２０１０年第１Ｏ期 福建电脑 ８３ 下一代网络的ＩＰｖ６迁移策略 郑健 （苏州工业园区职业技术学院江苏苏州２１５１２５） 【摘要】：下一代网络（ＮＧＮ）的运营商面临着如何从基于ＩＰｖ４的ＮＧＮ迁移到基于ＩＰｖ６的ＮＧＮ 的问题。在迁移过程中，ＮＧＮ运营商需要处理多种通信需求。ＩＰｖ６的迁移可被划分为四个阶段，ＩＰｖ４的网 络将越来越小．直至被Ｉｐｖ６网络完全取代。对于ＩＰｖ６迁移的功能需求要通过隧道技术、双栈技术、转换技 术等来实现。 【关键词】：ＮＧＮ，ＩＰｖ６，迁移，过渡技术，运营商 求．要求提供ＩＰｖ６ ｏｖｅｒ ＩＰｖ４的隧道机制。 （５）ＩＰｖ６主机和ＩＰｖ４主机之间的通信。这样的通 下一代网络（ＮＧＮ）是基于分组技术的网络，能提 Ｐｖ６迁移的整个过程中都会存在。这要求实现 供电信服务，可利用多重宽带、确保服务质量（ＱｏＳ）的 信在向Ｉ１、引言 传输技术。在该网络内，与服务相关的功能不依赖于与 ＩＰ地址和协议的转换 传输相关的基础技术。它能使用户无束缚地接入网络 在ＩＰｖ４网络和ＩＰｖ６网络互联、迁移过程中．基本 并能促进服务提供商及其选择服务的竞争。ＮＧＮ支持 的方法包括双协议栈、配置隧道机制、网络地址和协议 广泛的移动性，能对用户提供一致的、普遍存在的服 转换等。此外．在具体应用中还可以采用应用层网关或 务。 代理服务器的方法。ＮＧＮ运营商可以在迁移过程中采 现在对于ＮＧＮ的运营商．面临着如何从基于ＩＰｖ４ 用不同的方法进行组合后实施部署．以应对不同的迁 此外．由于ＩＰｖ４地址的短缺，目前许多网络在部署 的ＮＧＮ迁移到基于ＩＰｖ６的ＮＧＮ的问题。基于ＩＰｖ６ 移需求。 的ＮＧＮ支持ＩＰｖ６的寻址、路由协议和服务，运行在传 Ｐ地址．因此就有许多ＮＡＴ设备在 输层中不同的基础传输技术之上．能识别和处理ＩＰｖ６ 时都采用了私有Ｉ报头和选项 而在向ＩＰｖ６迁移过程中．主要解决的就 网络中运行 在ＩＰｖ６迁移过程中．就需要在ＮＧＮ中部 是ＮＧＮ的运营商在提供ＩＰｖ６网络和服务的同时．要 署ＣＧＮ设备．以满足传统的私有ＩＰ地址主机通过公 ｒｉｅｒ Ｇｒａｄｅ ＮＡＴ）即 保持ＩＰｖ４网络和服务的持续可用．并且提供ＩＰｖ６和 网ＩＰｖ４地址访问因特网。ＣＧＮ（ＣａｒＩＰｖ４网络之间的互相通信。 ２、ＩＰｖ６迁移的要点 电信级ＮＡＴ．是指部署在电信网络中的ＮＡＴ设备．用 于转换不同ＩＰ地址空间之间的数据包．它可与隧道功 在ＩＰｖ６迁移过程中．ＮＧＮ运营商需要处理以下几 能进行整合。 种通信需求： ３、ＩＰｖ６迁移的阶段 （１）传统的ＩＰｖ４主机之间的通信。或者ＩＰｖ４主机 与驻留在双栈主机上的ＩＰｖ４应用之间的通信。这种通 信支持一直要保持到完全基于ＩＰｖ６的ＮＧＮ。其基本功 能要求实现ＩＰｖ４数据包的路由和转发。 （２）ＩＰｖ６主机之间的通信．或者ＩＰｖ６主机与驻留 在双栈主机上的ＩＰｖ６应用之间的通信。从开始向ＩＰｖ６ 迁移。就需要提供这种通信支持。其基本功能要求实现 ＩＰｖ６数据包的路由和转发。 （３）通过ＩＰｖ６网络，提供传统的ＩＰｖ４主机之间的 通信．或者ＩＰｖ４主机与驻留在双栈主机上的ＩＰｖ４应 图１．１向ＩＰｖ６迁移的四个阶段 用之间的通信。