【文章內(nèi)容簡介】 的實驗，在基于移動環(huán)境中如何實現(xiàn)高速端到端的 多媒體應用 ，下一代網(wǎng)絡中關于 軟交換 的實驗等；四是多播服務，如大規(guī)模 視頻會議 。 CNGI 項目不僅僅是一個試驗網(wǎng)絡，更重要的是它對我國的 IPv6 發(fā)展起 到產(chǎn)業(yè)化的推動作用。依托 CNGI 試驗網(wǎng)，可以積極進行技術探索，完成網(wǎng)絡業(yè)務互通的試驗，推動國內(nèi) IPv6 標準的制定，積累運營和維護經(jīng)營，發(fā)展 IPv6 的商用業(yè)務模式等。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算機網(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)和唯一的全國性學術網(wǎng)，是目前所知世界上規(guī)模最大的采用純 IPv6 技術的下一代互聯(lián)網(wǎng)主干網(wǎng)。 2021 年，中國教育和科研計算機網(wǎng) CERNET 提出建設全國性下一代互聯(lián)網(wǎng) CERNET2 計劃。2021 年 8 月， CERNET2 計劃被納入由國家發(fā)改委等八部委聯(lián)合領導的中國下一代互聯(lián)網(wǎng)示范工程 CNGI。 2021 年 12 月 25 日， CERNET2 骨干網(wǎng)正式開通。 CERNET2 重點研究下一代互聯(lián)網(wǎng)的核心 網(wǎng)絡技術 ，支持開 發(fā)包括 網(wǎng)格 計算、 多播 視頻會議、大規(guī)模虛擬現(xiàn)實環(huán)境、環(huán)境1891c3060e2af258117b680a4c368107 7 地震監(jiān)測等重大應用。 CERNET2主干網(wǎng)以 20 個主要城市的 25 個 CERNET2核心節(jié)點，實現(xiàn)全國 200 余所高校下一代互聯(lián)網(wǎng) IPv6 的高 速接入，同時為全國其他科研院所和研發(fā)機構提供下一代互聯(lián)網(wǎng) IPv6 高速接入服務，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)技術提供了廣闊的試驗環(huán)境。CERNET2 還 部分采用我國自主研制具有 自主知識產(chǎn)權的世界上先進的 IPv6 核心路由器 ,成為我國研究下一代互聯(lián)網(wǎng)技術、開發(fā)基于下一代互聯(lián)網(wǎng)的重大應用、推動下一代互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關鍵性基礎設施。 銳捷在 IPv6的進展與成果 作為業(yè)內(nèi)提供面向應用的端到端網(wǎng)絡解決方案的專業(yè)化廠商，銳捷 公司圍繞著 IPv6 做了大量相關的工作，并取得了豐富的成果： ? 2021 年，銳捷開始在交換機和路由器操作系統(tǒng) RGOS 上開發(fā) IPv6 核心功能，實現(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 國家計委 （現(xiàn)國家發(fā)改委） 投資 的 IPv6 軟件產(chǎn) 業(yè)化 項目 ，通過IPv4/IPv6 雙協(xié)議棧通用操作系統(tǒng) RGOS 項目的驗收。 ? 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S6800E 系列。 ? 2021 年，銳捷在 ASIC 平臺上推出了國內(nèi)第一款機架式 IPv6 路由交換機 S3760 系列，同年銳捷獲得了由 IPv6 國際論壇組織頒發(fā)的 IPv6 Ready 第一階段認證，標志著銳捷產(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)實現(xiàn)規(guī)模銷售。 ? 2021 年，銳捷在 IPv6 方面進行了進一步的完善，支持 IPv6 的統(tǒng)一的操作系統(tǒng) RGOS全面應用于 S8600 系列、 S7600 系列、 S5750 系列、 S3760 系列、 S2600 系列。