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      淺析IPv6網(wǎng)絡(luò)演進及其部署方案

      2017-09-08 23:15:51羅慧楊曉鳴
      物聯(lián)網(wǎng)技術(shù) 2017年8期
      關(guān)鍵詞:雙棧

      羅慧+楊曉鳴

      摘 要:隨著互聯(lián)網(wǎng)的高速發(fā)展,IPv4的地址問題變得越來越嚴峻。IPv6作為下一代互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議,可有效解決IPv4地址短缺的問題。如何實現(xiàn)從IPv4向IPv6的平滑演進,在現(xiàn)網(wǎng)中部署IPv6,并實現(xiàn)商用是運營商面臨的難題。目前,各運營商都在積極部署下一代互聯(lián)網(wǎng)技術(shù),以應(yīng)對地址問題。文中闡述了IPv6網(wǎng)絡(luò)的演進方案,并介紹了相關(guān)技術(shù)的現(xiàn)網(wǎng)部署方案。

      關(guān)鍵詞:IPv6;NAT444;DS-Lite;雙棧

      中圖分類號:TP393;TN915 文獻標識碼:A 文章編號:2095-1302(2017)08-00-03

      0 引 言

      隨著IANA機構(gòu)宣布IPv4地址已全部分配完畢,IP地址短缺已成為業(yè)界不得不關(guān)注的問題。而我國的地址問題更為突出,目前中國IPv4地址擁有量大約2億,人均地址擁有量為0.15,而美國人均擁有量為4.5。根據(jù)中國互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)信息中心發(fā)布的第39次《中國互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展狀況統(tǒng)計報告》,中國網(wǎng)民數(shù)已達7.31億,且一直保持高速增長勢頭,但IPv4地址擁有量的增長速度卻相對落后,網(wǎng)民平均IP地址數(shù)已持續(xù)多年下滑。在IPv4地址枯竭的背景下,運營商迫切需要在業(yè)務(wù)承載“All-IP”的趨勢下尋找應(yīng)對之道。IPv6作為下一代互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議,已被全球各大運營商提上了商用日程。

      1 IPv6技術(shù)的優(yōu)勢及其演進難點

      同IPv4相比較,IPv6具有如下優(yōu)勢:

      (1)IPv4采用32位地址長度,IPv6采用128位地址長度,地址空間增大了2的96次方倍,幾乎可不受限制的提供地址。

      (2)IPv6具有靈活的IP報文頭部格式,使路由器可以簡單路過選項而不做任何處理,加快了報文處理速度。

      (3)IPv6具有更高的安全性。在使用IPv6網(wǎng)絡(luò)過程中,用戶可以對網(wǎng)絡(luò)層的數(shù)據(jù)進行加密并對IP報文進行校驗,增強了網(wǎng)絡(luò)的安全性。

      (4)支持更多的服務(wù)類型,加入了對自動配置的支持。這是對DHCP協(xié)議的改進和擴展,使得網(wǎng)絡(luò)(尤其是局域網(wǎng))管理更加方便、快捷。

      (5)IPv6增加了增強的組播(Multicast)支持以及對流的支持(Flow Control),這使得網(wǎng)絡(luò)上的多媒體應(yīng)用有了長足的發(fā)展,為服務(wù)質(zhì)量(Quality of Service,QoS)控制提供了良好的網(wǎng)絡(luò)平臺。

      (6)允許協(xié)議繼續(xù)演變,增加新的功能,使之適應(yīng)未來技術(shù)的發(fā)展。

      雖然IPv6技術(shù)能徹底解決IP地址枯竭的問題,但是由于IPv4已經(jīng)得到大量應(yīng)用,且現(xiàn)階段缺乏IPv6“殺手級”應(yīng)用,因此在相當長一段時間內(nèi),互聯(lián)網(wǎng)將是IPv4和IPv6共同存在、共同運行的時期。

      2 下一代互聯(lián)網(wǎng)演進技術(shù)

