IPv6网络部署演进方案

发布时间:2018-09-27  作者:吴世华(中兴通讯)  阅读量:

IPv6建设大潮将至


随着5G、物联网、智慧城市、SDN/NFV、云计算以及边缘计算等新兴技术的蓬勃发展,互联网产业对IPv6的需求也日益迫切。作为下一代互联网的核心协议,IPv6针对IPv4的不足做了改进,除了提供更大的地址空间,还拥有更快的路由机制,更好的业务性能及安全性。IPv4地址已在2011年消耗殆尽,各国都在积极进行IPv6网络建设,以提升自己在下一代互联时代的话语权,并促进本国技术和经济的发展。

整个IPv6产业链在行动,主流设备厂商高端路由器、SR/BRAS设备、交换机/ xPON、家庭网络HG等设备已经具备IPv6商用能力;随着IPv6全产业链准备就绪,运营商部署试点规模扩大,IPv6将迎来建设大潮。

中国高度重视IPv6基础设施和科研的发展,中共中央办公厅、国务院办公厅在2017年11月发布《推进互联网协议第六版(IPv6)规模部署行动计划》,提出了明确的目标,“用5到10年时间,形成下一代互联网自主技术体系和产业生态,建成全球最大规模的IPv6商业应用网络,实现下一代互联网在经济社会各领域深度融合应用,成为全球下一代互联网发展的重要主导力量”,并提出路线图和各阶段的要求和行动计划。

三大运营商已经完成网络设备IPv6支持功能评估,开始进入启动阶段,根据国家政策制定对应部署计划。

中兴通讯拥有经验丰富的专家团队,拥有IPv6网络咨询、网络集成设计、网络集成测试、业务与数据迁移、业务集成验证与验收、网络优化等全方位的网络建设周期项目管理和流程控制能力,保障客户IPv6网络业务平滑演进。

IPv6部署方案

运营商的IPv6网络部署着力点主要集中于两个方面,一是提升现网设备IPv6支持能力,二是制定最佳的IPv6网络演进方案。兼顾现网、保障业务、降低成本、网络演进是IPv6网络演进的四大基本原则。

● 兼顾现网:兼顾产业链现状和网络现状,选择最优部署方案。

● 保障业务:保障现网业务无影响,充分继承IPv4业务丰富性,保障IPv4/IPv6业务互访,促进IPv6业务快速发展。

● 降低成本:低成本和低风险建网,保护现网投资,兼顾新业务开展的成本。

● 网络演进:网络逐渐向云化演进,物联网、5G、AI等新型技术层出不穷,各类智能应用、智能技术和新产业、新业态对网络的智能弹性提出更高的要求,IPv6网络实际部署需要考虑SDN、NFV、SRv6技术的支持程度,实现网络的无缝演进,在未来的互联网竞争中占得先机。

IPv6部署中兴通讯推荐双栈方案。单网络架构方式,即双栈方案,以现网升级和改造方式支持IPv6业务,对现网设备要求支持双栈,对不支持双栈升级的设备需要进行替换。网络演进路线为从IPv4到IPv4/IPv6双栈,最终演进为纯IPv6网络。

路由协议选择多拓扑ISIS和BGP+,多拓扑ISIS和BGP+同时支持IPv4和IPv6,在双栈网络中是最优的路由协议部署方案。

城域网部署双栈,其中的所有设备必须同时支持 IPv4/IPv6 协议栈,连接双栈网络的接口必须同时配置 IPv4 地址和 IPv6 地址,在有需求时部署NAT64等翻译技术。IPTV业务部署双栈,机顶盒需支持双栈。城域网双栈部署如图1所示。


骨干网IPv6部署分两种情况:对于纯IP型骨干网,按照互联需求,双栈改造IPv6流量所经路由器,逐步完成整网升级改造,后期纯IPv6网络通过隧道承载少量IPv4流量;对于IP/MPLS型专网,按需升级PE,支持6PE及6VPE,LSP承载IPv6互联流量和V6 VPN流量,随着v6用户规模扩大,最终完成整网PE升级,后期纯IPv6网络通过隧道承载少量IPv4互通和VPN流量。

