時(shí)間：2015-06-28 00:00:00 來(lái)源：IT貓撲網(wǎng) 作者：網(wǎng)管聯(lián)盟 我要評(píng)論(1)
1引言
隨著對(duì)IPv4向IPv6過(guò)渡技術(shù)研究的不斷深入，業(yè)界對(duì)于過(guò)渡問(wèn)題的認(rèn)識(shí)也不斷深入，IETF對(duì)于這個(gè)問(wèn)題的認(rèn)識(shí)經(jīng)歷了遷移(Migration)、過(guò)渡(Transition)、集成(Integration)、互操作(Interoperation)長(zhǎng)期共存(Co-existence)階段。從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看，IPv4和IPv6技術(shù)在網(wǎng)絡(luò)中將長(zhǎng)期共存(Co-existence)。未來(lái)的IP網(wǎng)絡(luò)將是IPv4網(wǎng)絡(luò)與IPv6網(wǎng)絡(luò)的集成(Integration)網(wǎng)絡(luò)。
2綜合組網(wǎng)的基本原則
在討論具體IPv4/v6綜合組網(wǎng)技術(shù)時(shí)，首先需要明確的是綜合組網(wǎng)時(shí)所應(yīng)依據(jù)的具體原則，這些原則實(shí)際上是IPv4/v6綜合組網(wǎng)的基本需求，也是討論和分析IPv4/v6綜合組網(wǎng)技術(shù)時(shí)的重要依據(jù)和基礎(chǔ)。IPv4/v6綜合組網(wǎng)時(shí)所需要依據(jù)的原則可以分為必需滿足的原則和參考原則兩種。
2.1必需原則
(1)最大限度地保護(hù)既有投資(終端用戶，ISP，ICP，電信運(yùn)營(yíng)商)
在進(jìn)行IPv4/v6綜合組網(wǎng)方案的研究時(shí)，需要考慮到現(xiàn)有的各個(gè)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)實(shí)體的既有投資，這包括設(shè)備投資、市場(chǎng)投資、技術(shù)儲(chǔ)備、人才儲(chǔ)備等多個(gè)方面。只有很好地保護(hù)既有投資的組網(wǎng)技術(shù)和其相應(yīng)的方案才能具有較好的實(shí)用性。
(2)保證IPv4和IPv6主機(jī)之間的互通
網(wǎng)絡(luò)中的IPv4主機(jī)和IPv6主機(jī)必須能夠互通，包括路由可達(dá)和IP包可達(dá)。只有在兩者互通的基礎(chǔ)上才能談應(yīng)用層面的互通。
(3)保證現(xiàn)有IPv4應(yīng)用在綜合組網(wǎng)環(huán)境中的正常應(yīng)用
現(xiàn)有IPv4網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用已經(jīng)支持了大量的用戶，IPv6技術(shù)在網(wǎng)絡(luò)中的引入不能對(duì)現(xiàn)有的業(yè)務(wù)造成影響，這種影響包括業(yè)務(wù)性能的影響、網(wǎng)絡(luò)可靠性的影響以及網(wǎng)絡(luò)安全性的影響等多方面。
(4)避免設(shè)備之間的依賴性，設(shè)備的更新須具有獨(dú)立性
IPv4/v6綜合組網(wǎng)技術(shù)要求避免設(shè)備升級(jí)時(shí)設(shè)備之間的依賴和耦合，網(wǎng)絡(luò)中的各個(gè)部分可以單獨(dú)選擇可用的組網(wǎng)技術(shù)，這些技術(shù)的選擇不能制約其他網(wǎng)絡(luò)部分組網(wǎng)技術(shù)的選擇和設(shè)備的更新。
(5)綜合組網(wǎng)過(guò)程對(duì)于網(wǎng)絡(luò)管理者和終端用戶來(lái)講要易于理解和實(shí)現(xiàn)
綜合組網(wǎng)過(guò)程簡(jiǎn)單并易于實(shí)現(xiàn)是組網(wǎng)成功與否的一個(gè)重要因素，過(guò)為復(fù)雜的組網(wǎng)過(guò)程不但增加網(wǎng)絡(luò)故障發(fā)生的機(jī)率，而且也影響用戶的跟進(jìn)速度。
(6)提高組網(wǎng)靈活性，支持網(wǎng)絡(luò)漸進(jìn)升級(jí)，用戶擁有選擇何時(shí)過(guò)渡和如何過(guò)渡的權(quán)利