      DS-Lite、NAT444、NAT-PT、NAT64、Smart6[1]等技術(shù)是近年來業(yè)界研究的向下一代互聯(lián)網(wǎng)演進的技術(shù)。這些技術(shù)方案有的可以緩解IPv4地址短缺的燃眉之急,有的可以幫助運營商應(yīng)對來自終端用戶或自身網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的IPv6部署需求。各種技術(shù)方案的應(yīng)對場景不同,再加之運營商的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)各異,故增加了運營商選擇方案的難度。

      在下一代互聯(lián)網(wǎng)演進過程中,為解決IP地址不足的問題,運營商最早采用的是多級網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換(Network Address Translation,NAT)技術(shù),NAT技術(shù)是通過地址轉(zhuǎn)換設(shè)備將私網(wǎng)IPv4地址轉(zhuǎn)換成公網(wǎng)IPv4地址,如在企業(yè)出口交換機處進行NAT轉(zhuǎn)換,企業(yè)內(nèi)部使用的均為私網(wǎng)地址。多級NAT通過在網(wǎng)絡(luò)不同層級部署NAT設(shè)備來提高公有IPv4地址的利用率。

      IPv6技術(shù)日益成熟,且可從根本上解決IP地址的問題[2],因此未來運營商將會更積極的向IPv6技術(shù)演進,直接在網(wǎng)絡(luò)中采用IPv6地址進行通信。但現(xiàn)階段,IPv4很難在短時間內(nèi)將其取代,很長一段時間內(nèi)IPv4/IPv6將長期共存。運營商成本、業(yè)務(wù)發(fā)展、用戶感知、部署難易等因素在網(wǎng)絡(luò)演進過程中尋求異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)共存與互通問題的最佳解決方案中具有重要地位,解決好這些問題方可實現(xiàn)IPv4到IPv6的順利過渡[2,3]。

      本文以最常用的NAT444、DS-Lite、Smart6為例說明下一代互聯(lián)網(wǎng)過渡技術(shù)的部署方案。

      2.1 NAT444技術(shù)及其部署方案

      NAT444由兩級NAT構(gòu)成——部署在用戶側(cè)的NAT和部署在運營商網(wǎng)絡(luò)的NAT(稱CGN設(shè)備)。用戶側(cè)的NAT進行第一級地址轉(zhuǎn)換,將客戶終端設(shè)備(Customer Premise Equipment,CPE)給終端分配的私網(wǎng)IPv4_1轉(zhuǎn)換為運營商BRAS給CPE分配的私網(wǎng)IPv4_2(如192.168.2.4轉(zhuǎn)換為10.28.174.1)。CGN進行第二級地址轉(zhuǎn)換,將私網(wǎng)IPv4_2轉(zhuǎn)換為公網(wǎng)IPv4(如10.28.174.1轉(zhuǎn)換為公網(wǎng)地址138.28.19.32)。

      NAT444現(xiàn)網(wǎng)部署方式如圖1所示。NAT444技術(shù)可通過兩類方式進行部署,集中式和分布式。將CGN設(shè)備部署于網(wǎng)絡(luò)匯聚節(jié)點(如城域網(wǎng)CR處)的方式稱為集中式,將CGN設(shè)備部署于業(yè)務(wù)接入節(jié)點(如城域網(wǎng)BRAS、OLT等)的方式稱為分布式。

      集中式和分布式的CGN設(shè)備均可采用兩種設(shè)備形態(tài),獨立設(shè)備或板卡,采用獨立設(shè)備部署稱為旁掛方式,采用板卡部署于運營商網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備稱為插卡方式。運營商可根據(jù)需要選擇其部署方式,其中集中部署優(yōu)選旁掛方式,分布部署優(yōu)選插卡方式。

      考慮到安全性和部署難易程度,運營商CGN部署常采用分布插卡式部署。

      NAT444技術(shù)的部署思路是將網(wǎng)絡(luò)改造的復(fù)雜性控制在網(wǎng)絡(luò)側(cè),避免用戶側(cè)的大量強制改造。只需在業(yè)務(wù)控制層或核心層配置CGN設(shè)備即可,無需進行較大規(guī)模設(shè)備替換。NAT444技術(shù)可有效提高IP地址的復(fù)用率,且便于部署。endprint