这种通信是在向ＩＰｖ６迁移的过渡阶段 目前的ＮＧＮ还是基于ＩＰｖ４的．用户的访问需求也 是基于ＩＰｖ４的。不久的将来．这些都要被基于ＩＰｖ６的 产生的需求。要求提供ＩＰｖ４ ｏｖｅｒ ＩＰｖ６的隧道机制。 （４）通过ＩＰｖ４网络，提供ＩＰｖ６主机之间的通信，或 ＮＧＮ所取代。但是，目前的因特网规模极其庞大。从传 Ｐｖ４的ＮＧＮ迁移到完全基于ＩＰｖ６的ＮＧＮ 者ＩＰｖ６主机与驻留在双栈主机上的ＩＰｖ６应用之间的 统的基于ＩＰｖ６时。必须保 通信。这种通信是在向ＩＰｖ６迁移的开始阶段产生的需 将经历一个很长的过程。所以在部署Ｉ持ＩＰｖ４的正常使用。ＩＰｖ６的迁移应从小范围开始，逐 福建电脑 ２０１０年第１０期 步扩展到因特网的核心部分．ＩＰｖ４的网络在此过程中 即把ＩＰｖ６数据包封装到ＩＰｖ４数据包中．再转发到另 将越来越小，直至被ＩＰｖ６网络完全取代。 个基于ＩＰｖ６的ＮＧＮ 如果有两个以上ＩＰｖ６的ＮＧＮ 一向ＩＰｖ６的迁移可被划分为以下四个阶段．如图１．１ 通过隧道互联．就必须提供ＩＰｖ６路由信息以判断隧道 所示。 的选择。 第一阶段是通过基于ＩＰｖ４的ＮＧＮ来连接基于 在迁移的第二阶段．运营商同样要选择性地采用 ＩＰｖ６的ＮＧＮ。目前的网络还是基于ＩＰｖ４的．会有一些 上述技术。不论双栈的ＮＧＮ、纯ＩＰｖ４的ＮＧＮ还是纯 用户在本地部署ＩＰｖ６网络．但它们如同海洋中孤岛。 ＩＰｖ６的ＮＧＮ．路由器都可以提供转换服务。以连接纯 Ｐｖ４的主机 因此这个阶段的主要关注点在于迁移和转换技术．而 ＩＰｖ６的主机和纯Ｉ大多数重要的ＩＰｖ６功能需求是要求支持ＩＰｖ４网络中 在迁移的第三阶段．路由器的功能仍类似上述阶 的ＩＰｖ６隧道。这一阶段的纯ＩＰｖ６主机不多，但它们要 段．只是隧道技术中要封装ＩＰｖ４数据包到ＩＰｖ６数据 能与纯ＩＰｖ４主机通信．并通过基于ＩＰｖ４的ＮＧＮ进行 相互通信。例如采用６ＰＥ（ＩＰｖ６ Ｐｒｏｖｉｄｅｒ Ｅｄｇｅ）技术，通 过ＩＰｖ４的ＭＰＬＳ骨干网实现ＩＰｖ６过渡．这种方案既高 效，操作风险又比较小。 第二阶段是通过双栈ＮＧＮ来连接基于ＩＰｖ４的 ＮＧＮ和基于ＩＰｖ６的ＮＧＮ 随着ＩＰｖ６的深入应用。骨 干路由器要升级到支持双栈的路由器．形成ＩＰｖ４和 ＩＰｖ６的双重逻辑层 ＩＰｖ４和ＩＰｖ６协议运行在同一物理 网络中，但在数据层、控制层、管理层上对两种协议的 通信要分别进行处理 第三阶段是通过基于ＩＰｖ６的ＮＧＮ来连接基于 ＩＰｖ４的ＮＧＮ。ＩＰｖ４地址的耗尽．最终会导致ＩＰｖ６的大 规模采用，从而出现纯ＩＰｖ６的ＮＧＮ。到这一阶段，大多 数商业应用已经迁移到ＩＰｖ６网络．核心骨干网只支持 ＩＰｖ６．只有一些零星小规模的基于ＩＰｖ４的ＮＧＮ会分 布在基于ＩＰｖ６的ＮＧＮ周边。这时，就需要有ＩＰｖ４ ｏｖｅｒ ＩＰｖ６隧道来支持通过ＩＰｖ６的ＮＧＮ实现ＩＰｖ４通 信。ＩＰｖ４主机要访问ＩＰｖ６服务，就需要进行协议转换。 第四阶段就是完全基于ＩＰｖ６的ＮＧＮ。此时，ＩＰｖ６ 已经彻底取代ＩＰｖ４．ＮＧＮ已是纯ＩＰｖ６的。到这一阶 段。ＮＧＮ运营商已经不用提供ＩＰｖ４的连接服务，网络 中也不再采用ＩＰｖ４功能。