運(yùn)營(yíng)商互聯(lián)網(wǎng)IPv6網(wǎng)絡(luò)技術(shù)演進(jìn)探討

3.1 引入期

引入期內(nèi)主要完成骨干網(wǎng)雙棧升級(jí)改造，為城域網(wǎng)向IPv6演進(jìn)奠定基礎(chǔ)。在城域開展隧道、雙棧、NAT等關(guān)鍵技術(shù)的商用實(shí)驗(yàn)。引入期主要解決地址不足帶來(lái)的壓力，在部分區(qū)域內(nèi)部署IPv6或雙棧終端，開展IPv6實(shí)驗(yàn)，對(duì)IPv6的技術(shù)成熟度和部署模式進(jìn)行探索。

引入期寬帶互聯(lián)網(wǎng)訪問(wèn)的模型如圖3所示。引入期主要部署內(nèi)容包括：在骨干網(wǎng)引入雙棧；在城域網(wǎng)部分區(qū)域內(nèi)設(shè)置雙棧BRAS、CGN，并對(duì)該區(qū)域內(nèi)接入網(wǎng)進(jìn)行改造使之支持IPv6；在城域網(wǎng)內(nèi)部署雙棧BRAS的多個(gè)區(qū)域之間開啟隧道，實(shí)現(xiàn)城域內(nèi)IPv6分組的透?jìng)鳎恢鸩皆谧杂善脚_(tái)中引入雙棧。

圖3 寬帶互聯(lián)網(wǎng)引入期訪問(wèn)模型

引入期中大部分平臺(tái)、終端仍然采用IPv4協(xié)議棧，城域網(wǎng)僅采用IPv4協(xié)議棧、骨干網(wǎng)采用雙棧。僅在部分區(qū)域內(nèi)部署雙棧BRAS和CGN設(shè)備，并在該區(qū)域內(nèi)部署IPv6或雙棧終端。

IPv4系統(tǒng)或終端互訪時(shí)，過(guò)程仍然與純IPv4網(wǎng)絡(luò)沒(méi)有差別。

IPv6終端或系統(tǒng)的互訪可以采用兩種方式實(shí)現(xiàn)：方式一，在雙棧BRAS處建立從源端到目的端的隧道，可以采用6to4、GRE、手工隧道、ISATAP等方式將IPv6分組封裝在隧道中傳送；方式二，在雙棧BRAS處建立從城域網(wǎng)至骨干網(wǎng)的隧道，在骨干網(wǎng)邊緣將IPv6分組解出，在骨干網(wǎng)中采用IPv6路由方式傳送分組，在進(jìn)入目的地城域網(wǎng)時(shí)再次建立1條從骨干網(wǎng)邊緣至目的地雙棧BRAS之間隧道。

IPv4與IPv6系統(tǒng)或終端互訪時(shí)，首先在IPv6終端/系統(tǒng)所在區(qū)域的BRAS處通過(guò)CNG設(shè)備進(jìn)行地址轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換之后再以IPv4方式互訪。

3.2 過(guò)渡期

過(guò)渡期在引入期基礎(chǔ)上進(jìn)一步擴(kuò)大IPv6部署范圍。過(guò)渡期著重推進(jìn)城域網(wǎng)內(nèi)IPv6的演進(jìn)，在前期自有業(yè)務(wù)平臺(tái)部署IPv6基礎(chǔ)上推進(jìn)其他業(yè)務(wù)平臺(tái)的雙棧部署，同時(shí)進(jìn)一步推動(dòng)終端上IPv6和雙棧的部署。

過(guò)渡期寬帶互聯(lián)網(wǎng)訪問(wèn)的模型如圖4所示。過(guò)渡期的主要部署內(nèi)容包括：對(duì)城域網(wǎng)進(jìn)行雙棧升級(jí)；在前期少量BRAS升級(jí)基礎(chǔ)上，對(duì)所有BRAS進(jìn)行雙棧升級(jí)，并建立BRAS與CNG之間的隧道；部分終端開始部署雙棧或純IPv6協(xié)議；自有平臺(tái)進(jìn)一步推進(jìn)雙棧升級(jí)，并在其他業(yè)務(wù)平臺(tái)上引入雙棧。

