件由中国通信标准化协会提出并归口。本标准文件起草单位:信息产业部电信研究院、上海贝尔阿尔卡特股份有限公司、中兴通讯股份有限公司。
本标准文件主要起草人:张捷、张大坤、李成、张晓、洪钧。m
KAoNhiKAca
1范围
电话号码映射(ENUM)总体技术要求YDC048-2007
本标准文件规定了在网络中提供ENUM功能的网络体系架构、编号要求、选路要求、ENUM网关的功能以及ENUM解析体系、注册管理和协议方面的要求。本标准文件适用于指导ENUM功能在网络中的引入。2规范性引用文件
bzxz.net下列文件中的条款通过本标准文件的引用而成为本标准文件的条款。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文件,然而,鼓励根据本标准文件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文件。
RFC2818(HTTPS)TLS之上的HTTP(HTTP0verTLS)(2000.5)RFC2845DNS的密钥事务认证(SecretKeyTransactionAuthenticationforDNS(TSIG))RFC3730可扩展提供协议(ExtensibleProvisioningProtocol)(EPP)RFC3731可扩展提供协议域名映射(ExtensibleProvisioningProtocol(EPP)DomainNameMappingRFC4114可扩展提供协议E.164号码映射(E.164NumberMappingfortheExtensibleProvisioningProtocol(EPP))
RFC4033DNS安全引入和要求(DNSSecurityIntroductionandRequirements)RFC4034:DNS安全扩展的资源记录(ResourceRecordsfortheDNSSecurityExtensions)RFC4o35DNS安全扩展的协议更改(ProtocolModificationsfortheDNSSecurityExtensions)3术语定义和缩略语
3.1术语定义
下列术语和定义适用于本标准文件。3.1.1
ENUM的全称是电话号码映射,它定义了一套将电话号码映射为域名的规则,以及在DNS中存储与该域名相关联的信息的方式。通过使用ENUM机制,二个电话号码对于主叫用户来说可以对应各种各样的地址,包括:电话、传真和电子邮件,即主叫用户可以通过一个电话号码给被叫用户打电话、发传真或发送电子邮件等;作为被叫用户,他/她可以规定适合于自已的通过单一号码接入的方式,即规定该单一电话号码所对应的电话号码、传真号码和电子邮件地址等,而且可以通过改变DNS中的相应的记录容易地更改他们的联络信息,不必改变接入的号码。3.1.2
DNS是域名系统的简称,通过DNS系统,可以由一部机器的域名查其IP地址,也可以由机器的IP地址反查它的域名。
DNS由三个主要的组成部分:域名空间和资源记录、名字服务器以及解析器。层次树是组成DNS域名空间的基本组织形式,形式上看是一个倒置的树。YDC048-2007
名字服务器
名字服务器是用来存储域信息的数据库。数据库被分成多个部分,每个部分称作”区”。如果一个名字服务器中加载了一个区的数据,则称这个名字服务器对整个区有权。通常,为了防止主机或者通信故障,多个名字服务器都可以对一个“区”有权。同样,一个名字服务器也可以对多个区有权。一个名字服务器可以分成以下三个部分:a)数据库服务器:回答那些对手它有权的数据的查询b)缓存:临时存储从其他名字服务器获得的数据信息c)代理:帮助解析器完成查询
解析器
解析器是应用程序和域名服务器的接口。最简单的一种情况就是,解析器从应用程序接收到一个请求,同名字服务器交互后,将名服务器返回的结果以本地用户程序可以识别的格式返回。应用程序通过名字解析器将一个主机名转换为一个IP地址,也可将一个IP地址转换为与之对应的主机名。解析器将向一个本地名字服务器发出查询请求,这个名字服务器可能会直接对查询返回结果,也可能通过某个根名字服务器或其他名字服务器来完成这个查询。3.1.5
域名解析系统
