【正文】 ? 原有 IPv4 業(yè)務(wù)正常運行。 核心層新增銳捷網(wǎng)絡(luò) RGS8600 產(chǎn)品，將匯聚層或接入層的原有三層交換機更換為銳捷網(wǎng)絡(luò)RGS5750 或者 RGS3760的雙棧設(shè)備，直接連接到雙棧核心，并 部署 IPv6 路由功能如 OSPFvIPv6 靜態(tài)路由等，如上圖方案。 1891c3060e2af258117b680a4c368107 26 ? 原有 IPv4 業(yè)務(wù)不產(chǎn)生任何變化，正常運行。核心與匯聚交換機開啟雙棧功能，同時配置 6over4 隧道如手工隧道技術(shù) 實現(xiàn) IPv6 業(yè)務(wù)在原有 IPv4 網(wǎng)絡(luò)上運行。 實際網(wǎng)絡(luò)情況比較多樣，在雙棧 匯聚交換機與雙棧核心交換機之間也可能會存在 IPv4 網(wǎng)絡(luò)，可以使用 IPv6 over IPv4 隧道方式實現(xiàn) IPv6 的連接，如上圖方案。 新增的 IPv6用戶 可以正常訪問 IPv6 網(wǎng)絡(luò)及 IPv6 業(yè)務(wù)。 ? 核心交換機開啟雙棧功能，向上連接 IPv6 網(wǎng)絡(luò)，向下開啟 ISATAP 隧道功能，開啟IPv6/IPv4 主機可采用 ISATAP 隧道方式直接接入核心交換機。 升級現(xiàn)有 IPv4 網(wǎng)絡(luò) ：隧道模式，升級核心快速實現(xiàn) IPv6 接入 1891c3060e2af258117b680a4c368107 24 圖 312 隧道模式（ ISATAP 隧道），升級核心 由于原來 校園網(wǎng)中存在大量 IPv4 設(shè)備沒有 IPv6 功能，或者不能升級到 IPv6，快速將網(wǎng)絡(luò)均升級為 IPv6 需要較長的時間。 1891c3060e2af258117b680a4c368107 23 升級現(xiàn)有 IPv4網(wǎng)絡(luò) 方案建議 圖 311 支持 IPv4，不支持 IPv6 的校園網(wǎng)絡(luò) 網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)狀： ? 接入層：完成 IPv4 用戶接入，可以是二層接入交換機 /三層接入交換機 。目前的建設(shè)主要集中在用戶駐地網(wǎng)，通過用戶駐地網(wǎng)的建設(shè)實現(xiàn) IPv6 主干網(wǎng)絡(luò)向用戶端的延伸，實現(xiàn)將 IPv6 用戶流量引入到主干網(wǎng) 。 1891c3060e2af258117b680a4c368107 22 圖 310 NATPT 組網(wǎng)示例 NATPT 技術(shù) 的部署涉及大量與 NAT 部署遇到的相同的問題。 IPv4 網(wǎng)絡(luò)中的主機用一個 IPv4 地址標(biāo)識 IPv6 網(wǎng)絡(luò)中的一個主機，而 IPv6 網(wǎng)絡(luò)中的主機用一個 IPv6 地址標(biāo)識 IPv4 網(wǎng)絡(luò)中的一個主機。 地址轉(zhuǎn)換（ NATPT） NATPT 由 SIIT（ Stateless IP/ICMP Translation Algorithm）協(xié)議轉(zhuǎn)換技術(shù)和動態(tài)地址翻譯（ NAT）技術(shù)結(jié)合 和演進而來，分為 靜態(tài)和動態(tài)兩種 形式 。采用 4over6 隧道機制，與 MPLS VPN 技術(shù)方案一樣， CE 和 PE之間只需要運行普通 IPv4 路由協(xié)議或者 IPv4 靜態(tài)路由， IPv6 網(wǎng)絡(luò)對 CE 設(shè)備及其后 的網(wǎng)絡(luò)來說是透明， CE 設(shè)備并不知道 IPv6 骨干網(wǎng)的存在。 IPv4 over IPv6（ 4over6） IPv6 GRE 隧道、 DSTM 等機制能夠 實現(xiàn) IPv4 網(wǎng)絡(luò)通過 IPv6 主干網(wǎng) 的 互聯(lián)， 但在實際應(yīng)用中存在可擴展性差、協(xié)議機制復(fù)雜等問題 。采用類似 RFC2547bit的技術(shù)實現(xiàn)， MPBGP 將與給定前綴一起公布的下一跳和 LSP 關(guān)聯(lián)起來，下一跳地址使用的是 IPv4 映射的 IPv6 地址 (形如 0:0:0:0:0:FFFF:IPv4)，該 IPv6 地址由 LSP 隧道對端端點的 IPv4地址構(gòu)建而來。 6PE 之上的 IPv6： 通過將 IPv6 網(wǎng)絡(luò)視為一個獨特的 VPN 網(wǎng)絡(luò)，采用了與 BGP/MPLS VPN 類似的技術(shù)手段， 6PE方案實現(xiàn)了 MPLS 基礎(chǔ)設(shè)施之上的 IPv6/IPv4 服務(wù)之間的無縫過渡。為了實現(xiàn) 6to4 網(wǎng)絡(luò)和其它 前綴不在2021::/16 內(nèi) IPv6 網(wǎng)絡(luò)的通信，必須有一臺 6to4 路由器作為網(wǎng)關(guān)轉(zhuǎn)發(fā)到 IPv6 網(wǎng)絡(luò)的報文，這1891c3060e2af258117b680a4c368107 19 臺路由器就叫做 6to4 中繼（ 6to4 relay）路由器。 2021:abcd:efgh之后的部分唯一標(biāo)識了一個主機在 6to4 網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的位置。 