      2.2 DS-Lite技術(shù)及其部署方案

      輕量級雙棧 (Dual-Stack Lite,DS-Lite)[4]技術(shù)采用IPv4-in-IPv6隧道,通過隧道,IPv4流量可穿越IPv6網(wǎng)絡(luò)到達運營商級的CGN設(shè)備地址族轉(zhuǎn)換路由器(Address Family Translation Router,AFTR),CPE無需對私有IPv4地址進行翻譯,從而避免了多級NAT。DS-Lite需要用戶側(cè)的家庭網(wǎng)關(guān)(B4)和運營商側(cè)的AFTR設(shè)備同時開啟雙棧,其它網(wǎng)絡(luò)節(jié)點只需支持IPv6即可。運營商只需給用戶分配IPv6地址提供雙棧接入,可減輕運營商IPv4地址短缺壓力。BRAS無需為用戶規(guī)劃、分配私網(wǎng)IPv4地址,可避免與ITMS,IPTV私有地址沖突,使得管理成本降低。

      DS-Lite解決方案由局端和用戶端兩種組件構(gòu)成。局端設(shè)備簡稱AFTR(Address Family Transition Router,AFTR),用戶端設(shè)備稱為B4(Basic Broad Band Bridging)。

      (1)AFTR設(shè)備負責(zé)執(zhí)行隧道封裝、解封裝和IPv4-IPv4地址翻譯,提供多個用戶對公網(wǎng)IPv4地址池的復(fù)用。其主要作用是在網(wǎng)絡(luò)側(cè)終結(jié)IPv6隧道后,對其中的IPv4報文作地址及端口號翻譯,并轉(zhuǎn)發(fā)至IPv4 Internet。

      AFTR設(shè)備形態(tài)分為插卡式和獨立式。AFTR基本都是在路由器的空余槽位上設(shè)置DS-Lite業(yè)務(wù)板卡實現(xiàn)。主要支持廠家為Juniper,華為,中興和華三。在測試驗證過程中,華為采用的設(shè)備為NE40e-X,華三采用S9505E,中興采用M6000,Juniper采用M120。

      (2)B4(Basic Bridging Broad Band Element)模塊可集成部署在雙棧家庭網(wǎng)關(guān)上或者通過軟件部署在雙棧主機接口功能上,其主要作用是在建立與AFTR模塊之間的IPv6隧道之后,將IPv4報文封裝進入隧道并轉(zhuǎn)發(fā)出去。B4設(shè)備型態(tài)可以是路由型家庭網(wǎng)關(guān),也可以由客戶端軟件實現(xiàn),以路由型家庭網(wǎng)關(guān)實現(xiàn)為主。

      DS-Lite部署方式類似于NAT444部署方式,可通過集中式和分布式進行部署。其設(shè)備形態(tài)分為插卡式和獨立式,如圖2所示。

      與NAT444方案比較,DS-Lite更能促進IPv6產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展。但DS-Lite方案為了節(jié)省IPv4公網(wǎng)地址,也存在NAT技術(shù)的應(yīng)用,所以NAT444方案面臨的地址溯源及業(yè)務(wù)穿越問題在DS-Lite方案中同樣存在,需要類似的解決方案以滿足大規(guī)模商用部署的要求。

      2.3 IDC網(wǎng)IPv6部署方案Smart6

      由于內(nèi)容提供商(CP)和服務(wù)提供商(SP)存在數(shù)量眾多、規(guī)模各異、業(yè)務(wù)復(fù)雜等特點,因此CP/SP向IPv6遷移存在諸多困難。

      運營商為解決IDC網(wǎng)絡(luò)的IPv6演進,常用的技術(shù)為Smart6技術(shù),該技術(shù)可以較少的代價在IPv6互聯(lián)網(wǎng)邊緣提供IPv4 CP/SP/IDC的接入能力,實現(xiàn)IPv6用戶對IPv4應(yīng)用的訪問,從而豐富IPv6互聯(lián)網(wǎng)上的應(yīng)用,降低CP/SP進入IPv6的門檻。