域名解析系统是一个域名到地址的映射系统。域名解析采用客户端/服务器模式。客户端是解析器程序,它负责:查询域名服务器:解释从服务器传回的响应:将信息返回给请求方。服务器端为名字服务器,它存储有关域名空间的信息。域名解析有两种方式:a)递归解析:由收到请求的名学服务器系统完成全部解析。b)反复解析:每次联系一个不同的服务器。每一个名字服务器都有可能收到一个只能由其它一些名字服务器来回答的查询,在这种情况下该服务器可以采用递归解析或反复解析的方式。如果采用递归解析的方式:由第一个服务器为客户端继续查询其他的服务器;如果采用重复解析方式,该服务器告诉客户端可以参考的其它的服务器。一般来说,客户端对本地DNS服务器都是递归查询,而DNS服务器之间的查询多是反复查询。为了提高域名解析的效率,在解析系统中引入了缓存(Caching)技术。DNS服务器会把查到的结果(包括各种中间结果,如各级相应域的名字服务器的IP地址结果)暂存一段时间,这样当有其他机器发出相同的查询时,可以节省时间。3.1.6
ENUM网关
指支持ENUM功能的网络侧设备,包括将E.164号码根据相应的规则转换为符合规定的域名的功能DNS查询功能以及能够正确的接收NAPTR资源记录的功能。3.1.7
ENUM服务器
ENUM服务器是指在ENUM解析体系中存储用户NAPTR记录的服务器,3.1.8
注册管理机构(registry)
指维护授权的DNS注册表数据库的组织,负责主、从服务器并且为相应的域产生区文件。每个DNS区只能有一个注册管理机构
(registrar)
注册服务机构
直接向域名的注册人提供服务,为注册管理机构进行域名注册处理的组织。2
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注册人(registrant)
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指想要在DNS中注册域名的用户。注册的过程通常是通过注册服务机构进行的,注册完成后该注册人成为该域名的拥有者。
Tier2提供者(Tier2provider)Tier2提供者负责提供Tier2域名服务器,维护用户的NAPTR资源记录。3.1.12
URI为统一资源标识符,它包含URL和URN,定义了对任意命名和编址方式进行编码的语法。URL是统一资源定位符,是从因特网得到的资源位置和访问方法的简洁表示,格式为scheme://host:port/path,例如:http:/wwW.cnd.org/pub/hxWZ。URL中包含了过多的位置信息高效但却缺少灵活性,它最大的缺点是当信息资源的存放地点发生变化时,必须对URL作相应的改变。因此人们正在研究新的信息资源表示方法,例如:URN。URN为统一资源名,资源名字与位置无关。3.2缩略语
下列缩略语适用于本标准文件:ASP
DNSSEC
Application Service ProviderCross-networknameserverperformanceCustomer Service RepresentativeDynamicDelegationDiscoverySystemDomain Name System
DomainNameSystemSecurityExtensionstElephone NUmber Mapping
ExtensibleProvisioningProtocolGlobal unique identifier
Hypertext TransferProtocol overTLSInternet Protocol
MessageAuthenticationCode
Naming Authority Pointer
Public Switched Telephone NetworkResource Record
Session Initiation Protocol
Shared Registration System
Transport Layer Security
Secret Key Transaction Authentication for DNSUniform Resource Identifier
Uniform Resource Name
Uniform ResourceLocator
Extensible Markup Language
提供ENUM功能的网络体系
提供ENUM功能的网络体系如图1所示:应用服务提供者
跨网域名服务器性能
客户服务代表
动态授权发现系统
域名系统
DNS安全性扩展
电话号码映射
可扩展提供协议
全球唯一标识符
TLS上的超文本传送协议
互联网协议
消息认证码
命名权威指针
公共交换电话网
