【文章內(nèi)容簡介】 的實(shí)驗(yàn)，在基于移動(dòng)環(huán)境中如何實(shí)現(xiàn)高速端到端的 多媒體應(yīng)用 ，下一代網(wǎng)絡(luò)中關(guān)于 軟交換 的實(shí)驗(yàn)等；四是多播服務(wù)，如大規(guī)模 視頻會議 。 CNGI 項(xiàng)目不僅僅是一個(gè)試驗(yàn)網(wǎng)絡(luò)，更重要的是它對我國的 IPv6 發(fā)展起 到產(chǎn)業(yè)化的推動(dòng)作用。依托 CNGI 試驗(yàn)網(wǎng)，可以積極進(jìn)行技術(shù)探索，完成網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)互通的試驗(yàn)，推動(dòng)國內(nèi) IPv6 標(biāo)準(zhǔn)的制定，積累運(yùn)營和維護(hù)經(jīng)營，發(fā)展 IPv6 的商用業(yè)務(wù)模式等。此外對于 NGN 和 3G 發(fā)展也會產(chǎn)生積極影響。 ? CERNET2 第二代中國教育和科研計(jì)算機(jī)網(wǎng) （ CERNET2） 是中國下一代互聯(lián)網(wǎng)示范工程 CNGI 最大的核心網(wǎng)和唯一的全國性學(xué)術(shù)網(wǎng)，是目前所知世界上規(guī)模最大的采用純 IPv6 技術(shù)的下一代互聯(lián)網(wǎng)主干網(wǎng)。 2021 年，中國教育和科研計(jì)算機(jī)網(wǎng) CERNET 提出建設(shè)全國性下一代互聯(lián)網(wǎng) CERNET2 計(jì)劃。2021 年 8 月， CERNET2 計(jì)劃被納入由國家發(fā)改委等八部委聯(lián)合領(lǐng)導(dǎo)的中國下一代互聯(lián)網(wǎng)示范工程 CNGI。 2021 年 12 月 25 日， CERNET2 骨干網(wǎng)正式開通。 CERNET2 重點(diǎn)研究下一代互聯(lián)網(wǎng)的核心 網(wǎng)絡(luò)技術(shù) ，支持開 發(fā)包括 網(wǎng)格 計(jì)算、 多播 視頻會議、大規(guī)模虛擬現(xiàn)實(shí)環(huán)境、環(huán)境1891c3060e2af258117b680a4c368107 7 地震監(jiān)測等重大應(yīng)用。 CERNET2主干網(wǎng)以 20 個(gè)主要城市的 25 個(gè) CERNET2核心節(jié)點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)全國 200 余所高校下一代互聯(lián)網(wǎng) IPv6 的高 速接入，同時(shí)為全國其他科研院所和研發(fā)機(jī)構(gòu)提供下一代互聯(lián)網(wǎng) IPv6 高速接入服務(wù)，并通過中國下一代互聯(lián)網(wǎng)交換中心 CNGI6IX 高速連接國內(nèi)外下一代互聯(lián)網(wǎng)。 CERNET2 主干網(wǎng)采用純 IPv6 協(xié)議，為基于 IPv6 的下一代互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)提供了廣闊的試驗(yàn)環(huán)境。CERNET2 還 部分采用我國自主研制具有 自主知識產(chǎn)權(quán)的世界上先進(jìn)的 IPv6 核心路由器 ,成為我國研究下一代互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、開發(fā)基于下一代互聯(lián)網(wǎng)的重大應(yīng)用、推動(dòng)下一代互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵性基礎(chǔ)設(shè)施。 銳捷在 IPv6的進(jìn)展與成果 作為業(yè)內(nèi)提供面向應(yīng)用的端到端網(wǎng)絡(luò)解決方案的專業(yè)化廠商，銳捷 公司圍繞著 IPv6 做了大量相關(guān)的工作，并取得了豐富的成果： ? 2021 年，銳捷開始在交換機(jī)和路由器操作系統(tǒng) RGOS 上開發(fā) IPv6 核心功能，實(shí)現(xiàn)了 RFC2460、 246 2463 等 協(xié)議 ，并提供 IPv6 靜態(tài)路由。 1891c3060e2af258117b680a4c368107 8 ? 2021 年，銳捷獲得 國家計(jì)委 （現(xiàn)國家發(fā)改委） 投資 的 IPv6 軟件產(chǎn) 業(yè)化 項(xiàng)目 ，通過IPv4/IPv6 雙協(xié)議棧通用操作系統(tǒng) RGOS 項(xiàng)目的驗(yàn)收。 ? 2021 年 ，銳捷在 NP 平臺上 推出了國內(nèi)第一臺 支持 IPv6 的萬兆 核心 路由交換機(jī)S6800E 系列。 ? 