圖4 寬帶互聯(lián)網(wǎng)過(guò)渡期訪問(wèn)模型

過(guò)渡期進(jìn)一步推進(jìn)IPv6在城域網(wǎng)和終端、平臺(tái)的部署。過(guò)渡期完成在城域網(wǎng)的IPv6部署，并進(jìn)一步向終端和平臺(tái)深化IPv6部署。

IPv4系統(tǒng)或終端互訪時(shí)，過(guò)程仍然與純IPv4網(wǎng)絡(luò)沒(méi)有差別。

IPv6終端或系統(tǒng)的互訪時(shí)，由于已經(jīng)完成了骨干網(wǎng)、城域網(wǎng)、接入網(wǎng)的升級(jí)改造，因此也可以直接互訪與IPv4互訪沒(méi)有差別。

IPv4與IPv6系統(tǒng)或終端互訪時(shí)，首先IPv6終端/系統(tǒng)通過(guò)所在區(qū)域BRAS與CNG之間的隧道實(shí)現(xiàn)地址轉(zhuǎn)換，然后再采用IPv4或IPv6直接互通。

3.3 成熟期

成熟期基本上完成網(wǎng)絡(luò)、系統(tǒng)的雙棧升級(jí)改造，重點(diǎn)在于IPv6在終端上的部署，當(dāng)大部分終端采用雙?；蛘呒僆Pv6的方式進(jìn)行通信時(shí)，逐步完成終端向純IPv6的遷移。

成熟期寬帶互聯(lián)網(wǎng)訪問(wèn)的模型如圖5所示。成熟期的主要部署內(nèi)容包括：自由業(yè)務(wù)平臺(tái)和其他業(yè)務(wù)平臺(tái)均完成雙棧升級(jí)，終端完成雙?；蚣僆Pv6部署，并逐步擴(kuò)大純IPv6的比例。

圖5 寬帶互聯(lián)網(wǎng)成熟期訪問(wèn)模型

成熟期將完成所有業(yè)務(wù)平臺(tái)的雙棧升級(jí)，完成所有終端的雙?；蚣僆Pv6部署，并積極擴(kuò)大純IPv6終端的比例。

由于網(wǎng)絡(luò)、系統(tǒng)、終端均可以采用IPv6協(xié)議，因此成熟期終端、系統(tǒng)直接采用IPv6互通。

4 運(yùn)營(yíng)商互聯(lián)網(wǎng)IPv6支持情況及演進(jìn)思路

中國(guó)運(yùn)營(yíng)商寬帶互聯(lián)網(wǎng)骨干網(wǎng)主要覆蓋至省會(huì)或大城市節(jié)點(diǎn)；互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)用戶通過(guò)接入網(wǎng)、城域網(wǎng)到達(dá)骨干網(wǎng)。目前運(yùn)營(yíng)商的互聯(lián)網(wǎng)骨干網(wǎng)絡(luò)設(shè)備對(duì)IPv6的支持程度也不相同，目前基本上都支持ISISv6、OSPFv3和BGP4+等域內(nèi)和域間路由協(xié)議?；ヂ?lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)中的設(shè)備基本上均通過(guò)IPv6 Ready第一階段認(rèn)證(Phase-1)，能夠支持基本IPv6功能。但仍有運(yùn)營(yíng)商的部分路由器尚不能支持NAT-PT功能，必須單獨(dú)部署地址轉(zhuǎn)換設(shè)備。

目前互聯(lián)網(wǎng)中的城域網(wǎng)、接入網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備在路由協(xié)議上，都能夠支持ISISv6、OSPFv3和BGP4+等域內(nèi)和域間路由協(xié)議，部分設(shè)備還支持RIPng協(xié)議；在IPv6 Ready方面部分完成第一階段認(rèn)證(Phase-1)，還有部分完成了第二階段認(rèn)證(Phase-2)；在IPv6其他功能方面，都能支持雙棧和隧道功能，部分支持NAT-PT功能。寬帶接入網(wǎng)層面又由于主要采用物理專線或2層技術(shù)，涉及的IPv6問(wèn)題較少，在此，不予深入討論。