资源记录
会话发起协议
共享注册系统
传送层安全
DNS的密钥事务认证
统一资源标识符
统一资源名
统一资源定位符
可扩展标记语言
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其它业务网
互联萨
ENUM网关
互联网DNS
其他域名
图1提供ENUM功能的网络体系
号码验证
ENUM注册
为了提供ENUM功能需要在互联网域名解析体系中增加与电话号码相关的域名解析体系,该解析体系将完成电话号码域名到URI的映射。因此DNS解析体系在逻辑上包含ENUM解析服务和其他域名服务两部分。互联网以及电信网中的其它业务网都可以利用该域名解析体系获得存储于该体系中的与一个电话号码相关联的用户的各种通信联络信息,但在其它业务网中需设置支持ENUM功能的网关,该网关完成将E.164号码根据相应的规则转换为符合规定的域名的功能、DNS查询功能、以及能够正确地接收NAPTR资源记录的功能。
为了提供ENUM功能还需要设置注册和验证系统。ENUM注册系统将接受注册人的注册申请,按照用户的要求将多种通信联络信息与用户的电话号码关联起来,并将相应数据放入ENUM解析体系中。在注册过程中,需要访问验证系统对注册申请者是否拥有相应的电话号码,以及该电话号码是否被停用等进行验证。
可以采用新建的方式设置ENUM网关,也可以采用将现有网络中相关设备软件升级的方式。5编号要求
如果网络已经具备了根据用户的属性或数据区分用户是否注册了ENUM应用的能力,用户可以直接电请将已经拥有的E.164号码注册到ENUM解析系统中以提供ENUM应用,此时不需要给用户分配额外的号码。如果网络不具备该条件,为了便于选路,需要为ENUM应用分配特殊的号码段。号码的结构为:1XY+XiX2X3X4XsX6X7XgXgX10
其中:
1XY—ENUM应用标识码;
XiX2X3X4一号码组标识,由相关主管部门分配。根据业务需求,可以为一个应用提供商分配一个或多个号码组;
X5X6X7XgXgX10--用户号码,由应用提供商自己分配。ENUM应用号码是作为一种业务号码来分配的,可以分配给申请使用基于ENUM的各种应用的用户,该号码不与具体的终端绑定
该号码可以在国际呼叫中作为被叫号码的一部分,即作为被叫号码时可为:86+1XY+X1X2X3X4十XX6X7XgXgX10,至于对方国家采用的具体的用户拨号方式视网络情况而定。6选路要求
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交换机在收到1XYX1X2X3X4X5X6X7XgXgX10后,根据1XY判别出该呼叫涉及ENUM应用,应将呼叫接续到最近的ENUM网关,由ENUM网关查询DNS系统ENUM服务器后,根据所获得的信息完成呼叫的接续。6.2SIP系统
SIP客户端或SIP服务器收到1XYXiX2X3X4XsX6X7XgXgX10后,按照ENUM应用进行处理。6.3H.323系统
H.323网守收到1XYXiX2X3X4X5X6X7XgXgX10后,按照ENUM应用进行处理。6.4多媒体消息系统
MMSRelay/Server收到1XYXiX2X3X4XsX6X7XgXgX10后,按照ENUM应用处理。7ENUM网关功能要求
ENUM网关需要支持的功能包括:将E.164号码根据相应的规则转换为符合规定的域名的功能,DNS查询功能,能够正确的接收NAPTR资源记录的功能。7.1E.164号码到域名的转换功能假设e164.arpa将用于提供存储E.164号码的DNS框架。将一个规定的E.164号码映射为一个域名,需要遵循以下步骤:
a)将E.164号码写成完整的格式,要包含国家码,如:+86-1XY-1234567890:将所有的非数字的字符去掉,“+\号除外,如:+861XY1234567890;b)
将数字以外的所有字符去掉,如:861XY1234567890c)
在每个数字之间加上“,\,如:8.6.1.X.Y.1.2.3.4.5.6.7.8.9.0;d
将数字的顺序颠倒一下,如:0.9.8.7.6.5.4.3.2.1.Y.X.1.6.8;e)
f)将“.e164.arpa\加到字符串的尾部,如:0.9.8.7.6.5.4.3.2.1.Y.X.1.6.8.e164.arpa。因此E.164号码86-1XY-1234567890所对应的域名为:0.9.8.7.6.5.4.3.2.1.Y.X.1.6.8.e164.arpa。7.2DNS查询功能
