文档介绍：IPv6驻地网建设方案研究
王迎春,高光平,曾睿
(中国联通有限公司北京分公司北京 100038)
摘要本文通过对IPv6驻地网建设进行技术分析,结合具体的驻地网节点情况,得出了一套IPv6驻地网建设的方案。方案既不影响现有的IPv4网络业务,又可满足驻地网节点对IPv6网络业务的需求,同时还可使IPv4用户平滑升级到IPv6网络上,实现了驻地网吸纳业务和网络增值的作用。
GI;IPv6;驻地网;建设方案;组播业务
1 概述
为了应对当前互联网面临的各种挑战,给下一代网络服务提供具有更高性能、更高质量、更加可靠、安全、经济与开放的平台,国家发展与改革委员会(简称“国家发改委”)提出了建设“GI示范网络”的发展战略。驻地网(CPN)GI主干接入节点之间的网络,是CNGI网络的有机组成部分。只有制定好科学合理的驻地网建设方案,在各个企业及住宅小区内部建好驻地网,GI的各种业务才能得到顺利开展和实施。
虽然目前IPv6网络暂时不能为运营商带来直接收入,但是作为通信运营企业,积极开展IPv6驻地网的建设和试验首先是履行推动国家信息化发展的企业社会责任;其次,能够为企业和社会培养锻炼一批熟悉掌握IPv6的技术人才队伍;再次,可以从网络运营的角度探索互联网从IPv4向IPv6平滑演进的策略;最后,还能与驻地网建设单位共同试验众多的新兴业务。
2 建设模式与原则
鉴于目前IPv6的业务应用相对较少,而以IPv4的业务应用为主,因而纯IPv6驻地网与IPv4网络的互联互通将付出较大的成本,而且网络协议的转换点可能成为网络的性能瓶颈,所以采取IPv4/IPv6双栈的驻地网更加符合现状需求。
IPv6驻地网的建设可采用“IPv4可运营、IPv6可试验”的原则,既通过IPv4保证用户的业务体验,原有业务不受影响,又保证IPv6可试验,未来实现IPv6的可运营,并且可以让IPv4平滑地过渡到IPv6。
3 建设方案分析
项目背景
GI核心网的建设,并得到国家发改委的批复建设4个IPv6驻地网。驻地网建设工程将1 GI核心网中,进行IPv6的各项网络功能测试、性能指标测试、各种互通性测试和新业务部署试验。本次建设的4个驻地网节点的具体情况如表1所示。
驻地网建设方案分析
具体的驻地网建设方案需要结合上述节点的实际环境和业务需求,下面着重从以下4个方面进行分析:拓扑结构、IPv6地址规划、路由规划、安全性等。. 拓扑结构
驻地网可选用双栈或者隧道的方式实现同一驻地网内部的IPv4/IPv6用户顺利访问IPv4/IPv6网络。
(1) 方式一:“双链路+双栈”组网方式
其组网方式见图1。
驻地网路由器双链路分别上联到IPv4和IPv6两张网络上,同时开启IPv4/IPv6双栈,对IPv4用户和IPv6用户的流量通过不同物理端口转发。
(2) 方式二:“单链路+隧道”组网方式
其组网方式见图2。
通过新增IPv4与IPv6核心网之间的链路,并在驻地网路由器上设置IPv6-in-IPv4类或者IPv4-in-IPv6类的隧道,GI网络,或者IPv4用户的网络流量通过IPv6透传到IPv4网络,实现原有用户正常上网。
两种不同组网方式的技术对比如表2所示。
基于表2所述原因优选“双链路+双栈”拓扑结构作为最终拓扑结构。
IPv6地址规划
IP地址规划主要涉及到网络资源的有效利用,属于网络管理的问题。IPv6地址有128 bit,其中可供分配为网络前缀的空间有64 bit,按照RFC3513[1],IPv6地址分为全球可路由前缀和子网ID两部分,协议并没有明确地规定全球可路由前缀和子网ID各自占的比特数。
根据4个驻地网的建设规模,充分考虑设备loopback地址、设备互联地址和用户业务地址3类地址需求,分配原则如下:
· 全网IPv6地址保证惟一性和可聚合性,同时对部分地址段提前规划预留;
· 每台设备分配一个/64的地址空间,使用/126的地址作为设备loopback地址;
· 专门分配一个/64的地址空间作为设备互联地址空间,使用/126的地址段作为互联端口地址段;
· 每个VLAN用户分配一个/64的地址段,用户地址分配时,保证地址连续性和可聚合性。
IPv6地址可以采取两种方案获取:
· GI的地址段中分配获得;
· 向CNNIC或者APNIC新申请地址。
由于采用第一种方法不需要额外付费,分配速度快,成功率高,GI核心网的IPv6地址分配策略,故选用第一种方案。
路由规划
根据驻地网建设规模及网络内部的结构,合理地选择驻地网的路由协议,原则如下。
· 对于规模较小,用户数量较少,内部网络结构相对简单的驻地网,采用静态路由。
· 对