      Smart6技術(shù)的思路是在CP/SP的駐留地——IDC出口處旁掛一個轉(zhuǎn)換網(wǎng)管設(shè)備-Smart6網(wǎng)關(guān),實現(xiàn)IP層面的互通和數(shù)據(jù)包翻譯轉(zhuǎn)換,IPv6網(wǎng)絡(luò)上的用戶可以穿越IPv6網(wǎng)絡(luò)及Smart6網(wǎng)關(guān)來訪問該CP/SP資源,在不消耗IPv4公網(wǎng)地址的情況下,實現(xiàn)業(yè)務(wù)流量從IPv4向IPv6網(wǎng)絡(luò)的遷移。Smart6技術(shù)的系統(tǒng)組成如圖3所示。

      0 引 言

      隨著IANA機構(gòu)宣布IPv4地址已全部分配完畢,IP地址短缺已成為業(yè)界不得不關(guān)注的問題。而我國的地址問題更為突出,目前中國IPv4地址擁有量大約2億,人均地址擁有量為0.15,而美國人均擁有量為4.5。根據(jù)中國互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)信息中心發(fā)布的第39次《中國互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展狀況統(tǒng)計報告》,中國網(wǎng)民數(shù)已達7.31億,且一直保持高速增長勢頭,但IPv4地址擁有量的增長速度卻相對落后,網(wǎng)民平均IP地址數(shù)已持續(xù)多年下滑。在IPv4地址枯竭的背景下,運營商迫切需要在業(yè)務(wù)承載“All-IP”的趨勢下尋找應(yīng)對之道。IPv6作為下一代互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議,已被全球各大運營商提上了商用日程。

      1 IPv6技術(shù)的優(yōu)勢及其演進難點

      同IPv4相比較,IPv6具有如下優(yōu)勢:

      (1)IPv4采用32位地址長度,IPv6采用128位地址長度,地址空間增大了2的96次方倍,幾乎可不受限制的提供地址。

      (2)IPv6具有靈活的IP報文頭部格式,使路由器可以簡單路過選項而不做任何處理,加快了報文處理速度。

      (3)IPv6具有更高的安全性。在使用IPv6網(wǎng)絡(luò)過程中,用戶可以對網(wǎng)絡(luò)層的數(shù)據(jù)進行加密并對IP報文進行校驗,增強了網(wǎng)絡(luò)的安全性。

      (4)支持更多的服務(wù)類型,加入了對自動配置的支持。這是對DHCP協(xié)議的改進和擴展,使得網(wǎng)絡(luò)(尤其是局域網(wǎng))管理更加方便、快捷。

      (5)IPv6增加了增強的組播(Multicast)支持以及對流的支持(Flow Control),這使得網(wǎng)絡(luò)上的多媒體應(yīng)用有了長足的發(fā)展,為服務(wù)質(zhì)量(Quality of Service,QoS)控制提供了良好的網(wǎng)絡(luò)平臺。

      (6)允許協(xié)議繼續(xù)演變,增加新的功能,使之適應(yīng)未來技術(shù)的發(fā)展。

      雖然IPv6技術(shù)能徹底解決IP地址枯竭的問題,但是由于IPv4已經(jīng)得到大量應(yīng)用,且現(xiàn)階段缺乏IPv6“殺手級”應(yīng)用,因此在相當長一段時間內(nèi),互聯(lián)網(wǎng)將是IPv4和IPv6共同存在、共同運行的時期。

      2 下一代互聯(lián)網(wǎng)演進技術(shù)

      DS-Lite、NAT444、NAT-PT、NAT64、Smart6[1]等技術(shù)是近年來業(yè)界研究的向下一代互聯(lián)網(wǎng)演進的技術(shù)。這些技術(shù)方案有的可以緩解IPv4地址短缺的燃眉之急,有的可以幫助運營商應(yīng)對來自終端用戶或自身網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的IPv6部署需求。各種技術(shù)方案的應(yīng)對場景不同,再加之運營商的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)各異,故增加了運營商選擇方案的難度。endprint

