如何向IPv6演進(jìn)？

華為技術(shù)有限公司

基于對(duì)運(yùn)營商網(wǎng)絡(luò)的深刻理解，華為推出了端到端的IPv6演進(jìn)解決方案，幫助運(yùn)營商在互聯(lián)網(wǎng)的新一輪改革浪潮中占據(jù)領(lǐng)先地位。

IPv6的平滑演進(jìn)需要綜合考慮網(wǎng)絡(luò)端到端各個(gè)層面的水平維度，也需要綜合考慮用戶、業(yè)務(wù)、網(wǎng)絡(luò)、成本等多種因素的垂直維度，通過合理的規(guī)劃，循序漸進(jìn)地分階段分步驟逐步完成網(wǎng)絡(luò)IPv6演進(jìn)的各個(gè)組成部分?；趯?duì)運(yùn)營商網(wǎng)絡(luò)的深刻理解，華為推出了端到端的IPv6演進(jìn)解決方案，幫助運(yùn)營商在互聯(lián)網(wǎng)的新一輪改革浪潮中占據(jù)領(lǐng)先地位。

IPv6演進(jìn)勢(shì)在必行

據(jù)最新統(tǒng)計(jì)，IANA(互聯(lián)網(wǎng)數(shù)字分配機(jī)構(gòu))還有約32個(gè)A類地址未分配。如果以每年申請(qǐng)10～15個(gè)的速度計(jì)算，預(yù)計(jì)將在2011年用完。IPv4耗盡成為運(yùn)營商必須面臨的一個(gè)現(xiàn)實(shí)問題。

目前業(yè)界解決IPv4地址耗盡有一些方案，包括IPv4重編址、地址重用等。但是這些方案都不能從根本上解決地址耗盡的問題。長(zhǎng)期來看，電信運(yùn)營商現(xiàn)有的地址儲(chǔ)備，必然將無法滿足業(yè)務(wù)發(fā)展的需要。

IPv6被認(rèn)為是從根本上解決IPv4地址耗盡問題的解決方案。業(yè)界關(guān)于IPv4向IPv6的話題已經(jīng)談?wù)摵芏嗄炅?，但?shí)際上進(jìn)展緩慢，主要在于IPv6只是解決現(xiàn)有的地址問題，還沒有帶來新的商業(yè)機(jī)會(huì)。另外，現(xiàn)有的替代性解決方案基本可以滿足運(yùn)營商的實(shí)際部署需要，因此替換IPv6的推動(dòng)力不足。

但由于現(xiàn)有IPv4地址終將被耗盡，并且IPv6部署越晚，今后對(duì)IPv4改造遷移的總成本越高，所以各方面也在緊跟IPv6發(fā)展的節(jié)奏，以求具備短時(shí)間內(nèi)向IPv6演進(jìn)的能力?？偟膩碚f，IPv4向IPv6的演進(jìn)勢(shì)在必行。

演進(jìn)細(xì)分三個(gè)階段

互聯(lián)網(wǎng)向IPv6的演進(jìn)需要從整個(gè)產(chǎn)業(yè)的角度去考慮各種影響，包括用戶、網(wǎng)絡(luò)、業(yè)務(wù)以及成本。因此，IPv6的演進(jìn)不可能一蹴而就，注定是一個(gè)長(zhǎng)期的過程。這個(gè)過程大體可以分為三個(gè)階段。

第一，IPv6網(wǎng)絡(luò)初步試點(diǎn)階段。在這個(gè)階段，IPv6開始實(shí)現(xiàn)小范圍內(nèi)的試商用，使網(wǎng)絡(luò)能滿足IPv6初步接入能力，積累IPv6網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)、運(yùn)行和維護(hù)的經(jīng)驗(yàn)，同時(shí)保持兼容原有的IPv4業(yè)務(wù)可以正常使用。參與試點(diǎn)城域網(wǎng)具備IPv6業(yè)務(wù)接入能力，骨干網(wǎng)在局部試點(diǎn)，提供IPv6能力或邏輯交換平面。IPv6業(yè)務(wù)以封閉型業(yè)務(wù)部署為主，以保證對(duì)現(xiàn)網(wǎng)業(yè)務(wù)沖擊最??；同時(shí)試點(diǎn)IPv6的開放型業(yè)務(wù)。

第二，IPv6網(wǎng)絡(luò)規(guī)模部署階段。在這個(gè)階段，新IPv4網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)凍結(jié)，骨干全面支持IPv4和IPv6雙邏輯平面，城域網(wǎng)新增設(shè)備以雙棧方式為主，或者以支持IPv6為主要方式，保證IPv6和IPv4在網(wǎng)絡(luò)上動(dòng)態(tài)有序共存。業(yè)務(wù)上保證IPv6用戶的業(yè)務(wù)體驗(yàn)和IPv4相同，保證IPv6用戶可以訪問IPv4網(wǎng)絡(luò)資源，保證IPv4用戶在遷移到IPv6以后，不會(huì)造成對(duì)原有業(yè)務(wù)的使用損失。