(7)綜合組網(wǎng)以后網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)質(zhì)量不應(yīng)該有明顯的降低
由于IPv6路由器的性能比同級(jí)別的IPv4路由器的性能有所下降，雙棧路由器的性能也不是很高，因此IPv4/v6綜合組網(wǎng)以后，網(wǎng)絡(luò)的整體性能可能下降，但是這種下降不會(huì)對(duì)現(xiàn)有業(yè)務(wù)的服務(wù)質(zhì)量造成明顯的影響。
(8)綜合組網(wǎng)以后網(wǎng)絡(luò)的可靠性和穩(wěn)定性不能削弱
(9)綜合組網(wǎng)過(guò)程中應(yīng)該考慮如何充分發(fā)揮IPv6的技術(shù)優(yōu)勢(shì)
IPv6技術(shù)的提出主要是為了解決IP地址空間不足的問(wèn)題，但也增加了一些其他功能，比如網(wǎng)絡(luò)安全性支持能力等。在綜合組網(wǎng)技術(shù)研究中應(yīng)該考慮如何使這些技術(shù)優(yōu)勢(shì)得以發(fā)揮。
(10)在設(shè)計(jì)綜合組網(wǎng)方案時(shí)，一方面要考慮到IPv4/v6長(zhǎng)期共存，另一方面也要考慮到將來(lái)網(wǎng)絡(luò)全部采用IPv6的可能。因此，在技術(shù)研究時(shí)要注意所選技術(shù)能夠支持網(wǎng)絡(luò)的平滑過(guò)渡，不會(huì)形成將來(lái)網(wǎng)絡(luò)過(guò)渡的新障礙。
2.2參考原則
(1)在IPv4業(yè)務(wù)和IPv6業(yè)務(wù)互不影響的前提下，支持IPv4業(yè)務(wù)與IPv6業(yè)務(wù)的互通
在綜合組網(wǎng)初期要實(shí)現(xiàn)IPv4網(wǎng)元與IPv6網(wǎng)元的互聯(lián)，可以分別支持IPv4業(yè)務(wù)和IPv6業(yè)務(wù)，這些業(yè)務(wù)可以單獨(dú)運(yùn)營(yíng)，互相不互通，在綜合組網(wǎng)的后期要實(shí)現(xiàn)IPv4業(yè)務(wù)與IPv6業(yè)務(wù)的業(yè)務(wù)層面的互通。
(2)應(yīng)著重考慮從邊緣到骨干的逐步演進(jìn)策略(同時(shí)關(guān)注從骨干到邊緣的策略)
網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)的策略(從邊緣到骨干還是從骨干到邊緣)一直是IPv4/v6綜合組網(wǎng)技術(shù)研究中有較多爭(zhēng)論的問(wèn)題。一般認(rèn)為，IPv6技術(shù)在網(wǎng)絡(luò)中的引入主要是為解決IP地址空間不足的問(wèn)題，而大量消耗IP地址的是網(wǎng)絡(luò)的邊緣，因?yàn)榫W(wǎng)絡(luò)的終端、接入設(shè)備、匯集設(shè)備數(shù)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)多于城域核心網(wǎng)絡(luò)或骨干網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)元數(shù)目，因此在網(wǎng)絡(luò)邊緣采用IPv6技術(shù)可以有效地解決IP地址空間不足的問(wèn)題。另一方面，骨干網(wǎng)絡(luò)和城域核心網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)原則是簡(jiǎn)單、高效，而就目前的實(shí)際情況來(lái)講，IPv6路由器的路由轉(zhuǎn)發(fā)性能低于IPv4路由器的性能，因此在城域核心網(wǎng)和骨干網(wǎng)應(yīng)該采用IPv4協(xié)議，目前還沒有對(duì)這部分網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行IPv6協(xié)議升級(jí)的迫切需求。保證核心網(wǎng)和骨干網(wǎng)的長(zhǎng)期相對(duì)穩(wěn)定有利于網(wǎng)絡(luò)的持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展，因此從邊緣到骨干的網(wǎng)絡(luò)逐步演進(jìn)策略得到了大多數(shù)研究人員的認(rèn)同。