1891c3060e2af258117b680a4c368107 18 圖 35 ISATAP 隧道原理圖 6to4 隧道： 6to4 隧道 由 RFC3056 定義， 是一種 點到多點的 自動隧道 機制。 ISATAP 隧道的自動建立 ，是靠 在 IPv6 報文的目的地址 的接口 ID段中嵌入 IPv4 地址，并在 IPv4/IPv6 邊界設(shè)備即 ISATAP 設(shè)備上讀取該接口 ID，自動計算出隧道終點的目的地址而實現(xiàn)的。 1891c3060e2af258117b680a4c368107 17 圖 34 GRE 隧道 GRE 隧道 也 主要用于邊緣路由器 邊緣路由器、主機 邊緣路由器 之間少量而 穩(wěn)定 的 連接 。 GRE 隧道 的兩端 和 MCT 一樣都是 IPv4/IPv6 雙棧設(shè)備，通常為 IPv4/IPv6 邊緣路由器。 1891c3060e2af258117b680a4c368107 16 圖 33 MCT 隧道 在需要規(guī)模擴展和管理的場景中， MCT 并不適用。 手動隧道： MCT（手動隧道） 是一條 靜態(tài)的 、 點到點的 人工 隧道 ， 起始和終結(jié) IPv4/IPv6 雙棧端點 。在隧道的出口處拆封 隧道 分組并剝離出 IPv6 數(shù)據(jù)包。 使用雙棧技術(shù)的局限性 ： ? 當(dāng)使用雙棧技術(shù)時，網(wǎng)絡(luò)中的所有設(shè)備都要進行升級。 雙棧方式的工作過程可以簡單描述為： ? 若目的地址是一個 IPv4 地址，則使用 IPv4 地址； ? 若目的地址是一個 IPv6 地址，則使用 IPv6 地址。由于接收者已經(jīng)通過其他渠道知道了組播源 S 的具體位置，因此 SSM 模型中無需 RP 節(jié)點，無需構(gòu)建 RPT 樹，無需源注冊過程，同時也無需 MSDP 來發(fā)現(xiàn)其他 PIM 域內(nèi)的組播源。 IPv6 的 PIMSM 與 IPv4 的基本相同，唯一的區(qū)別在于協(xié)議報文地址及組播數(shù)據(jù)報文地址均使用 IPv6 地址。區(qū)別有兩點： 1） MLDv1 的協(xié)議報文地址使用 IPv6 地址； 2)離開報文的名稱不同。 MLDv1 Multicast Listener Discovery for IPv6（簡稱 MLD）為 IPv6 組播監(jiān)聽發(fā)現(xiàn)協(xié)議。 BGP4+利用 BGP 的多協(xié)議擴展屬性來達到在 IPv6 網(wǎng)絡(luò)中應(yīng)用的目的， BGP 協(xié)議原有的消息機制和路由機制并 沒有改變。用于發(fā)布可達路由及下一跳信息。 傳統(tǒng)的 BGP4 只能管理 IPv4 的路由信息，對于使用其它網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議（如 IPv6 等）的應(yīng)用，在跨自治系統(tǒng)傳播時就受到一定限制。 ? 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。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）。 ? 提高了協(xié)議適應(yīng)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(luò)協(xié)議，大大提高了可擴展性 。不同于距離向量協(xié)議， OSPF 是一種鏈路狀態(tài)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)議的擴展。 1891c3060e2af258117b680a4c368107 11 ? 要考慮 IPv6 網(wǎng)絡(luò)對用戶認(rèn)證和計費方式的支持 目前在 IPv4 網(wǎng)絡(luò)中，各高校針對校園網(wǎng)都有各自不同的計費認(rèn)證方案，在設(shè)計 IPv6 網(wǎng)絡(luò)方案時要充分考慮對計費和認(rèn)證方案的支持，不能出現(xiàn)重復(fù)計費現(xiàn)象。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)要具有擴展性 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) 方案要易于擴展，方便將來的網(wǎng)絡(luò)升級。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。 ? QoS 的問題 如何在 IPv4 的 “盡力而為 ”的基礎(chǔ)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。 ? NAT 導(dǎo)致的嚴(yán)重問題 確實， 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的。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。 ? 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(yīng)用于 S8600 系列、 S7600 系列、 S5750 系列、 S3760 系列、 S2600 系列。 ? 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。 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)提供了廣闊的試驗環(huán)境。