2021 年，銳捷在 ASIC 平臺上推出了國內(nèi)第一款機(jī)架式 IPv6 路由交換機(jī) S3760 系列，同年銳捷獲得了由 IPv6 國際論壇組織頒發(fā)的 IPv6 Ready 第一階段認(rèn)證，標(biāo)志著銳捷產(chǎn)品的 IPv6 功能的成熟。 ? 2021 年， 推出的 RGS8600 產(chǎn)品 全分布式 ASIC 硬件支持 IPv6，并推出全新的模塊化操作系統(tǒng) ，產(chǎn)品開始全面支持 IPv6。 ? 2021 年，獲得 IPv6 Ready 第二階段金牌認(rèn)證，及國家 IPv6 信產(chǎn)部入網(wǎng)證書，銳捷全線 IPv6 產(chǎn)品全球范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)規(guī)模銷售。 ? 2021 年，銳捷在 IPv6 方面進(jìn)行了進(jìn)一步的完善，支持 IPv6 的統(tǒng)一的操作系統(tǒng) RGOS全面應(yīng)用于 S8600 系列、 S7600 系列、 S5750 系列、 S3760 系列、 S2600 系列。同時(shí)，在銳捷的安全計(jì)費(fèi)管理系統(tǒng) 上實(shí)現(xiàn)了對 IPv6 的支持。至此，銳捷具備提供端到端全面 IPv6 網(wǎng)絡(luò)解決方案能力。 1891c3060e2af258117b680a4c368107 9 3 銳捷高校 IPv6校園網(wǎng)解決方案 需求分析 目前，各高校的校園網(wǎng)主要以 IPv4 網(wǎng)絡(luò)為主，但是，目前在校園網(wǎng)中 IPv4 網(wǎng)絡(luò)存在如下問題： ? IP 地址資源短缺 中國 IP 地址嚴(yán)重不足是眾所周知的問題。統(tǒng)計(jì)數(shù)字表明，目前我國平均每兩名上網(wǎng)用戶分用1 個(gè) IP 地址。同時(shí)，我國數(shù)億移動(dòng)電話用戶也正在成為移動(dòng)上網(wǎng)的潛在用戶，他們同樣需要自己的 IP 地址。飛速增長的 IP 地址需求與現(xiàn)有地址不足的問題正逐漸成為制約我國互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的瓶頸，并嚴(yán)重影響了我國互聯(lián)網(wǎng)本身的效益及安全。 在高校同樣也存在嚴(yán)重的 IP 地址不足的問題，地址不足使得校園網(wǎng)內(nèi)用戶訪問 Inter 只能通過 NAT 地址轉(zhuǎn)換，使得高校師生難以直接 和國外同行簡立起直接的端到端的連接，為高校師生的學(xué)術(shù)研究和交流帶來極大的不便。 ? NAT 導(dǎo)致的嚴(yán)重問題 確實(shí)， NAT 技術(shù)很好地解決了現(xiàn)階段地址資源不足的問題，但這樣的解決方案也是有代價(jià)的。首先， NAT 破壞了全球惟一地址的模型與地址的穩(wěn)定性。其次， NAT 破壞了對等網(wǎng)絡(luò)的模型，直接導(dǎo)致了很多點(diǎn)對點(diǎn)的業(yè)務(wù)無法開展。第三， NAT 的存在直接導(dǎo)致了許多網(wǎng)絡(luò)安全協(xié)議無法執(zhí)行， QoS 更加無法保障；更重要的是， NAT 的使用導(dǎo)致出口性能嚴(yán)重下降，使得出口成為瓶頸。 ? QoS 的問題 如何在 IPv4 的 “盡力而為 ”的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)可靠安全 的傳輸一直是困擾互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的一大難題。目前互聯(lián)網(wǎng)所提供的服務(wù)是 “盡力而為 ”的，得不到質(zhì)量保證，這顯然是不能令人滿意的，尤其是對那些實(shí)時(shí)性要求較嚴(yán)的服務(wù)。 這同樣限制了國內(nèi)外高校之間學(xué)術(shù)活動(dòng)的開展和交流，對高校師生在 Inter 上的學(xué)術(shù)研究也有很大的窒礙。 我們知道，上述問題靠 IPv4 本身是難以解決的，要解決這些問題只有利用一種新的協(xié)議來替代 IPv4，那就是 IPv6。所以建立起 IPv6 校園網(wǎng)并逐漸取代 IPv4 已經(jīng)是很實(shí)際的需求。 同時(shí)，高校作為學(xué)術(shù)研究的基地，搶占 IPv6 技術(shù)制高點(diǎn)也同樣是迫切的事情，建立起 IPv6 校園網(wǎng)以推動(dòng)高校師生對 IPv6 技術(shù)的研究和實(shí)踐，也是迫切需要的。 1891c3060e2af258117b680a4c368107 10 網(wǎng)絡(luò) 建設(shè)原則 銳捷推出的高校 IPv6 校園網(wǎng)解決方案，遵循如下網(wǎng)絡(luò)建設(shè)原則。 ? 