目前中國(guó)電信已分三階段啟動(dòng)了IPv6網(wǎng)絡(luò)建設(shè)：第一階段，從2009年到2011年進(jìn)行IPv6的試商用，將主要以IPv4業(yè)務(wù)為主，啟動(dòng)網(wǎng)絡(luò)和平臺(tái)改造；第二階段從2012年到2015年進(jìn)行IPv6規(guī)模商用，將出現(xiàn)IPv4與IPv6網(wǎng)絡(luò)和業(yè)務(wù)共存狀態(tài)，進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)和平臺(tái)的規(guī)模改造，業(yè)務(wù)逐步遷移，新型應(yīng)用和用戶規(guī)模持續(xù)擴(kuò)大；第三階段在2015年之后進(jìn)行IPv6全面商用， IPv6應(yīng)用占主導(dǎo)，IPv4網(wǎng)絡(luò)和業(yè)務(wù)平臺(tái)逐步退出，將解決Ipv4網(wǎng)絡(luò)孤島問(wèn)題。中國(guó)移動(dòng)已在承載網(wǎng)設(shè)備實(shí)驗(yàn)室完成了規(guī)模測(cè)試，在開展了一系列分組域IPv6測(cè)試，提出了一種新的IPv6過(guò)渡技術(shù)——PNAT，并在CCSA立項(xiàng)推動(dòng)移動(dòng)終端支持IPv6的技術(shù)要求，還通過(guò)CNGI項(xiàng)目，中國(guó)移動(dòng)開發(fā)了大量基于IPv6的新型業(yè)務(wù)，彩信、WAP等業(yè)務(wù)均已實(shí)現(xiàn)IPv6-Ready狀態(tài)；在2009年，還開展了超高清IPv6視頻通信業(yè)務(wù)，碼速達(dá)到了30M以上；此外，還設(shè)計(jì)了一套適合家庭的高清業(yè)務(wù)。中國(guó)聯(lián)通是CNGI的主要承建之一，2006年成立了通信行業(yè)唯一的下一代互聯(lián)網(wǎng)寬帶業(yè)務(wù)工程實(shí)驗(yàn)室，在IPv6業(yè)務(wù)的創(chuàng)新方面有所突破，開展了所有互聯(lián)網(wǎng)話音、數(shù)據(jù)、視頻IPv6化實(shí)驗(yàn)，表明實(shí)施IPv6過(guò)渡的技術(shù)已具備，中國(guó)聯(lián)通將穩(wěn)妥適時(shí)的進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)的升級(jí)改造完成互聯(lián)網(wǎng)IPv6化。

5 結(jié)語(yǔ)

目前，IPv6的實(shí)際部署處于存在著若干IPv6孤島的狀況，僅有少量類似中國(guó)的CNGI、日本的e-Japan這樣的純IPv6試驗(yàn)性骨干網(wǎng)，同時(shí)Internet的主體仍然使用IPv4的初期階段。因此，運(yùn)營(yíng)商和方案設(shè)備提供商們最為關(guān)注的是從IPv4到IPv6的過(guò)渡技術(shù)，以及現(xiàn)有電信設(shè)備對(duì)IPv6的支持和升級(jí)能力。國(guó)際內(nèi)外相關(guān)的互聯(lián)網(wǎng)組織已經(jīng)成立了專門的標(biāo)準(zhǔn)工作組，制定了相應(yīng)的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)，已建立了大量的實(shí)驗(yàn)網(wǎng)，對(duì)IPv6技術(shù)和相關(guān)應(yīng)用進(jìn)行了大量的研究以及測(cè)試工作，這些項(xiàng)目包括但不限于：6BONE、6REN、CERNET2、CNGI。除了這些實(shí)驗(yàn)性的項(xiàng)目，很多的外國(guó)公司已經(jīng)開始提供基于IPv6的業(yè)務(wù)和應(yīng)用，比如：日本NTT的全I(xiàn)Pv6網(wǎng)絡(luò)和美國(guó)Comcast的IPv6 寬帶接入業(yè)務(wù)。這些工作已為IPv6的采用及向IPv4/IPv6的演進(jìn)做出了有力的支撐。總結(jié)這些實(shí)驗(yàn)成果并結(jié)合運(yùn)營(yíng)商支撐的互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)的現(xiàn)狀，將有助于高效、低成本地實(shí)現(xiàn)全互聯(lián)網(wǎng)IPv6化，邁出向下一代互聯(lián)網(wǎng)堅(jiān)實(shí)的一步。