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(lǐng)導(dǎo)的中國下一代互聯(lián)網(wǎng)示范工程 CNGI。依托 CNGI 試驗網(wǎng)，可以積極進行技術(shù)探索，完成網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)互通的試驗，推動國內(nèi) IPv6 標(biāo)準(zhǔn)的制定，積累運營和維護經(jīng)營，發(fā)展 IPv6 的商用業(yè)務(wù)模式等。除此之外 CNGI 還 和國外下一代互聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn) ，便于國內(nèi)的新業(yè)務(wù)和國外實現(xiàn)互通和實驗。中京郵電 通信 設(shè)計院作為大部分運營商的總體設(shè)計單位，也參與了 CNGI 工程方案設(shè)計。 2021 年，國家啟動 中 國 下一代互聯(lián)網(wǎng)項目 （ CNGI） ，項目 目標(biāo)定位為下一代互聯(lián)網(wǎng)的示范工程 。 6TALK目前正在開發(fā) IPv4/IPv6 過渡技術(shù)， 6ANTS 在開發(fā)網(wǎng)絡(luò)自動配置技術(shù)， 6NEAT 在開發(fā) IPv6 應(yīng)用。此外， WIDE 項目將在東京建立超過 20 個 ISP 直接互連在一起的試驗性 IPv6IX 網(wǎng)（ Inter Exchange ），這也是世界上最大的 IPv6IX 之一。 目前亞洲國家中，對 IPv6 報以極大熱情的是日本，日本政府制定了 “ eJapan” 的戰(zhàn)略； 1999年～ 2021 年開始分配 IPv6 的地址， 2021 年～ 2021 年開始全日本的 IPv6 商用化服務(wù)。 在歐洲， 比較典型的 IPv6 網(wǎng)絡(luò)有 6INIT、 6NET、 Euro6IX、 ANDROID、 法國 RENATER2 等。 不過 ，美國對 IPv6 的態(tài)度是審慎的、有保留的，公司對 IPv6 的接納 大多 是出于商業(yè)利益的考慮 。以下部分將扼要介紹 IPv6 在全球各主要區(qū)域與國家的發(fā)展?fàn)顩r。該研究試驗環(huán)境有 ，提供 多播 、 服務(wù)質(zhì)量 控 制等多種網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，支持 IPv6 的研究開發(fā)，為下一代互聯(lián)網(wǎng)提供重大應(yīng)用服務(wù)。在國際標(biāo)準(zhǔn)方面，向國際移動通信組織提交文稿 27 項；向國際電信聯(lián)盟遠程通信標(biāo)準(zhǔn)化組(ITUT)提交文稿數(shù)十篇，獲得批準(zhǔn) 2 項建議；向國際標(biāo)準(zhǔn)化組織 ISO 信息安全技術(shù)領(lǐng)域 (IEC JTC1/SC27)提交草案 1項；向國際互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)化組織 (IETF)提交 RFC 技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)草案 12 項，其中 2 項獲得標(biāo)準(zhǔn)，開始參與互聯(lián)網(wǎng)核心技術(shù)的國際標(biāo)準(zhǔn)制定。設(shè)備性能功能的要求 留給運營商自行決定。當(dāng)然可能依據(jù)中國特色對國際標(biāo)準(zhǔn)中的一些選項作選擇。 我國 IPv6標(biāo)準(zhǔn)體系 雖然 我國在信息領(lǐng)域起步較晚，國際上很少有我國提交的標(biāo)準(zhǔn)，但是標(biāo)準(zhǔn)化工作在我國依然非常重要。 ? 明確在上述環(huán)境中部署 IPv6 所面臨的開放的運營或安全問題，歸檔為 RFC 或 ID。 2021 年， IETF解散了 NGTRANS 工作組，新組建了 IPv6Operations(v6ops)工作組，該工作組目前的主要職責(zé)有以下幾個方面 ： ? 根據(jù)來自運營商和用戶的要求和建議，研究 IPv4/IPv6 Inter在運營或安全方面的問題，確定解決方案或這些問題出現(xiàn)的場景。該工作組現(xiàn)在將這些工作劃分為兩類，分別是 “ 部署急需 ” 和 “ 完成目前工作 ” ，其中前一類工作是 IPv6 工作組目前要優(yōu)先考慮的。 IPv6 協(xié)議的研究進程主要在 IETF 組織內(nèi)完成。 1891c3060e2af258117b680a4c368107 2 2 IPv6發(fā)展與現(xiàn)狀 IPv6 技術(shù) 標(biāo)準(zhǔn)化 現(xiàn)狀 由 IP 地址危機產(chǎn)生和發(fā)展起來的 IPv6 作為下一代互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議已經(jīng)得到了各方的公認(rèn)，未來 互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展離不開 IPv6 的支持和應(yīng)用，甚至被認(rèn)為是后起發(fā)展網(wǎng)絡(luò)的國家追趕 “發(fā)達 ”國家的一個良好機遇。 目前這種情況 得到 了 極大地改觀。采用 IPv6 的網(wǎng)絡(luò)將比現(xiàn)有的 IPv4 網(wǎng)絡(luò)更具擴展性，更安全，并更容易為用戶提供高