保證現(xiàn)有 IPv4 應(yīng)用的正常應(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 網(wǎng)絡(luò)要對現(xiàn)有 IPv4 應(yīng)用提供支持方案，不能對現(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。 ? 網(wǎng)絡(luò)要具有擴(kuò)展性 IPv6 技術(shù)依然在發(fā)展之中， IPv6 網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)也不可能一步到位，會是一個(gè)逐步建設(shè)完善的過程，因此當(dāng)前的 IPv6 網(wǎng)絡(luò) 方案要易于擴(kuò)展，方便將來的網(wǎng)絡(luò)升級。 ? 最大限度地保護(hù)既有投資 在進(jìn)行 IPv6 網(wǎng)絡(luò)方案設(shè)計(jì)時(shí)，需要結(jié)合現(xiàn)有校園網(wǎng)的實(shí)際情況，考慮到現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)的既有投資，提出很好地保護(hù)既有投資的網(wǎng)絡(luò)解決方案。 ? 要保證網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性和可靠性 和 IPv4 網(wǎng)絡(luò)設(shè)備相比，現(xiàn)有 IPv6 網(wǎng)絡(luò)設(shè)備還處于逐步成熟和完善之中，有可能會影響 IPv6網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性和可靠性，因此推薦的 IPv6 網(wǎng)絡(luò)方案要能夠充分保證網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性和可靠性，保證不會對網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)質(zhì)量有明顯的影響。 ? 網(wǎng)絡(luò)方案要能夠發(fā)揮 IPv6 的技術(shù)優(yōu)勢 IPv6 技術(shù)的提出主要是為了解決 IP 地址空 間不足的問題，但也增加了一些其他功能，比如網(wǎng)絡(luò)安全性支持能力、網(wǎng)絡(luò)組播等。在組網(wǎng)技術(shù)方案中應(yīng)該考慮如何使這些技術(shù)優(yōu)勢得以發(fā)揮。 ? 網(wǎng)絡(luò)方案設(shè)計(jì)要考慮周全 在設(shè)計(jì)網(wǎng)絡(luò)方案時(shí)，一方面要考慮到 IPv4/v6 長期共存，另一方面也要考慮到將來網(wǎng)絡(luò)全部采用 IPv6 的可能。因此，網(wǎng)絡(luò)方案要注意所選技術(shù)能夠支持網(wǎng)絡(luò)的平滑過渡，不會形成將來網(wǎng)絡(luò)過渡的新障礙。 ? 支持 IPv4 業(yè)務(wù)與 IPv6 業(yè)務(wù)的互通 網(wǎng)絡(luò)方案要實(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)，同時(shí)要考慮將來能夠支持 IPv4 業(yè)務(wù) 與 IPv6 業(yè)務(wù)的業(yè)務(wù)層面的互通。 1891c3060e2af258117b680a4c368107 11 ? 要考慮 IPv6 網(wǎng)絡(luò)對用戶認(rèn)證和計(jì)費(fèi)方式的支持 目前在 IPv4 網(wǎng)絡(luò)中，各高校針對校園網(wǎng)都有各自不同的計(jì)費(fèi)認(rèn)證方案，在設(shè)計(jì) IPv6 網(wǎng)絡(luò)方案時(shí)要充分考慮對計(jì)費(fèi)和認(rèn)證方案的支持，不能出現(xiàn)重復(fù)計(jì)費(fèi)現(xiàn)象。 IPv6 關(guān)鍵技術(shù) IPv6路由技術(shù) 在 IPv6 網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下， 盡管大多數(shù) IPv4 的路由協(xié)議都需要重新設(shè)計(jì)或者開發(fā) 以支持 IPv6，但I(xiàn)Pv6 路由協(xié)議相對 IPv4 只有很小的變化。目前各種常用的單播路由協(xié)議（ IGP 、 EGP ）和組播協(xié)議都已經(jīng)支持 IPv6。 RIPng RIP (Routing Information Protocol) 路由協(xié)議是一種采用距離向量算法 的 距離向量協(xié)議。 下一代RIP 協(xié)議（簡稱 RIPng）是對原來的 IPv4 網(wǎng)絡(luò)中 RIP2 協(xié)議的擴(kuò)展。大多數(shù) RIP 的概念都可以用于 RIPng。 為了在 IPv6 網(wǎng)絡(luò)中應(yīng)用， RIPng 對原有的 RIP 協(xié)議進(jìn)行了修改： ? UDP 端口號：使用 UDP 的 521 端口發(fā)送和接收路由信息 ； ? 