IPv6是解決IPv4地址耗盡問(wèn)題的根本解決方案,但是由于現(xiàn)有IPv4用戶(hù)存量很大,絕大部分現(xiàn)網(wǎng)也還不支持IPv6應(yīng)用,使得現(xiàn)網(wǎng)從IPv4向IPv6演進(jìn)的難度較大。為了保證用戶(hù)和業(yè)務(wù)平穩(wěn)過(guò)渡,我們預(yù)計(jì)整個(gè)演進(jìn)周期將是個(gè)長(zhǎng)期的過(guò)程,也就是說(shuō)IPv6將會(huì)與IPv4長(zhǎng)期共存。因此,IPv6過(guò)渡方案顯得尤為重要。
我們通常說(shuō)IPv6過(guò)渡技術(shù),一般分為三大類(lèi):雙棧、隧道、地址轉(zhuǎn)換或翻譯技術(shù)(NAT)。雙棧是IPv6過(guò)渡的基礎(chǔ),但雙棧不能解決地址短缺的問(wèn)題。地址轉(zhuǎn)換或翻譯技術(shù)(統(tǒng)稱(chēng)為NAT技術(shù)),可以分為兩類(lèi),一類(lèi)是IPv4私有地址到IPv4公有地址的地址轉(zhuǎn)換NAT技術(shù)(或稱(chēng)為NAT44),另一類(lèi)是IPv4與IPv6地址之間轉(zhuǎn)換的技術(shù),例如NAT-PT、NAT64、IVI等。值得一提的是NAT-PT,2007年IETF發(fā)布RFC4966,列舉了NAT-PT諸多難以克服的問(wèn)題,將NAT-PT標(biāo)準(zhǔn)修改為“歷史”狀態(tài),不再推薦使用。
對(duì)于運(yùn)營(yíng)商來(lái)說(shuō),IPv6是未來(lái)解決IPv4地址短缺的根本解決方案,也是一個(gè)逐步演進(jìn)的過(guò)程,運(yùn)營(yíng)商一方面要盡快引入IPv6,另一方面也要考慮IPv6真正大規(guī)模應(yīng)用之前如何解決IPv4公有地址不足的問(wèn)題。
綜合現(xiàn)有過(guò)渡技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r,目前有三種主要的過(guò)渡方案組合,包括雙棧、6RD和DS-LITE方案。
雙棧方案解決地址緊缺問(wèn)題
全網(wǎng)以雙棧為基礎(chǔ),當(dāng)IPv4公有地址不足時(shí)采用IPv4私有地址發(fā)展用戶(hù),終端同時(shí)從運(yùn)營(yíng)商獲得IPv4私有地址和IPv6地址,在運(yùn)營(yíng)商網(wǎng)絡(luò)側(cè)做一次NAT44轉(zhuǎn)換。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)到后期,終端和業(yè)務(wù)大部分都是IPv6的時(shí)候,可以逐步關(guān)閉IPv4,只給用戶(hù)分配IPv6地址。
雙棧方案,對(duì)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)基本不用調(diào)整,NAT44的技術(shù)已經(jīng)非常成熟。對(duì)采用橋接型家庭網(wǎng)關(guān)的用戶(hù)較為簡(jiǎn)單,只要用戶(hù)主機(jī)能夠支持IPv6即可,這一點(diǎn)對(duì)我國(guó)運(yùn)營(yíng)商有很強(qiáng)的吸引力,因?yàn)槲覈?guó)的家庭寬帶用戶(hù),有一部分是采用橋接型家庭網(wǎng)關(guān)接入的;不過(guò)對(duì)于路由型家庭網(wǎng)關(guān)還是要求家庭網(wǎng)關(guān)升級(jí)或更換支持雙棧,現(xiàn)在采用路由型家庭網(wǎng)關(guān)的用戶(hù)越來(lái)越多,這是一個(gè)較難解決的問(wèn)題,如果用戶(hù)不更換家庭網(wǎng)關(guān)IPv6將難以真正推廣使用。另外,此方案要求BRAS全面升級(jí)支持雙棧,這一點(diǎn)對(duì)運(yùn)營(yíng)商來(lái)說(shuō)存在一定的風(fēng)險(xiǎn),BRAS長(zhǎng)期運(yùn)行IPv4/IPv6雙協(xié)議棧對(duì)運(yùn)維是一個(gè)較大的挑戰(zhàn)。