IPv6-only网络是网络演进的最终目标,双栈部署属于过渡阶段。网络建设采用IPv4/IPv6双栈,网络的复杂性增加一倍,网络的维护工作量增加很多。双栈的模式驱使从终端到网络设备和数据中心,都需要支持IPv6和IPv4的双栈部署,对网络设备的CPU和内存提出更高的要求。

IPv6演进技术


面向IPv6的演进技术有:双栈、翻译、隧道、SRv6控制面精简技术。

双栈技术是IPv4/IPv6共存技术,是实施IPv6网络演进的基础技术。在终端设备和网络设备上同时运行IPv4和IPv6协议栈,从而实现分别与IPv4或IPv6节点间的信息互通。

翻译是IPv4/IPv6互通技术,实现 IPv6 用户访问 IPv4 网络资源,主要的互通技术有NAT64、MAP-T、MAP-E等。在IPv6业务和IPv6流量占据主导地位时,存在少量IPv6用户访问IPv4应用,或者IPv6节点和IPv4节点互通业务需求时使用翻译技术。

隧道是报文重封装技术,即一种协议封装到另外一种协议中的技术,常用的技术有手工隧道、6RD、DS-Lite、6PE、6vPE等,在IPv6网络规模较小,分布零散的情况下,可以通过隧道技术穿越IPv4网络将这些IPv6孤岛连接起来,实现互通。

SRv6技术为SDN/NFV提供更多支持,提供可编程性和E2E的优质服务,兼容传统L3 VPN和EVPN等业务。

SDN和NFV是当今驱动网络向云发展的双轮动力,IPv6协议更能促进SDN和NFV发展,IPv6协议除了能够对齐IPv4协议提供的所有特性, 如BGP-LS、Telemetry、PCEP、NETCONf、YANG等,还能提供基于IPv6协议的Inband-OAM、SRv6的Network Programming功能,给SDN和NFV更大的支持,SDN/NFV的部署使网络演进从双栈切换到IPv6-only网络更容易。云服务可以利用基于IPv6协议的SDN和NFV技术,实现数据中心内IPv6虚拟网络和外部IPv6物理网络在逻辑上达成统一网络部署,为数据中心提供基于IPv6协议的VM、vNet和vRouter资源,如图2所示。


基于IPv6协议的SRv6源路由技术提供端到端(E2E)优质承载服务。SRv6使用MBGP作为控制面,将基于IPv4 MPLS转发面的L3/L2VPN、EVPN演进到基于IPv6转发面的L3/L2VPN和EVPN。SRv6提供的IPv6的L3/L2VPN和EVPN,不再使用MPLS和LDP、RSVP协议,网络中协议类型大幅减少,网络越来越简化和扁平化。

中兴通讯IPv6实践和产品


中兴通讯自2001年初组建IPv6研发团队,在IPv6/IPv4技术上的研发投入已持续十多年,是国内首家获得IPv6 Ready第一阶段认证的厂商,在10多个重大标准组织任成员身份,发布100多款支持IPv6功能的通信系统产品,提供覆盖终端、承载网以及业务的端到端IPv6演进方案。

中兴通讯核心路由器T8000、多业务接入路由器M6000-S、数据中心交换机99、园区交换机89E、OLT、终端、IPTV、网管支持IPv6双栈等过渡技术功能,满足IPv6网络部署需要。

中兴通讯多年来在IPv6领域深耕细作,全系列网络产品支持IPv6功能,在IPv6领域与国内运营商和科研机构紧密合作,参与中国移动、中国电信和中国联通的下一代互联网建设和应用,在国内多个省份完成IPv6试点和部署,积极助力运营商IPv6的平滑过渡和未来网络演进。中兴通讯将立足需求,合作创新,进一步完善和优化产品功能,助航中国IPv6规模商用,争IPv6互联网先机!


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