(3)綜合組網(wǎng)后網(wǎng)絡(luò)管理功能應(yīng)該較原有網(wǎng)絡(luò)有所加強(qiáng)
在電信網(wǎng)絡(luò)中引入IP技術(shù)以后，網(wǎng)絡(luò)的管理模式和運(yùn)營(yíng)模式都不能再按照互聯(lián)網(wǎng)的相關(guān)模式進(jìn)行，這一點(diǎn)已經(jīng)得到了越來(lái)越多的研究人員的支持。原有IPv4網(wǎng)絡(luò)所存在的技術(shù)、管理方面的問(wèn)題已經(jīng)逐步暴露出來(lái)，在IPv4/v6綜合組網(wǎng)技術(shù)的研究中，要同時(shí)考慮這兩方面的內(nèi)容，提高網(wǎng)絡(luò)的可管理性和可維護(hù)性。
(4)應(yīng)考慮綜合組網(wǎng)對(duì)用戶認(rèn)證和計(jì)費(fèi)方式的影響
IP網(wǎng)絡(luò)的計(jì)費(fèi)和認(rèn)證問(wèn)題一直是一個(gè)重點(diǎn)研究的熱點(diǎn)，這個(gè)問(wèn)題在電信網(wǎng)絡(luò)中尤為突出，目前在IPv4網(wǎng)絡(luò)中的計(jì)費(fèi)認(rèn)證問(wèn)題已經(jīng)有了一些解決辦法，并且這些辦法在實(shí)際網(wǎng)絡(luò)中也得到了一定程度的應(yīng)用，取得了一些成果。但是，IPv6技術(shù)在網(wǎng)絡(luò)中的引入使得問(wèn)題變得更為復(fù)雜，有時(shí)會(huì)出現(xiàn)重復(fù)計(jì)費(fèi)和認(rèn)證的現(xiàn)象。
(5)應(yīng)考慮對(duì)IPv4地址資源的使用效率
在進(jìn)行IPv4/v6綜合組網(wǎng)時(shí)，不同的綜合組網(wǎng)技術(shù)對(duì)于IPv4地址的需求也不相同，有些組網(wǎng)技術(shù)依然需要大量的IPv4地址，因此IPv4地址的需求量也是綜合組網(wǎng)技術(shù)研究中應(yīng)該注意的一個(gè)問(wèn)題。
(6)應(yīng)考慮為終端用戶所能帶來(lái)的好處(業(yè)務(wù)、興趣點(diǎn)等)
在IPv4網(wǎng)絡(luò)中引入IPv6技術(shù)，可以解決運(yùn)營(yíng)商的IP地址空間不足的問(wèn)題。但是，網(wǎng)絡(luò)的這種升級(jí)究竟能為終端用戶帶來(lái)什么好處，或者說(shuō)，終端用戶有什么理由要支持這種升級(jí)是一個(gè)需要考慮的問(wèn)題。網(wǎng)絡(luò)升級(jí)以后能夠提供更好的服務(wù)或者可以增加新的業(yè)務(wù)種類，并形成新的業(yè)務(wù)興趣點(diǎn)是刺激終端用戶積極跟進(jìn)的重要因素。網(wǎng)絡(luò)升級(jí)以后，只有用戶的增加、用戶對(duì)網(wǎng)絡(luò)滿意度的提高、業(yè)務(wù)收入的增長(zhǎng)才能夠真正推動(dòng)運(yùn)營(yíng)商對(duì)網(wǎng)絡(luò)升級(jí)改造的進(jìn)程。
(7)各電信運(yùn)營(yíng)商應(yīng)該有明確的網(wǎng)絡(luò)過(guò)渡計(jì)劃
網(wǎng)絡(luò)的升級(jí)是一個(gè)牽涉到網(wǎng)絡(luò)各個(gè)層面的重要問(wèn)題，因此運(yùn)營(yíng)商應(yīng)該有一個(gè)長(zhǎng)遠(yuǎn)的規(guī)劃和具體的實(shí)施計(jì)劃，這種規(guī)劃和計(jì)劃應(yīng)該和企業(yè)的技術(shù)路線和網(wǎng)絡(luò)發(fā)展方向相一致，避免網(wǎng)絡(luò)升級(jí)過(guò)渡的盲目性以及由此帶來(lái)的諸多混亂。
(8)綜合組網(wǎng)時(shí)應(yīng)統(tǒng)籌考慮到對(duì)現(xiàn)有IPv4網(wǎng)絡(luò)中存在的一些問(wèn)題的改進(jìn)(NAT，地址規(guī)劃等)