IPv6快速部署方案
基于IPv4網(wǎng)絡(luò)快速引入IPv6方案,現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)的BRAS等設(shè)備不用升級(jí)改造支持IPv6,在城域網(wǎng)絡(luò)中集中部署6RD網(wǎng)關(guān)。當(dāng)用戶(hù)有IPv6接入需求時(shí),CPE與6RD網(wǎng)關(guān)之間建立IPv6overIPv4的隧道,IPv6通過(guò)隧道轉(zhuǎn)發(fā)到6RD網(wǎng)關(guān),而用戶(hù)的IPv4訪(fǎng)問(wèn)繼續(xù)通過(guò)原有的路徑。
6RD方案適合還有較多IPv4公有地址儲(chǔ)備的運(yùn)營(yíng)商,在現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)快速引入IPv6服務(wù)。有些運(yùn)營(yíng)商或因?yàn)榭蛻?hù)要求或迫于競(jìng)爭(zhēng),需要為用戶(hù)提供IPv6服務(wù),又不希望對(duì)現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行較大改造,采用6RD是一個(gè)較為經(jīng)濟(jì)、風(fēng)險(xiǎn)較小的選擇。
6RD對(duì)部分擁有較多IPv4公有地址儲(chǔ)備的歐美運(yùn)營(yíng)商可能更具有吸引力。
DS-Lite方案
在網(wǎng)絡(luò)中部署DS-LiteCGN設(shè)備,BRAS到核心路由器通過(guò)IPv6連接,用戶(hù)CPE到DS-LiteCGN之間建立IPv4overIPv6隧道。BRAS設(shè)備給用戶(hù)CPE分配IPv6地址,IPv6流量通過(guò)BRAS直接上行到核心路由器,用戶(hù)的IPv4流量到CPE后,經(jīng)過(guò)IPv4overIPv6隧道上行到DS-LiteCGN上,CGN同時(shí)具有NAT44的功能,IPv4數(shù)據(jù)經(jīng)隧道解封裝后,經(jīng)過(guò)一次NAT44轉(zhuǎn)換,最終到IPv4骨干網(wǎng)。
DS-LITE方案的特點(diǎn)是全網(wǎng)運(yùn)行IPv6單協(xié)議棧,運(yùn)營(yíng)商不用為用戶(hù)提供IPv4地址,適合在完全新建區(qū)域采用此方案,發(fā)展用戶(hù)的同時(shí)直接將支持DS-Lite的CPE直接發(fā)放給用戶(hù),徹底解決用戶(hù)CPE的問(wèn)題,部分新興運(yùn)營(yíng)商或者希望盡快向IPv6遷移的運(yùn)營(yíng)商可能會(huì)更多地考慮這個(gè)方案。可以看出,對(duì)于現(xiàn)網(wǎng)存量很大的主流運(yùn)營(yíng)商,DS-LITE方案是一個(gè)較為遠(yuǎn)期的方案。
雖然這些方案有很多差異,但也有一個(gè)共同點(diǎn):當(dāng)IPv4公有地址不足時(shí),IPv6的遷移還沒(méi)有完成,采用IPv4私有地址給用戶(hù)提供接入服務(wù)成為一個(gè)無(wú)法避免的選擇,NAT44的使用成為必然。
