ipv6地址規(guī)劃方法

1、IPv6地址規(guī)劃方法地址規(guī)劃方法今年初ICANN和APNIC的IPv4地址池全部耗盡，亞太地區(qū)成為全球首個無法滿足IPv4需求的地區(qū)。伴隨著我國互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的高速增長以及未來三網(wǎng)融合和物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，當(dāng)前我國掌握的IPv4地址資源遠(yuǎn)無法滿足高速增長的用戶需求，我國將成為全球最早受地址匱乏影響的國家之一。IPv4地址耗盡將迫使我國網(wǎng)絡(luò)運營商加速部署IPv6網(wǎng)絡(luò)和服務(wù)，在IPv6部署初期制定科學(xué)合理的網(wǎng)絡(luò)、業(yè)務(wù)發(fā)展規(guī)劃至關(guān)重要，而結(jié)合網(wǎng)絡(luò)層次、

2、路由協(xié)議、流量特征等因素，建立IPv6地址資源部署策略是網(wǎng)絡(luò)整體規(guī)劃的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，將影響到基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)運行效率、互聯(lián)網(wǎng)管理效果。本文主要總結(jié)了提早完成IPv6地址規(guī)劃的重要意義，探討IPv6地址通過承載各種信息提升路由、安全、管理性能的方案，以科學(xué)規(guī)劃、可持續(xù)發(fā)展為原則提出我國IPv6地址全國規(guī)劃布局的總體策略。一、一、IPv6IPv6地址規(guī)劃將深刻影響我國互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展地址規(guī)劃將深刻影響我國互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展初期缺少對IPv4地址規(guī)劃重要性的

3、認(rèn)知，導(dǎo)致當(dāng)前嚴(yán)重的路由膨脹、地址過早耗盡、無法有效管理等問題。在IPv6地址全面部署前夕，應(yīng)充分了解IP地址作為互聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)資源，其全盤布局策略將全面影響網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施部署水平、可持續(xù)發(fā)展以及互聯(lián)網(wǎng)管理能力。IPv6地址規(guī)劃方案影響全網(wǎng)路由聚合能力。IPv4地址缺乏層次結(jié)構(gòu)，地址分配和管理缺乏統(tǒng)一規(guī)劃，導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)路由效率低下。除運營商之外，其他有地址需求的單位也掌握了數(shù)量可觀的地址資源，接入運營商網(wǎng)絡(luò)后產(chǎn)生大量無法聚合的地址碎片，這是造成

4、IPv4BGP路由表迅速膨脹、路由效率下降的主因。此外，流量工程、Multihoming、攜地址轉(zhuǎn)網(wǎng)等使問題更加嚴(yán)重化。在沿襲IPv4地址分配模式的背景下，IPv6海量地址空間對提高路由聚合能力提出了更高要求，否則潛在大量地址碎片必然導(dǎo)致路由表過快增長。因此IPv6地址規(guī)劃的首要任務(wù)在于減少網(wǎng)絡(luò)地址碎片，增強路由聚合能力，降低路由器等設(shè)備的CPU、內(nèi)存等消耗，提高網(wǎng)絡(luò)路由效率。IPv6地址規(guī)劃制約地址利用率，進(jìn)而影響IPv6地址生命周期

5、。由32位擴展到128位，IPv6極大地擴展了地址空間，但也并非無限可用，通過分析典型網(wǎng)絡(luò)的IPv6地址配置方式可以看出，IPv6往往以浪費地址資源的方式保障地址配置唯一性，IPv6地址無狀態(tài)自動配置造成了IPv6地址利用率相對較低，如移動通信網(wǎng)絡(luò)的IPv6地址以“64”為單位為每個PDP上下文分配地址前綴、家庭網(wǎng)絡(luò)以“48”為單位分配前綴等。因此，IPv6地址雖然提供了龐大的空間，但無序發(fā)展將導(dǎo)致IPv6地址嚴(yán)重浪費，迫切要求在初期進(jìn)

6、行科學(xué)規(guī)劃，節(jié)約地址空間，盡量延長IPv6地址生命周期，避免重蹈IPv4地址空間過早耗盡的覆轍。IPv6地址分配方案影響地址的有效管理。當(dāng)前對已分配的IP地址，我國尚缺乏有效的管理手段。通過科學(xué)規(guī)劃IPv6地址方案，有利于提高我國在互聯(lián)網(wǎng)收到攻擊時的網(wǎng)絡(luò)溯源能力，保障網(wǎng)絡(luò)安全性和可信任性。二、二、層次化結(jié)構(gòu)和海量地址空間為層次化結(jié)構(gòu)和海量地址空間為IPv6IPv6地址擴展語義創(chuàng)造了條件地址擴展語義創(chuàng)造了條件總體來說，IPv6地址包括全球

7、路由前綴、子網(wǎng)標(biāo)識以及64位接口標(biāo)識符三個部分。對除由國際地址分配機構(gòu)(ICANN、APNIC等)分配的前綴外，剩余地址比特位(前綴至第65比特前)可以由規(guī)劃機構(gòu)、互聯(lián)網(wǎng)運營商自行劃定，并制定相關(guān)含義。同時，64位接口標(biāo)識符目前也沒有形成全球明確的分配規(guī)則，可以在規(guī)劃時統(tǒng)一考慮利用接口標(biāo)識符承載多種信息。根據(jù)當(dāng)前研究成果，IPv6地址能夠承載的信息主要有以下幾類。配目標(biāo)數(shù))，HD作為評價n地址段分配的門限值，一般推薦HD取值大于0.8。