      在下一代互聯(lián)網(wǎng)演進過程中,為解決IP地址不足的問題,運營商最早采用的是多級網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換(Network Address Translation,NAT)技術(shù),NAT技術(shù)是通過地址轉(zhuǎn)換設(shè)備將私網(wǎng)IPv4地址轉(zhuǎn)換成公網(wǎng)IPv4地址,如在企業(yè)出口交換機處進行NAT轉(zhuǎn)換,企業(yè)內(nèi)部使用的均為私網(wǎng)地址。多級NAT通過在網(wǎng)絡(luò)不同層級部署NAT設(shè)備來提高公有IPv4地址的利用率。

      IPv6技術(shù)日益成熟,且可從根本上解決IP地址的問題[2],因此未來運營商將會更積極的向IPv6技術(shù)演進,直接在網(wǎng)絡(luò)中采用IPv6地址進行通信。但現(xiàn)階段,IPv4很難在短時間內(nèi)將其取代,很長一段時間內(nèi)IPv4/IPv6將長期共存。運營商成本、業(yè)務(wù)發(fā)展、用戶感知、部署難易等因素在網(wǎng)絡(luò)演進過程中尋求異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)共存與互通問題的最佳解決方案中具有重要地位,解決好這些問題方可實現(xiàn)IPv4到IPv6的順利過渡[2,3]。

      本文以最常用的NAT444、DS-Lite、Smart6為例說明下一代互聯(lián)網(wǎng)過渡技術(shù)的部署方案。

      2.1 NAT444技術(shù)及其部署方案

      NAT444由兩級NAT構(gòu)成——部署在用戶側(cè)的NAT和部署在運營商網(wǎng)絡(luò)的NAT(稱CGN設(shè)備)。用戶側(cè)的NAT進行第一級地址轉(zhuǎn)換,將客戶終端設(shè)備(Customer Premise Equipment,CPE)給終端分配的私網(wǎng)IPv4_1轉(zhuǎn)換為運營商BRAS給CPE分配的私網(wǎng)IPv4_2(如192.168.2.4轉(zhuǎn)換為10.28.174.1)。CGN進行第二級地址轉(zhuǎn)換,將私網(wǎng)IPv4_2轉(zhuǎn)換為公網(wǎng)IPv4(如10.28.174.1轉(zhuǎn)換為公網(wǎng)地址138.28.19.32)。

      NAT444現(xiàn)網(wǎng)部署方式如圖1所示。NAT444技術(shù)可通過兩類方式進行部署,集中式和分布式。將CGN設(shè)備部署于網(wǎng)絡(luò)匯聚節(jié)點(如城域網(wǎng)CR處)的方式稱為集中式,將CGN設(shè)備部署于業(yè)務(wù)接入節(jié)點(如城域網(wǎng)BRAS、OLT等)的方式稱為分布式。

      集中式和分布式的CGN設(shè)備均可采用兩種設(shè)備形態(tài),獨立設(shè)備或板卡,采用獨立設(shè)備部署稱為旁掛方式,采用板卡部署于運營商網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備稱為插卡方式。運營商可根據(jù)需要選擇其部署方式,其中集中部署優(yōu)選旁掛方式,分布部署優(yōu)選插卡方式。

      考慮到安全性和部署難易程度,運營商CGN部署常采用分布插卡式部署。

      NAT444技術(shù)的部署思路是將網(wǎng)絡(luò)改造的復(fù)雜性控制在網(wǎng)絡(luò)側(cè),避免用戶側(cè)的大量強制改造。只需在業(yè)務(wù)控制層或核心層配置CGN設(shè)備即可,無需進行較大規(guī)模設(shè)備替換。NAT444技術(shù)可有效提高IP地址的復(fù)用率,且便于部署。

      2.2 DS-Lite技術(shù)及其部署方案

      輕量級雙棧 (Dual-Stack Lite,DS-Lite)[4]技術(shù)采用IPv4-in-IPv6隧道,通過隧道,IPv4流量可穿越IPv6網(wǎng)絡(luò)到達運營商級的CGN設(shè)備地址族轉(zhuǎn)換路由器(Address Family Translation Router,AFTR),CPE無需對私有IPv4地址進行翻譯,從而避免了多級NAT。DS-Lite需要用戶側(cè)的家庭網(wǎng)關(guān)(B4)和運營商側(cè)的AFTR設(shè)備同時開啟雙棧,其它網(wǎng)絡(luò)節(jié)點只需支持IPv6即可。運營商只需給用戶分配IPv6地址提供雙棧接入,可減輕運營商IPv4地址短缺壓力。BRAS無需為用戶規(guī)劃、分配私網(wǎng)IPv4地址,可避免與ITMS,IPTV私有地址沖突,使得管理成本降低。

