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CMNet网络IPv6改造方案
【摘 要】 中国是世界上较早开展IPv6 试验和试点的国家,在网络建设、应用创新、技术研发方面取得重要突破和阶段性成果,已具备规模部署的内外部条件.中国移动CMNet 网络作为中国互联网应用的主要承载网络,IPv6 改造必须承载网络先行.本文对CMNet网络IPv6 化改造方案介绍,重点结合现有网络,分析IPv6 改造技术,提出网络改造最优方案.
【关键词】 CMNet IPv6 改造 双栈技术
一、引言
目前全球互联网面临IPv4 网络地址消耗殆尽、服务质量受限等问题,IPv6 作为全球公认的解决方案,能够提供充足的网络地址和高质量服务.推进IPv6 规模部署是互联网技术的一次全面升级,显著增强网络安全态势感知和快速处置能力.
IPv6 规模部署及改造成为不可阻挡的趋势.但IPv6 规模部署及网络改造由于涉及的领域广、部门及企业多和改造工作量大等问题,需要分阶段实施,对影响范围广的基础网络和应用先进行完善,具备IPv6 规模部署的条件和开通业务数据承载能力.选取对现有网络影响幅度及范围最小的IPv6 技术,即双栈技术进行改造实施,部分场景采用隧道或翻译技术.
二、IPv6 改造原则和目标
总体原则：IPv6 规模部署应遵循“基础网络和应用先行、无线和固定网络并举、充分利用已有网络、分阶段完成”的发展路线,以网络优化升级为契机,推进IPv6 规模部署.新增和已有设备、应用分别全面支持IPv6 和加快IPv6 升级改造,实现IPv4 向IPv6 的平滑演进,保障现有业务不受影响.选择符合国际、国内标准的通用技术,避免私有标准或非开放协议,确保网络共享和开放性.
目标：2018 年末和2020 年末,IPv6 活跃用户数分别达到2 亿和超过5 亿,在互联网用户中占比分别不低于20%和超过50%,前几位互联网领域全面支持IPv6 和新增网络地址不再使用私有IPv4 地址；2025 年末,我国IPv6 网络、用户、流量规模位居世界第一,网络、应用、终端全面支持IPv6.
三、IPv6 改造方案
目前主要IPv6 改造技术为双栈、隧道和翻译三类.
双栈技术为在一个系统中同时使用IPv6/ IPv4 两个可以并行工作的协议栈；
隧道技术为将其它协议的数据帧或包重新封装然后通过隧道发送,新的帧头提供路由信息,以便通过互联网传递被封装的负载数据；
翻译技术是一种网络地址转换/ 协议转换技术,在IPv4和IPv6 两种网络边界间部署地址或协议转换设备实现两个网络之间互通.
目前CMNet 网络已部署大量网元设备,选择一种对现有网络改造规模最小的方案更符合运营商利益,对比三种IPv6 技术,双栈技术最优,但考虑到特殊应用,部分场景采用隧道或翻译方式.
CMNet 承载互联网业务,采用双栈技术,省内MPLSVPN 业务,采用6vPE.改造网元范围为路由器设备（骨干网BC,省网PB、PC,城域网PE、SR、BRAS）、三层交换机和防火墙.
IPv6 改造主要分为两大类：硬件和软件升级.对于不支持IPv6 功能的网元设备通过采用支持IPv6 的同等级设备进行升级替换,原有业务割接至新增网元设备上,不影响原有业务承载.对现网已支持IPv6 功能的设备进行软件版本升级,同时对PB、PC 开启OSPFv3、ISISv6、BGP4+ 等协议功能,PB 采用BGP 建立IPv6 EBGP 连接,使用ACLv6 特性完成相关策略及安全方案,PC 和业务接入SR 建立IPv6 IBGP连接,传递省内IPv6 业务路由；城域网SR、BRAS 部署PPPoEv6、DHCPv6 和DNSv6 等路由功能,使用ISISv6 作为IGP,建立IPv6 IBGP 连接,传递业务路由,SR 采用IPOE方式接入IPv6 业务；PS 域出口SR 与PB 建立IPv6 BGP 连接,传递IPv6 业务路由,防火墙与出口SR 之间采用OSPFv3 协议承载IPv6 业务路由,防火墙可靠性采用HRP 主备或负载分担方式.
四、结论
本次研究给出了CMNet 网络IPv6 改造的必要性,针对目前CMNet 网络特点以及现状分析了双栈、隧道和翻译等三种IPv6 改造过渡技术,最终确定以双栈技术为主,隧道和翻译技术为辅的方案,提出CMNet 网络各网元改造的具体可行性实施方案,为完成IPv6 改造提供了宝贵的技术和实施经验.
张忠杰（1983-）,男,黑龙江齐齐哈尔人,工程师,设计所副总工,从事数据承载网、互联网相关工程的规划、设计及管理工作.
参 考 文 献
[1] 陈成运, 沈孝萍, 李艳. 电信运营商城域网向IPv6 过渡方案探讨[J].信息通信技术,2013(5):53-56.
[2] 王明明. 运营商IPv4 至IPv6 过渡技术方案探讨[J]. 电信工程技术与标准化,2016,29(11):65-70.
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