在IPv4/v6綜合組網(wǎng)技術(shù)研究時(shí)要充分分析和研究現(xiàn)有IPv4網(wǎng)絡(luò)中所存在的問(wèn)題，以期在綜合組網(wǎng)方案中能夠解決或者避免這些問(wèn)題。
(9)網(wǎng)絡(luò)的各個(gè)部分之間的技術(shù)選擇應(yīng)該具有獨(dú)立性，如城域核心網(wǎng)、接入網(wǎng)、駐地網(wǎng)應(yīng)該可以選擇不同的技術(shù)。
3現(xiàn)有綜合組網(wǎng)技術(shù)
3.1雙棧策略
雙棧策略是指在網(wǎng)元中同時(shí)具有IPv4和IPv6兩個(gè)協(xié)議棧，它既可以接收、處理、收發(fā)IPv4的分組，也可以接收、處理、收發(fā)IPv6的分組。對(duì)于主機(jī)(終端)來(lái)講，"雙棧"是指其可以根據(jù)需要來(lái)對(duì)業(yè)務(wù)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)進(jìn)行IPv4封裝或者IPv6封裝。對(duì)于路由器來(lái)講，"雙棧"是指在一個(gè)路由器設(shè)備中維護(hù)IPv6和IPv4兩套路由協(xié)議棧，使得路由器既能與IPv4主機(jī)也能與IPv6主機(jī)通信，分別支持獨(dú)立的IPv6和IPv4路由協(xié)議，IPv4和IPv6路由信息按照各自的路由協(xié)議進(jìn)行計(jì)算，維護(hù)不同的路由表。IPv6數(shù)據(jù)報(bào)按照IPv6路由協(xié)議得到的路由表轉(zhuǎn)發(fā)，IPv4數(shù)據(jù)報(bào)按照IPv4路由協(xié)議得到的路由表轉(zhuǎn)發(fā)。
3.2隧道策略
隧道策略是IPv4/v6綜合組網(wǎng)技術(shù)中經(jīng)常使用到的一種機(jī)制。所謂"隧道"，簡(jiǎn)單地講就是利用一種協(xié)議來(lái)傳輸另一種協(xié)議的數(shù)據(jù)技術(shù)。隧道包括隧道入口和隧道出口(隧道終點(diǎn))，這些隧道端點(diǎn)通常都是雙棧節(jié)點(diǎn)。在隧道入口以一種協(xié)議的形式來(lái)對(duì)另外一種協(xié)議數(shù)據(jù)進(jìn)行封裝，并發(fā)送。在隧道出口對(duì)接受到的協(xié)議數(shù)據(jù)解封裝，并做相應(yīng)的處理。在隧道的入口通常要維護(hù)一些與隧道相關(guān)的信息，如記錄隧道MTU等參數(shù)。在隧道的出口通常出于安全性的考慮要對(duì)封裝的數(shù)據(jù)進(jìn)行過(guò)濾，以防止來(lái)自外部的惡意攻擊。
隧道的配置方法分為手工配置隧道和自動(dòng)隧道，而自動(dòng)配置隧道又可以分為兼容地址自動(dòng)隧道，6to4隧道，6over4，ISATAP，MPLS隧道，GRE隧道等，這些隧道的實(shí)現(xiàn)原理和技術(shù)細(xì)節(jié)都不相同，相應(yīng)的其應(yīng)用場(chǎng)景也就不同。
典型的隧道技術(shù)主要包括：
(1)配置隧道
手工配置隧道主要應(yīng)用在個(gè)別IPv6主機(jī)或網(wǎng)絡(luò)需要通過(guò)IPv4網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通信的場(chǎng)合，這種方式的優(yōu)點(diǎn)是實(shí)現(xiàn)相對(duì)簡(jiǎn)單，缺點(diǎn)是擴(kuò)展性較差，表現(xiàn)在當(dāng)需要通信的IPv6主機(jī)或網(wǎng)絡(luò)比較多時(shí)，隧道配置和維護(hù)的工作量較大。
(2)6to4隧道
6to4隧道是自動(dòng)隧道的一種，也是IETF較為重視、并得到深入研究、有廣闊應(yīng)用前景的一種網(wǎng)絡(luò)過(guò)渡機(jī)制。6to4隧道的主要應(yīng)用環(huán)境是，它可以使連接到純IPv4網(wǎng)絡(luò)上的孤立的IPv6子網(wǎng)或IPv6站點(diǎn)與其它同類站點(diǎn)在尚未獲得純IPv6連接時(shí)彼此間進(jìn)行通信。
關(guān)鍵詞標(biāo)簽：IPv4,IPv6,綜合組網(wǎng)
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