      DS-Lite解決方案由局端和用戶端兩種組件構(gòu)成。局端設(shè)備簡稱AFTR(Address Family Transition Router,AFTR),用戶端設(shè)備稱為B4(Basic Broad Band Bridging)。

      (1)AFTR設(shè)備負責(zé)執(zhí)行隧道封裝、解封裝和IPv4-IPv4地址翻譯,提供多個用戶對公網(wǎng)IPv4地址池的復(fù)用。其主要作用是在網(wǎng)絡(luò)側(cè)終結(jié)IPv6隧道后,對其中的IPv4報文作地址及端口號翻譯,并轉(zhuǎn)發(fā)至IPv4 Internet。

      AFTR設(shè)備形態(tài)分為插卡式和獨立式。AFTR基本都是在路由器的空余槽位上設(shè)置DS-Lite業(yè)務(wù)板卡實現(xiàn)。主要支持廠家為Juniper,華為,中興和華三。在測試驗證過程中,華為采用的設(shè)備為NE40e-X,華三采用S9505E,中興采用M6000,Juniper采用M120。

      (2)B4(Basic Bridging Broad Band Element)模塊可集成部署在雙棧家庭網(wǎng)關(guān)上或者通過軟件部署在雙棧主機接口功能上,其主要作用是在建立與AFTR模塊之間的IPv6隧道之后,將IPv4報文封裝進入隧道并轉(zhuǎn)發(fā)出去。B4設(shè)備型態(tài)可以是路由型家庭網(wǎng)關(guān),也可以由客戶端軟件實現(xiàn),以路由型家庭網(wǎng)關(guān)實現(xiàn)為主。

      DS-Lite部署方式類似于NAT444部署方式,可通過集中式和分布式進行部署。其設(shè)備形態(tài)分為插卡式和獨立式,如圖2所示。

      與NAT444方案比較,DS-Lite更能促進IPv6產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展。但DS-Lite方案為了節(jié)省IPv4公網(wǎng)地址,也存在NAT技術(shù)的應(yīng)用,所以NAT444方案面臨的地址溯源及業(yè)務(wù)穿越問題在DS-Lite方案中同樣存在,需要類似的解決方案以滿足大規(guī)模商用部署的要求。

      2.3 IDC網(wǎng)IPv6部署方案Smart6

      由于內(nèi)容提供商(CP)和服務(wù)提供商(SP)存在數(shù)量眾多、規(guī)模各異、業(yè)務(wù)復(fù)雜等特點,因此CP/SP向IPv6遷移存在諸多困難。

      運營商為解決IDC網(wǎng)絡(luò)的IPv6演進,常用的技術(shù)為Smart6技術(shù),該技術(shù)可以較少的代價在IPv6互聯(lián)網(wǎng)邊緣提供IPv4 CP/SP/IDC的接入能力,實現(xiàn)IPv6用戶對IPv4應(yīng)用的訪問,從而豐富IPv6互聯(lián)網(wǎng)上的應(yīng)用,降低CP/SP進入IPv6的門檻。

      Smart6技術(shù)的思路是在CP/SP的駐留地——IDC出口處旁掛一個轉(zhuǎn)換網(wǎng)管設(shè)備-Smart6網(wǎng)關(guān),實現(xiàn)IP層面的互通和數(shù)據(jù)包翻譯轉(zhuǎn)換,IPv6網(wǎng)絡(luò)上的用戶可以穿越IPv6網(wǎng)絡(luò)及Smart6網(wǎng)關(guān)來訪問該CP/SP資源,在不消耗IPv4公網(wǎng)地址的情況下,實現(xiàn)業(yè)務(wù)流量從IPv4向IPv6網(wǎng)絡(luò)的遷移。Smart6技術(shù)的系統(tǒng)組成如圖3所示。endprint

