IPv6过渡推进技术

简介: 【6月更文挑战第18天】IPv6过渡技术涉及双栈、DS-Lite策略。双栈初期用于同时支持IPv4和IPv6,但不减少IPv4损耗。DS-Lite,一种4over6结合NAT44的方案,长期解决IPv4耗尽,通过隧道承载IPv4流量,实现IPv4到IPv6网络的平滑演进。运营商和ICP需支持双栈,以适应IPv4和IPv6共存的过渡时期。

由于IPv6地址数量庞大,因此IPv6是替代IPv4地址数量有限的最终解决方案。其中,IPv6的过渡,按照双栈引入、DS-Lite逐步切换、6RD局部补充的步骤依次进行。

1、双栈方案是IPv6试点初期的必然方案

双栈技术是指从用户侧到接入网同时支持IPv4和IPv6协议栈。当和IPv4节点通信时需要采用IPv4协议栈,当和IPv6节点通信时需要采用IPv6协议栈。


由于过渡技术的必然性,处于双栈阶段,运营商的重要工作不仅是对网络设备的升级,而且必须包括对ICP业务的牵引工作,因此,建议在考虑用户侧的同时,逐步迁移ICP到IPv6,或者为ICP准备部分IPv4、IPv6双栈接入地址以满足不同网络客户的访问需求,这样在早期往往可以更容易地吸引客户使用IPv6访问网络,为IPv6业务铺路。


双栈技术虽然暂时可以解决IPv4与IPv6的互通问题,但是并不能减少IPv4地址的损耗,而只是相对较少地损耗IPv4公网IP地址,随着应用增加,运营商侧的IPv4地址不够实用的问题仍然凸显,如果长期发展下去,那么IPv4和IPv6共存的时间将会无限期延长。


如果终端运行双栈技术,那么IPv4和IPv6将在上游接入网运行在不同VLAN中,终端可按照端口不同,区别IPv4/IPv6数据流;终端也可以使用桥接技术简化IPv6实现难度。接入网在IPv4/IPv6下提供一致转发,相比之下,IPv6 VLAN下的管理能力更为重要。

2、DS-Lite方案具有较强的生命力

双栈方案并不能解决IPv4即将耗尽的问题,解决地址耗尽只能靠复用IP地址。传统的NAT44方式只能是业务长期固守IPv4上,时间一长还是会碰到地址耗尽和迁移到IPv6的问题。


DS-Lite是4over6隧道+NAT44的组合技术。双栈主机采用IPv6/IPv4地址和IPv6/IPv4节点进行通信。其中,终端对IPv6流简单路由转发,对于IPv4流以与CGN之间的4over6隧道方式承载。CGN设备将IPv4报文剥离,通过NAT44技术转换成公网地址访问IPv4节点。


DS-Lite方案比较巧妙地结合了NAT44和IPv6双栈这两种思路。考虑到IPv4与IPv6会在相当长的时间共存,主机以IPv4单栈和IPv4/IPv6双栈为主的实际情况,DS-Lite采用NAT44方式进行了IPv4传统业务的访问。而同时网络逐步进行IPv6化改造,这样网络升级与传统业务的支持就完全独立开,运营商可以直接升级其业务网络。对于一个产业链,各个节点都需要升级的演进过程,这一点非常重要。在DS-Lite的建设过程中,运营商升级网络(包括城域网、接入网)到支持IPv6(或者IPv4/IPv6双栈),发放支持DS-Lite的RG。虽然先期投入较大,但整个网络平滑演进。另外,DS-Lite的RG发放,可以与运营商现有家庭网关的发放工作结合起来。


ICP的建设需要保持双栈的思路。这不仅是业务迁移的需要,同时也是DS-Lite实现业务所必需的。DS-Lite并不提供IPv4单栈主机对IPv6服务器访问的支持,所以对开展在IPv6网络中的新业务,还必须提供IPv4的访问机制。也就是说,业务系统及其所在网络必须支持双栈,分别对来自IPv4和IPv6的主机服务。但这点对目前的运营商网络并不是太大问题,只是会增加业务系统的复杂度。


在该阶段,运营商网络将一步切换到IPv6,将IPv4的流量逐步吸收。支持IPv4单栈的计算机访问IPv4网络,DS-Lite终端与DS-Lite网关配合实现单播业务IPv4 over IPv6。接入网感知IPv6流量,提供IPv6单播。IPv6地址由BNG分配,IPv4地址由RG分配私网地址。多播业务可切换到IPv6,或者保留在原来的IPv4 VLAN中。终端支持IPv6 DS-Lite、IPv6路由功能。

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