組播地址：使用 FF02::9 作為鏈路本地范圍內(nèi)的 RIPng 路由器組播地址 ； ? 路由前綴：使用 128 比特的 IPv6 地址作為路由前綴 ； ? 下一跳地址：使用 128 比特的 IPv6 地址 。 OPSFv3 OSPF 作為一種內(nèi)部網(wǎng)關(guān)協(xié)議（ Interior Gateway Protocol， IGP），運(yùn)行在同一個(gè)自治域（ AS）中的三層設(shè)備之間。不同于距離向量協(xié)議， OSPF 是一種鏈路狀態(tài)協(xié)議。通過設(shè)備之間交換用以記錄鏈路狀態(tài)信息的各類型的 linkstate advertisements(LSAs)，實(shí)現(xiàn)設(shè)備之間鏈路狀態(tài)信息的同步，隨后通過 Dijkstra algorithm 計(jì)算出 OSPF 路由表項(xiàng)。 OSPFv3 是 OSPF 版本 3 的簡稱，主要提供對 IPv6 的支持，遵循的標(biāo)準(zhǔn)為 RFC2740（ OSPF for IPv6）。與 OSPFv2 相比， OSPFv3除了提供對 IPv6 的支持外，還充分考慮了協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)無關(guān)性以及可擴(kuò)展性，進(jìn)一步理順了拓?fù)渑c路由的關(guān)系，使得 OSPF 的協(xié)議邏輯更加簡單清晰，大大提高了 OSPF 的可擴(kuò)展性。 OSPFv3 和 OSPFv2 的不同主要有： 1891c3060e2af258117b680a4c368107 12 ? 修改部分協(xié)議流程，使其獨(dú)立于網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，大大提高了可擴(kuò)展性 。 主要的修改包括用RouterID 來標(biāo)識鄰居，使用鏈路本地（ Linklocal）地址來發(fā)現(xiàn)鄰居等，使得拓?fù)浔旧愍?dú)立于網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，與便于未來擴(kuò)展。 ? 進(jìn)一步理順了拓?fù)渑c路由的關(guān)系 。 OSPFv3 在 LSA 中將拓?fù)渑c路由信息相分離，一、二類 LSA 中不再攜帶路由信息，而只是單純的描述拓?fù)湫畔?，另外用新增的八、九?LSA結(jié)合原有的三、五、七類 LSA 來發(fā)布路由前綴信息。 ? 提高了協(xié)議適應(yīng)性 。 通過引入 LSA 擴(kuò)散范圍的概念，進(jìn)一步明確了對未知 LSA 的處理，使得協(xié)議可以在不識別 LSA 的情況下根據(jù)需要做出恰當(dāng)處理，大大提高了協(xié)議對未來擴(kuò)展的適應(yīng)性。 ISISv6 ISIS 是由國際標(biāo)準(zhǔn)化組織 ISO 為其無連接網(wǎng)絡(luò)協(xié)議 CLNP 發(fā)布的動(dòng)態(tài)路由協(xié)議。同 BGP 一樣，ISIS 可以同時(shí)承載 IPv4 和 IPv6 的路由信息。為了使 ISIS 支持 IPv4， IETF 在 RFC1195 中對ISIS 協(xié)議進(jìn)行了擴(kuò)展，命名為集成化 ISIS（ Integrated ISIS）或雙 ISIS（ Dual ISIS）。這個(gè)新的 ISIS 協(xié)議可同時(shí)應(yīng)用在 TCP/IP 和 OSI 環(huán)境中。在此基礎(chǔ)上，為了有效的支持 IPv6， IETF在 中對 ISIS 進(jìn)一步進(jìn)行了擴(kuò)展，主要是新添加了支持 IPv6 路由信息的兩個(gè) TLV（ TypeLengthValues）和一個(gè)新的 NLP ID（ Network Layer Protocol Identifier）。 TLV 是在 LSP（ Link State PDUs）中的一個(gè)可變長結(jié)構(gòu)，新增的兩個(gè) TLV 分別是： ? IPv6 Reachability（ TLV type 236） 類型值為 236（ 0xEC），通過定義路由信息前綴、度量值等信息來說明網(wǎng)絡(luò)的可達(dá)性。 ? IPv6 Interface Address（ TLV type 232） 類型值為 232（ 0xE8），它相當(dāng)于 IPv4 中的 “IP Interface Address”TLV，只不過把原來的 32 比特的 IPv4 地址改為 128 比特 的 IPv6 地址。 NLP ID 是標(biāo)識 ISIS 支持何種網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議的一個(gè) 8 比特字段， IPv6 對應(yīng)的 NLP ID 值為 142（ 0x8E）。如果 ISIS 路由器支持 IPv6，那么它必須