      其主要的組成部分及其功能實現(xiàn)如下:

      (1)Smart6網(wǎng)關(guān)

      Smart6網(wǎng)關(guān)主要負責(zé)實現(xiàn)位于IDC內(nèi)的IPv4 CP/SP服務(wù)器和IPv6網(wǎng)絡(luò)之間的互通。該網(wǎng)關(guān)在IPv4側(cè)旁掛到IDC的出口路由器上,實現(xiàn)IPv4 CP/SP資源的接入。

      Smart6要對于穿越自己的IPv4和IPv6數(shù)據(jù)包格式進行雙向翻譯轉(zhuǎn)換,包括對于IPv4(或IPv6)包中的源地址和目的地址進行映射或變換。

      (2)DNS系統(tǒng)

      作為支撐IPv4 CP/SP和IPv6互聯(lián)網(wǎng)互通的配合單元,DNS系統(tǒng)主要負責(zé)對用戶訪問應(yīng)用服務(wù)器的DNS請求進行地址解析,對IPv6用戶提供合成后的IPv4 CP/SP的AAAA記錄。

      Smart6技術(shù)通過在IDC出口處部署Smart6網(wǎng)關(guān),并在DNS系統(tǒng)的配合下,實現(xiàn)IPv6用戶訪問IPv4的CP/SP提供的各種服務(wù)功能。不僅能降低CP/SP的IPv6升級成本,同時也能緩解運營商IP地址的壓力,避免地址共享帶來的問題。該技術(shù)是目前切實可行的一種IDC IPv6過渡技術(shù)。

      3 結(jié) 語

      運營商網(wǎng)絡(luò)從IPv4 遷移至IPv6,已成為下一代互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的必然方向。但IPv6的演進不可能一蹴而就,不同電信業(yè)務(wù)、不同應(yīng)用場景在不同階段對IPv6的演進方案有著不同的需求,遷移之路必將是一個長期過程。

      各大運營商所需要的IPv6演進方案,首先要能有效解決IPv4的地址短缺問題,由于時間緊迫,該方案還要具備較高的成熟度,且部署簡單。其次,運營商需要長遠考慮,確定中后期的演進路線。在全盤考慮整個網(wǎng)絡(luò)演進的過程中,運營商需要綜合考慮網(wǎng)絡(luò)規(guī)模、用戶規(guī)模、網(wǎng)絡(luò)拓撲等,以控制投資成本,保護投資。

      IPv6演進前期采用NAT444方案可解決地址短缺的問題,而DS-Lite是適用于中后期的演進方案。最終,運營商網(wǎng)絡(luò)將實現(xiàn)純粹IPv6的部署,完成遷移。

      參考文獻

      [1]韋樂平.下一代互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展戰(zhàn)略和策略思考[J].電信科學(xué), 2010,26(6):1-7.

      [2]楊曉鳴,孫曉亮,王彪.下一代互聯(lián)網(wǎng)現(xiàn)網(wǎng)部署及其物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用實例[J].物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),2014,4(11):56-59.

      [3]程燁,周雁,謝軍建.運營商IP城域網(wǎng)向IPv6演進方案及策略探討[J].郵電設(shè)計技術(shù),2013(1):55-59.

      [4] A Durand,R Droms,J Woodyatt,et al.Dual-Stack Lite Broadband Deployments Following IPv4 Exhaustion[J].Heise Zeitschriften Verlag,1918,23(1):7-12.

      [5]李亞明,劉陳,王辰,等.基于IPv6的無線傳感網(wǎng)絡(luò)設(shè)計[J].物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),2015,5(3):37-39.

      [6]邢濤,閻璐,劉謙.IPv6網(wǎng)絡(luò)演進方案分析[J].電信技術(shù),2011,1(3):97-102.

      [7]申健,朱婧.校園網(wǎng)IPv6安全隱患及其對策[J].物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),2015,5(4):47-49.

      [8]馬軍鋒,妥???向IPv6網(wǎng)絡(luò)演進的技術(shù)路線和方案分析[J].電信網(wǎng)技術(shù),2010(5):6-11.