基于各過(guò)渡技術(shù)的進(jìn)展,運(yùn)營(yíng)商可以根據(jù)自己的演進(jìn)特點(diǎn),選擇合適的過(guò)渡方案組合。從目前國(guó)內(nèi)的實(shí)踐看,IPv6引入進(jìn)度較快的省份,大多是以雙棧網(wǎng)絡(luò)部署為基礎(chǔ),來(lái)引入IPv6應(yīng)用,雙棧網(wǎng)絡(luò)準(zhǔn)備好后,即可以IPv6網(wǎng)絡(luò)的邏輯平面能力,來(lái)孵化IPv6業(yè)務(wù)和應(yīng)用。在全網(wǎng)具備了雙棧能力的基礎(chǔ)上,通過(guò)NAT44和NAT64等翻譯技術(shù)解決地址緊缺問(wèn)題。與此同時(shí),部分省份也在試驗(yàn)DS-LITE等純IPv6網(wǎng)絡(luò)的過(guò)渡方案。
華為的創(chuàng)新和實(shí)踐
華為一直在積極探索IPv6演進(jìn)方案并進(jìn)行相關(guān)技術(shù)儲(chǔ)備。2009年,華為和中國(guó)電信深入合作,共同實(shí)現(xiàn)了低成本、可復(fù)制的IPv6平滑網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)“長(zhǎng)沙模式”,以雙棧為基礎(chǔ),基于現(xiàn)網(wǎng)平滑升級(jí),是國(guó)內(nèi)運(yùn)營(yíng)網(wǎng)絡(luò)向IPv6演進(jìn)的一個(gè)重要?jiǎng)?chuàng)新和實(shí)踐,相關(guān)工作獲得了國(guó)際權(quán)威機(jī)構(gòu)——全球IPv6論壇的認(rèn)可,并成為全球第一家獲得IPv6論壇認(rèn)可的“IPv6ReadyISP”。
今年4月,華為舉行了IPv6演進(jìn)方案和CGN產(chǎn)品發(fā)布會(huì),華為IPv6演進(jìn)方案有兩個(gè)重要?jiǎng)?chuàng)新:第一,IPv6演進(jìn)方案只需在現(xiàn)網(wǎng)基礎(chǔ)上進(jìn)行增量部署,實(shí)現(xiàn)了現(xiàn)網(wǎng)向IPv6的平滑演進(jìn),充分保護(hù)了運(yùn)營(yíng)商現(xiàn)網(wǎng)的投資;其次,通過(guò)一種單板類(lèi)型,同時(shí)適配三種過(guò)渡技術(shù)方案,可以減少運(yùn)營(yíng)商在過(guò)渡方案不同選擇的成本。
現(xiàn)網(wǎng)能否順利實(shí)施IPv6過(guò)渡技術(shù),標(biāo)準(zhǔn)層面的工作也非常重要。華為在IETF、ITU等國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)組織的IPv6標(biāo)準(zhǔn)制定進(jìn)行了大量的投入,并取得了豐碩的成果。截至目前,華為在IETF發(fā)布了24篇RFC,覆蓋IPv6、路由、MPLS/GMPLS、P2P、安全等工作組。ITU-T的IPv6標(biāo)準(zhǔn)制定,偏重于IPv6場(chǎng)景和需求的研究。在本研究期(2009年-2012年)ITU-T正在制定的5篇標(biāo)準(zhǔn)中,華為主導(dǎo)了3篇,其中,華為攜手運(yùn)營(yíng)商,共同完成了2個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的起草,分別是Y.ipv6na和Y.ipv6migration。
“信息通信技術(shù)讓城市生活更美好”的世界電信和信息社會(huì)日主題,呼應(yīng)了上海世博會(huì)“城市,讓生活更美好”的主題,IPv6是未來(lái)網(wǎng)絡(luò)的基石,IPv6將讓下一代互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)更加美好。華為IPv6過(guò)渡方案的創(chuàng)新和實(shí)踐工作,將支持運(yùn)營(yíng)商將現(xiàn)網(wǎng)平滑演進(jìn)到下一代互聯(lián)網(wǎng),為智能城市和信息化社會(huì)提供基于新技術(shù)的基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)保障。