同時，在銳捷的安全計費管理系統(tǒng) 上實現(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)絡為主，但是，目前在校園網(wǎng)中 IPv4 網(wǎng)絡存在如下問題： ? IP 地址資源短缺 中國 IP 地址嚴重不足是眾所周知的問題。統(tǒng)計數(shù)字表明，目前我國平均每兩名上網(wǎng)用戶分用1 個 IP 地址。同時，我國數(shù)億移動電話用戶也正在成為移動上網(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，為高校師生的學術研究和交流帶來極大的不便。 ? NAT 導致的嚴重問題 確實， NAT 技術很好地解決了現(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)絡的模型，直接導致了很多點對點的業(yè)務無法開展。第三， NAT 的存在直接導致了許多網(wǎng)絡安全協(xié)議無法執(zhí)行， QoS 更加無法保障；更重要的是， NAT 的使用導致出口性能嚴重下降，使得出口成為瓶頸。 ? QoS 的問題 如何在 IPv4 的 “盡力而為 ”的基礎上實現(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，尤其是對那些實時性要求較嚴的服務。 這同樣限制了國內(nèi)外高校之間學術活動的開展和交流，對高校師生在 Inter 上的學術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)是很實際的需求。 同時，高校作為學術研究的基地，搶占 IPv6 技術制高點也同樣是迫切的事情，建立起 IPv6 校園網(wǎng)以推動高校師生對 IPv6 技術的研究和實踐，也是迫切需要的。 1891c3060e2af258117b680a4c368107 10 網(wǎng)絡 建設原則 銳捷推出的高校 IPv6 校園網(wǎng)解決方案，遵循如下網(wǎng)絡建設原則。 ? 保證現(xiàn)有 IPv4 應用的正常應用 現(xiàn)有 IPv4 網(wǎng)絡中的應用已經(jīng)支持了大量的用戶， IPv6 網(wǎng)絡要對現(xiàn)有 IPv4 應用提供支持方案，不能對現(xiàn)有的業(yè)務造成影響，這種影響包括業(yè)務性能的影響、網(wǎng)絡可靠性的影響以及網(wǎng)絡安全性的影響等多方面。 ? 網(wǎng)絡要具有擴展性 IPv6 技術依然在發(fā)展之中， IPv6 網(wǎng)絡的建設也不可能一步到位，會是一個逐步建設完善的過程，因此當前的 IPv6 網(wǎng)絡 方案要易于擴展，方便將來的網(wǎng)絡升級。 ? 最大限度地保護既有投資 在進行 IPv6 網(wǎng)絡方案設計時，需要結合現(xiàn)有校園網(wǎng)的實際情況，考慮到現(xiàn)有網(wǎng)絡的既有投資，提出很好地保護既有投資的網(wǎng)絡解決方案。 ? 要保證網(wǎng)絡的穩(wěn)定性和可靠性 和 IPv4 網(wǎng)絡設備相比，現(xiàn)有 IPv6 網(wǎng)絡設備還處于逐步成熟和完善之中，有可能會影響 IPv6網(wǎng)絡的穩(wěn)定性和可靠性，因此推薦的 IPv6 網(wǎng)絡方案要能夠充分保證網(wǎng)絡的穩(wěn)定性和可靠性，保證不會對網(wǎng)絡的服務質(zhì)量有明顯的影響。 ? 網(wǎng)絡方案要能夠發(fā)揮 IPv6 的技術優(yōu)勢 IPv6 技術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)絡安全性支持能力、網(wǎng)絡組播等。在組網(wǎng)技術方案中應該考慮如何使這些技術優(yōu)勢得以發(fā)揮。 ? 網(wǎng)絡方案設計要考慮周全 在設計網(wǎng)絡方案時，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)絡全部采用 IPv6 的可能。因此，網(wǎng)絡方案要注意所選技術能夠支持網(wǎng)絡的平滑過渡，不會形成將來網(wǎng)絡過渡的新障礙。 ? 支持 IPv4 業(yè)務與 IPv6 業(yè)務的互通 網(wǎng)絡方案要實現(xiàn) IPv4 網(wǎng)元與 IPv6 網(wǎng)元的互聯(lián)，可以分別支持 IPv4 業(yè)務和 IPv6 業(yè)務，同時要考慮將來能夠支持 IPv4 業(yè)務 與 IPv6 業(yè)務的業(yè)務層面的互通。 