      其主要的組成部分及其功能實現(xiàn)如下:

      (1)Smart6網(wǎng)關(guān)

      Smart6網(wǎng)關(guān)主要負責(zé)實現(xiàn)位于IDC內(nèi)的IPv4 CP/SP服務(wù)器和IPv6網(wǎng)絡(luò)之間的互通。該網(wǎng)關(guān)在IPv4側(cè)旁掛到IDC的出口路由器上,實現(xiàn)IPv4 CP/SP資源的接入。

      Smart6要對于穿越自己的IPv4和IPv6數(shù)據(jù)包格式進行雙向翻譯轉(zhuǎn)換,包括對于IPv4(或IPv6)包中的源地址和目的地址進行映射或變換。

      (2)DNS系統(tǒng)

      作為支撐IPv4 CP/SP和IPv6互聯(lián)網(wǎng)互通的配合單元,DNS系統(tǒng)主要負責(zé)對用戶訪問應(yīng)用服務(wù)器的DNS請求進行地址解析,對IPv6用戶提供合成后的IPv4 CP/SP的AAAA記錄。

      Smart6技術(shù)通過在IDC出口處部署Smart6網(wǎng)關(guān),并在DNS系統(tǒng)的配合下,實現(xiàn)IPv6用戶訪問IPv4的CP/SP提供的各種服務(wù)功能。不僅能降低CP/SP的IPv6升級成本,同時也能緩解運營商IP地址的壓力,避免地址共享帶來的問題。該技術(shù)是目前切實可行的一種IDC IPv6過渡技術(shù)。

      3 結(jié) 語

      運營商網(wǎng)絡(luò)從IPv4 遷移至IPv6,已成為下一代互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的必然方向。但IPv6的演進不可能一蹴而就,不同電信業(yè)務(wù)、不同應(yīng)用場景在不同階段對IPv6的演進方案有著不同的需求,遷移之路必將是一個長期過程。

      各大運營商所需要的IPv6演進方案,首先要能有效解決IPv4的地址短缺問題,由于時間緊迫,該方案還要具備較高的成熟度,且部署簡單。其次,運營商需要長遠考慮,確定中后期的演進路線。在全盤考慮整個網(wǎng)絡(luò)演進的過程中,運營商需要綜合考慮網(wǎng)絡(luò)規(guī)模、用戶規(guī)模、網(wǎng)絡(luò)拓撲等,以控制投資成本,保護投資。

      IPv6演進前期采用NAT444方案可解決地址短缺的問題,而DS-Lite是適用于中后期的演進方案。最終,運營商網(wǎng)絡(luò)將實現(xiàn)純粹IPv6的部署,完成遷移。

      參考文獻

      [1]韋樂平.下一代互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展戰(zhàn)略和策略思考[J].電信科學(xué), 2010,26(6):1-7.

      [2]楊曉鳴,孫曉亮,王彪.下一代互聯(lián)網(wǎng)現(xiàn)網(wǎng)部署及其物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用實例[J].物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),2014,4(11):56-59.

      [3]程燁,周雁,謝軍建.運營商IP城域網(wǎng)向IPv6演進方案及策略探討[J].郵電設(shè)計技術(shù),2013(1):55-59.

      [4] A Durand,R Droms,J Woodyatt,et al.Dual-Stack Lite Broadband Deployments Following IPv4 Exhaustion[J].Heise Zeitschriften Verlag,1918,23(1):7-12.

      [5]李亞明,劉陳,王辰,等.基于IPv6的無線傳感網(wǎng)絡(luò)設(shè)計[J].物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),2015,5(3):37-39.

      [6]邢濤,閻璐,劉謙.IPv6網(wǎng)絡(luò)演進方案分析[J].電信技術(shù),2011,1(3):97-102.

      [7]申健,朱婧.校園網(wǎng)IPv6安全隱患及其對策[J].物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),2015,5(4):47-49.

      [8]馬軍鋒,妥???向IPv6網(wǎng)絡(luò)演進的技術(shù)路線和方案分析[J].電信網(wǎng)技術(shù),2010(5):6-11.endprint

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