ENUM网关应支持解析器的功能,即查询域名服务器,接收从服务器传回的响应,将信息返回给请求方。与域名服务器之间支持DNSSec协议或者其他安全性协议(如基于IPSEC的DNS协议)。7.3NAPTR资源记录
在ENUM解体体系中,与电话号码相关联的信息是以NAPTR资源记录的形式存储的。NAPTR资源记录是DDDS系统数据库中用于存储规则的一种资源记录。DDDS称为动态授权发现系统,它用于实现字符串到数据的松散绑定,以支持动态配置的授权系统。DDDS是通过反复应用符串转换规则置到达到结束条件,从而将一些唯一的字符串映射成为存储于DDDS数据库中的数据来实现其功能的。DDDS算法是基于改写规则的概念,这些规则被收集到一个DDDS规则数据库中,并可以通过给定的特殊的关键字接入。当将一个给定的规则应用于一个应用唯一串(ApplicationUniqueString)时,会将该串转换为一个新的关键学,该关键字可用于从规则数据库中再检索新的规则,所得到的新的规则然后可以再应用于原来的应用唯一串,这样循环往复,直到遇到结束条件。不能够对前一个规则的输出结果应用规则,所有改写规则必须总是应用于同一个算法开始时的应用唯一串。如果用一个图表来表示DDDS算法,则如图2所示,ENUM只是DDDS的一个应用。5
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应用唯一串
第一公知规则
第一索取键
索取键
在DDDS数据库中查我索取
规则集合
规则集合
对应用唯一串应用规则,直到
获得满足应用要求的非空结果
索取键
一次匹配的规则是否是最终的?Yes
最终规则的输出
是应用期望的结果
DDDS数据库总是拿
个索取键返回一个规则
对一个规则的输入是该
规则和AUS。输出总是-
个索取键或结果
如果该规则不是最终的,则
它的输出是一个新的索取
键,用于寻找新的规则集合
图2DDDS算法
在ENUM应用中,应用唯一串是除去了非数字字符(但不包括数字最前面的“+\)的E.164号码。例如E.164号码“+86-1XY-1234567890”,将”+”以外的所有非数字字符都去掉,成为“+861xY1234567890\,就是应用唯一串。第一公知规则(FirstWel1KnownRule)是同一规则,该规则的输入和输出是相同的。例如如果输入是“+861XY1234567890”,应用第一公知规则产生同样的字串“+861XY1234567890”作为输出。为了将这个输出转换为数据库的唯一索取键(KEY),该字串需要根据7.1节中描述的规则转换为一个域名,用这个域名来请求NAPTR记录,该记录可能包含最终结果。如果“标志”为空的话,也可能产生一个从DNS返回的域名形式的新的索取键。目前ENUM应用中只定义了个标志\U”,该标志意味着这个规则是最后一个,该规则的输出就是一个URI。在DDDS的ENUM应用中最后一次DDDS循环的输出是URI。目前ENUM应用只规定了一个DDDS数据库。在DDDS数据库中是利用NAPTR资源记录来包含改写(rewrite)规则的。数据库的索取键被编码为域名。NAPTR(NamingAuthorityPointer)资源记录的格式如图3所示:6
TKAONTKACa
PREFERENCE
SERVICES
REGEXP
REPLACEMENT
图3NAPTR资源记录的格式
该资源记录中各字段的含义如下:YDC048-2007
次序(order):该字段是一个16比特的无符号整数,用于指定对NAPTR资源记录处理的顺序;优选项(preference):这是一个16比特的无符号整数,它规定了对具有相同“次序”值的NAPTF资源记录的处理顺序,较低的值在较高值之前处理:标志(flags):该字段用于控制在NAPTR资源记录中对一些字段的重写和解释特征。目前ENUM应用中只定义了二个标志\U”,该标志意味着这个规则是最后一个,该规则的输出就是一个URI。业务(services):该字段用于规定应用于该授权路径的业务参数。在ENUM应用中,该字段的值形式如下:
service-field=\E2U\1+(servicespec)servicespec
-\+\enumservice
enumservice
=type 0*(subtypespec)
subtypespec
subtype
-\:\subtype
= 1*32(ALPHA / DIGIT)