可能有些用户会在本地部署 ＩＰｖ４网络．基于ＩＰｖ４的ＮＧＮ之间的互联要通过ＩＰｖ４ ｏｖｅｒ ＩＰｖ６隧道或者协议转换机制来完成。 ４、ＩＰｖ６迁移的功能需求 对于运营商而言．ＩＰｖ６迁移的需求包括操作透明、 服务持续、平滑过渡、不影响网络服务的性能等等。具 体而言有以下基本的功能需求：ＩＰｖ６路由和转发，ＩＰｖ６ 地址分配．ＩＰｖ６的ＤＮＳ服务，ＩＰｖ６网络管理等。 在迁移的第一阶段．基于ＩＰｖ４的ＮＧＮ仍保持不 变。用户访问基于ＩＰｖ６的ＮＧＮ时，要通过隧道技术、 ｖ４一ｖ４ ＣＧＮ、协议转换等来实现。路由器要提供两种服 务：ＩＰｖ６数据包和ＩＰｖ４数据包的转换服务；配置隧道， 包中，再转发到另一个基于ＩＰｖ４的ＮＧＮ。如果有两个 以上ＩＰｖ４的ＮＧＮ通过隧道互联．就必须提供ＩＰｖ４路 由信息以选择传输隧道 到完全基于ＩＰｖ６的ＮＧＮ阶段．如果不存在基于 ＩＰｖ４的ＮＧＮ，转换服务就不需要了。 几种ＩＰｖ６迁移的过渡技术各有优缺点．主要特点 比较见表１．１。 过渡技术 优点 缺点 隧道技术 可解决ＩＰｖ６的ＮＧＮ之间通过ＩＰｖ４ 无法解决ＩＰｖ６的ＮＧＮ和ＩＰｖ４的 的ＮＧＮ进行通信 ＮＧＮ中主机之间的通信 可实现ＩＰｖ６的ＮＧＮ和１Ｐｖ４的ＮＧＮ 要对现有网络骨干设备以及软件进 双栈技术 中主机之问的通信 行升级改造，技术复杂．有影响网络 现有业务的风险 转换技术 可实现ＩＰｖ６的ＮＧＮ和ｌＰｖ４的ＮＯＮ 对支持的应用有较丈局限性 中主机之间的通信 ＣＧＮ 短期内可解决脚４地址不足的问题 应用支持有限．易造成信息传输瓶颈 表１．１ ＩＰｖ６迁移的过渡技术比较 ５、结束语 向ＩＰｖ６迁移对运营商来说是一个商业策略驱动。 从业务的角度来看。ＮＧＮ中的移动终端部署、视频业 务是最先具备ＩＰｖ６迁移的商业动力。在迁移之初，地 址的转换技术和隧道技术非常关键。对于数据中心和 运营商自营的业务，可以进行双栈部署。从中期来看， ＩＰｖ６网络会越来越大．ＩＰｖ４和ＩＰｖ６的ＮＧＮ之间互通 的流量会变得非常巨大。而长期的发展就是ＮＧＮ的彻 底ＩＰｖ６化 参考文献： 【１］Ｔｅｒｒｉｆｓ ｏｆ Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ ｏｆ ＮＧＮ—ＧＳＩ［ＥＢ／ＯＬ］．（２ｏｏ９—０７）【２Ｏ１Ｏ一 ０９ —２４１．ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｉｔｕ．ｉｎｔ／ｄｍｓ＿ｐｕｂ／ｉｔｕ —ｔ／ｏｔｈ／２Ｃ／０４／ Ｔ２Ｃ０４０００００３０００３ＰＤＦＥ．ｐｄ￣ 【２］ＩＴＵ—Ｔ ｄ ＩＫｅｃｏｍｍｅｎｄａｄｏｎ Ｙ．ｉｐｖ６ｍｉｇｒａｔｉｏｎ：Ｐ．ｏａｄｍａｐ ｆｏｒ ＩＰｖ６ Ｍｉｇｒａｔｉｏｎ右＿０ｍ ＮＧＮ Ｏｐｅｒａｔｏｒ ｓ Ｐｅｒｓｐｅｃｔｉｖｅｓ［Ｐ．／ＯＬ］．ＩＴｕ—Ｔ （２００９—０５—２０）【２０１０—０９—２４］．ｈｔｔｐｓ：／／ｄａｔａｔｒａｃｋｅｒ．ｉｅｆ．ｏｒｇ／ｄｏｃｕ－ ｍｅｎｔｓ／ＬＩＡＩＳＯＮ／ｆｉｌｅ９６１．ｐｄ￣ ［３】伍孝金．ＩＰｖ６技术与应用【Ｍ】．清华大学出版社，２０１０．