8、當(dāng)要申請單位需要更大空間時，需對其未來地址進(jìn)行需求分析。作者簡介：作者簡介：蘇嘉，畢業(yè)于北京郵電大學(xué)，碩士。現(xiàn)就職于工業(yè)和信息化部電信研究院規(guī)劃所，工程師，主要從事互聯(lián)網(wǎng)相關(guān)研究工作。IPv4IPv6組播過渡技術(shù)組播過渡技術(shù)在下一代互聯(lián)網(wǎng)中，已確定IPv6必須實現(xiàn)對組播的支持，并安排了大量的組播地址空間。雖然在IPv6開始應(yīng)用后純IPv6節(jié)點會越來越多，但許多IPv4節(jié)點依然會因為它們的成功運作而繼續(xù)存在。因此短期內(nèi)IPv6無法全部替換

9、IPv4，兩者必定會在很長一段時間內(nèi)共存。在這一漫長的共存期中，按照IPv6的部署策略，純IPv6網(wǎng)絡(luò)將會區(qū)域性地不斷出現(xiàn)。此時，網(wǎng)絡(luò)將呈現(xiàn)出純IPv4網(wǎng)絡(luò)和純IPv6網(wǎng)絡(luò)共同存在，互相交錯的局面。因此，必須有一套機制來保證IPv4與IPv6節(jié)點能直接通信以實現(xiàn)平滑過渡。目前，已有相當(dāng)多的過渡技術(shù)被提出，但它們只適用于單播通信，還不能適用于組播通信。雖然組播通信的過渡技術(shù)尚未成為人們研究工作的重心，但作為一個很有實際應(yīng)用意義的研究方向，

10、已經(jīng)開始被越來越多的組織和團(tuán)體關(guān)注[14]。1組播過渡技術(shù)組播過渡技術(shù)1.11.1雙棧技術(shù)雙棧技術(shù)雙棧的組播過渡解決方案實際上是純IPv4組播網(wǎng)和純IPv6組播網(wǎng)兩者的疊加。單播中，可以將服務(wù)器配置成雙棧，以便純IPv4和純IPv6的主機能夠輕松地訪問它。同樣，組播源也可以配置成雙棧，同時向IPv4組和IPv6組發(fā)送數(shù)據(jù)流，使運行不同協(xié)議棧的所有主機都能接收組播報文。在雙棧網(wǎng)絡(luò)上IPv4和IPv6組播可以同時部署。IPv4和IPv6組播

11、能同時運行在路由器和主機上，并且能同時存在于同一網(wǎng)絡(luò)鏈路；路由器也能同時成為IPv4組和IPv6組的匯聚點(RP)。對于簡單的單源情況，如果數(shù)據(jù)流只存在于一個封閉環(huán)境中，所有潛在接收者都支持同一IP協(xié)議，則源只需要使用這一IP協(xié)議。在更多的開放環(huán)境中，潛在接收者及其支持的IP協(xié)議是未知的，為了確保所有接收者都能夠接收，需要有一個IPv4源和一個IPv6源，此時必須保證兩個源都使用同一源數(shù)據(jù)。只有少量源時，可以利用雙棧技術(shù)，將所有源配置成

12、雙棧，同時向IPv4組和IPv6組發(fā)送報文。但在一個視頻會議中，幾乎每個人都要同時接收和發(fā)送數(shù)據(jù)，并且一部分參與者使用純IPv4，另一部分使用純IPv6，在這種情況下雙棧技術(shù)將無能為力。另外，使用雙棧技術(shù)時，帶寬的耗費將是原來的兩倍。雙棧技術(shù)不需要額外的設(shè)備，也不需要對組播數(shù)據(jù)做額外的轉(zhuǎn)換。因此，是最容易實施的一種方案。適用于應(yīng)用環(huán)境中不需要IPv4主機與IPv6主機之間進(jìn)行通信的情況，如內(nèi)容分發(fā)。1.21.2協(xié)議轉(zhuǎn)換技術(shù)協(xié)議轉(zhuǎn)換技術(shù)協(xié)

13、議轉(zhuǎn)換技術(shù)可以在無需改動基礎(chǔ)設(shè)施的情況下，使IPv6主機能像與IPv6組播組通信一樣，使用普通的IPv6組播協(xié)議與任何IPv4組播組通信。其核心思想是：在使用一種IP協(xié)議的源和使用另一種IP協(xié)議的宿之間的路徑上放置一個或多個轉(zhuǎn)換設(shè)備。在極少數(shù)的情況下，轉(zhuǎn)換也在發(fā)送或接收的主機上完成，這主要針對運行在雙棧主機上但僅支持一種IP協(xié)議的應(yīng)用程序。常用的轉(zhuǎn)換方法有以下幾種：(1)轉(zhuǎn)發(fā)器IPv4中，轉(zhuǎn)發(fā)器(Reflect)方案在無法全局組播時經(jīng)常