=1*32(ALPHA /DIGIT)
即:一个必选的\E2U\(用于指示记录中为仅适用于ENUM的改写规则)后面跟着一个或多个Enumservice,指示一个给定端点所提供的功能类别。每个Enumservice由一个初始的+字符指示。
个enumservice必须通过RFC的描述到IANA注册。对Enumservivces的规定包括功能的规定(即它可以用来做什么),有效协议,和可能返回的URI方案。Enumservice的\type\或\subtype字符串在语法上与URI方案或协议没有隐含的映射关系,如果他们之间存在某种映射关系,则必须要在该Enumservice的规定中说明。对于一个具体“type”的注册中必须规定允许哪些“subtype”。
“type”和“subtype”注册规则的唯一例外就是用于实验目的情况,他们是以\X-\开头的。这些是未注册的,实验性的,并且只能在双方都同意的情况下才可以使用。REGEXP:该字段是一个包含置换表达式的字符串,该表达式将被应用于客户端所持有的初始字符串以组成下一个要查找的域名。
替换(replacement):根据“标志”字段的取值,该字段为要查询的下一个域名。当REGEXP是一个简单的替换操作时使用该字段。该字段和REGEXP字段一起组成了DDDS算法的置换表达式。下面是一个NAPTR记录的例子。
下面举个例子,说明ENUM应用中可能返回的NAPTR记录的格式,本例中,我们可能获得下列的NAPTF资源记录(包含在消息的应答字段中):$ORIGIN 4. 3. 2. 1. 6. 7. 9. 8. 6. 8.e164. tld.INNAPTR10100\u\\E2U+sip\\!\.*s!sip:
[email protected]!\INNAPTR10101\u\\E2U+h323\\!.*s!h323:
[email protected]!\7
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INNAPTR10102\u\\E2U+msg:mailto\\!.*$!mailto:
[email protected]!\在本例中,域名4.3.2.1.6.7.9.8.6.8.e164.t1d最希望使用SIP,其次是通过H.323话音,最后是通过SMTP消息方式。无论是用哪种方式,下一步解析需要使用各协议(SIP、H.323以及mai1toURI规定)的解析机制来确定需要与网络中的哪一点联络。8ENUM解析体系要求
DNS系统中需要建立相应的解析体系对由E.164号码转换的域名进行解析,该解析体系将是一个全球解析体系,它的根是互联网DNS的根,该解析体系将为全球的ENUM应用提供解析服务。我国ENUM解析体系将是该解析体系的一部分。
8.1ENUM全球解析体系的分层结构ENUM的全球解析体系如图4所示:根服务器
S.8.TLDINNSX.X.X.X
第0层(Tier0)
第1层(Tier1)
国内建设部分
第2层(Tier2)
Tier2服务器
ENUM顶级域
服务器
,8.TED服务器
服务器
4. 4.TLD IN NS XX. X. X
O.8.TIDINNSX.X.X.X
Tier2服务器
4.4.TLD服务器
图4ENUM全球解析体系分层结构
0.0.8.TLD服务器
cn服务器
ILDINNAPTE
ENUM解析体系在逻辑上分为三层,如图4所示,其中Tier0是由国外组织管理的,对应于Tiero的服务器分布于多个国家,其中有一台服务器设置在中国。第0层的域名服务器中包含的记录指向ENUM第1层的域名服务器。
对应于Tier1和Tier2层的服务器是由国内建设和管理的,Tier1用于存放与E.164号码相关的DNS记录,在该域的域名服务器中包含的记录指向一个完整的E.164号码、一个E.164号码段,或者是E.164号码的一部分。在物理上Tier1可由两级服务器组成,包括6.8.TLD服务器和y.x.1.6.8.TLD服务器,6.8.TLD服务器中包含的记录指向一个1XYXX2X3号段,y.x.1.6.8.TLD服务器中的记录指向一个完整的E.164号码、一个E.164号码段,或者是E.164号码的一部分。Tier2用于存放注册到ENUM系统中的E.164号码对应的NAPTR记录。8.2解析体系的要求
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