1891c3060e2af258117b680a4c368107 11 ? 要考慮 IPv6 網(wǎng)絡對用戶認證和計費方式的支持 目前在 IPv4 網(wǎng)絡中，各高校針對校園網(wǎng)都有各自不同的計費認證方案，在設計 IPv6 網(wǎng)絡方案時要充分考慮對計費和認證方案的支持，不能出現(xiàn)重復計費現(xiàn)象。 IPv6 關鍵技術 IPv6路由技術 在 IPv6 網(wǎng)絡環(huán)境下， 盡管大多數(shù) IPv4 的路由協(xié)議都需要重新設計或者開發(fā) 以支持 IPv6，但IPv6 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)絡中 RIP2 協(xié)議的擴展。大多數(shù) RIP 的概念都可以用于 RIPng。 為了在 IPv6 網(wǎng)絡中應用， RIPng 對原有的 RIP 協(xié)議進行了修改： ? 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)關協(xié)議（ Interior Gateway Protocol， IGP），運行在同一個自治域（ AS）中的三層設備之間。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)，實現(xiàn)設備之間鏈路狀態(tài)信息的同步，隨后通過 Dijkstra algorithm 計算出 OSPF 路由表項。 OSPFv3 是 OSPF 版本 3 的簡稱，主要提供對 IPv6 的支持，遵循的標準為 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)絡無關性以及可擴展性，進一步理順了拓撲與路由的關系，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，使其獨立于網(wǎng)絡協(xié)議，大大提高了可擴展性 。 主要的修改包括用RouterID 來標識鄰居，使用鏈路本地（ Linklocal）地址來發(fā)現(xiàn)鄰居等，使得拓撲本身獨立于網(wǎng)絡協(xié)議，與便于未來擴展。 ? 進一步理順了拓撲與路由的關系 。 OSPFv3 在 LSA 中將拓撲與路由信息相分離，一、二類 LSA 中不再攜帶路由信息，而只是單純的描述拓撲信息，另外用新增的八、九類 LSA結合原有的三、五、七類 LSA 來發(fā)布路由前綴信息。 ? 提高了協(xié)議適應性 。 通過引入 LSA 擴散范圍的概念，進一步明確了對未知 LSA 的處理，使得協(xié)議可以在不識別 LSA 的情況下根據(jù)需要做出恰當處理，大大提高了協(xié)議對未來擴展的適應性。 ISISv6 ISIS 是由國際標準化組織 ISO 為其無連接網(wǎng)絡協(xié)議 CLNP 發(fā)布的動態(tài)路由協(xié)議。同 BGP 一樣，ISIS 可以同時承載 IPv4 和 IPv6 的路由信息。為了使 ISIS 支持 IPv4， IETF 在 RFC1195 中對ISIS 協(xié)議進行了擴展，命名為集成化 ISIS（ Integrated ISIS）或雙 ISIS（ Dual ISIS）。這個新的 ISIS 協(xié)議可同時應用在 TCP/IP 和 OSI 環(huán)境中。在此基礎上，為了有效的支持 IPv6， IETF在 中對 ISIS 進一步進行了擴展，主要是新添加了支持 IPv6 路由信息的兩個 TLV（ TypeLengthValues）和一個新的 NLP ID（ Network Layer Protocol Identifier）。 TLV 是在 LSP（ Link State PDUs）中的一個可變長結構，新增的兩個 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)絡的可達性。 ? IPv6 Interface Address（ TLV type 232） 類型值為 232（ 0xE8），它相當于 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 是標識 ISIS 支持何種網(wǎng)絡層協(xié)議的一個 8 比特字段， IPv6 對應的 NLP ID 值為 142（ 0x8E）。如果 ISIS 路由器支持 IPv6，那么它必須