第三，IPv4網(wǎng)絡(luò)逐步退出階段。隨著IPv6業(yè)務(wù)逐步普及，運(yùn)營商從運(yùn)營策略上向IPv6傾斜，吸引終端用戶和業(yè)務(wù)系統(tǒng)向IPv6演進(jìn)。網(wǎng)絡(luò)新增用戶和業(yè)務(wù)以IPv6為主，新建封閉型業(yè)務(wù)全部采用IPv6（如IPTV），推動(dòng)開放型業(yè)務(wù)向IPv6演進(jìn)。IPv4網(wǎng)絡(luò)中的業(yè)務(wù)和應(yīng)用逐步遷移到IPv6網(wǎng)絡(luò)，包括IDC、業(yè)務(wù)系統(tǒng)、運(yùn)維系統(tǒng)等。運(yùn)營商開始逐步減少和取消IPv4新業(yè)務(wù)發(fā)展，以業(yè)務(wù)為導(dǎo)向逐步減少IPv4用戶，直至IPv4的完全退出。

演進(jìn)方案四方面入手

不同運(yùn)營商因?yàn)榫W(wǎng)絡(luò)或業(yè)務(wù)方式上的差異性，導(dǎo)致在IPv6演進(jìn)技術(shù)選擇和路線上，存在較大差異，但思路上存在較大相似性。IPTV演進(jìn)路線和方案建議可以從骨干、城域、移動(dòng)、網(wǎng)管四個(gè)角度給出。

1.骨干網(wǎng)：邏輯雙平面，資源可調(diào)節(jié)。

骨干網(wǎng)絡(luò)IPv6引入基本思路以雙棧模式為主，純IP網(wǎng)絡(luò)以雙棧模式為主，MPLS網(wǎng)絡(luò)以6PE/6vPE為主。純IP骨干網(wǎng)部署方式上，形成骨干邏輯平面，升級(jí)部分邏輯平面為IPv6單?；螂p棧。核心節(jié)點(diǎn)和核心匯聚節(jié)點(diǎn)一般存在多鏈路冗余連接，通常為交叉模式，變更交叉模式為上下并行模式，在不影響冗余多鏈路可靠性保證的同時(shí)，清晰了網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和流量策略。

MPLS骨干網(wǎng)部署上，設(shè)備層面保持IPv4 MPLS可達(dá)，業(yè)務(wù)層面形成IPv4/IPv6雙邏輯平面。IPv6 VPN以6vPE方式引入，承載在IPv4 MPLS上，升級(jí)網(wǎng)絡(luò)邊緣PE支持6vPE，引入IPv6 VPN路由。IPv6互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)以6PE方式引入，承載在IPv4 MPLS上，升級(jí)網(wǎng)絡(luò)邊緣PE支持6PE，引入IPv6公網(wǎng)路由。

支持雙棧的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備要求在不同協(xié)議棧間，保證設(shè)備資源的動(dòng)態(tài)共享和可調(diào)節(jié)，在網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)的不同階段，可根據(jù)不同協(xié)議業(yè)務(wù)的流量使用情況，合理調(diào)節(jié)網(wǎng)絡(luò)的資源應(yīng)用。

2.城域網(wǎng)：多接入并存，協(xié)議間互通。

先集中，后分布。IPv6引入早期，用戶較少，分布也較為分散。運(yùn)營商可以集中部署IPv6網(wǎng)關(guān)設(shè)備，進(jìn)行IPv6用戶的統(tǒng)一接入服務(wù)。這樣通過小范圍改造和較小投資，即可快速使網(wǎng)絡(luò)的IPv6 業(yè)務(wù)提供能力；后續(xù)再根據(jù)網(wǎng)絡(luò)IPv6的發(fā)展情況，全面升級(jí)全網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的IPv6支持能力，形成全分布式的規(guī)模IPv6網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)提供能力。如L2TP、6RD等過渡技術(shù)可以作為早期的IPv6城域網(wǎng)方案。

先核心，后邊緣。運(yùn)營商可以優(yōu)先解決城域網(wǎng)核心及邊緣路由器等三層設(shè)備的IPv6業(yè)務(wù)支持能力，保證IPv6基本業(yè)務(wù)的提供能力。對(duì)接入交換機(jī)和DSLAM等二層設(shè)備，降低IPv6的安全、組播等能力要求，后續(xù)在IPv6業(yè)務(wù)發(fā)展中再逐步升級(jí)替換。如早期的IPv6組播業(yè)務(wù)，可在三層網(wǎng)絡(luò)邊緣進(jìn)行組播復(fù)制，降低對(duì)二層網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的IPv6要求，后續(xù)再逐步引入二層網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的IPv6組播復(fù)制能力，提高網(wǎng)絡(luò)的業(yè)務(wù)性能和安全性。

3.移動(dòng)網(wǎng)：數(shù)據(jù)先行，承載滯后。

先業(yè)務(wù)，后承載。IPv4地址耗盡主要影響的是終端用戶，用戶的業(yè)務(wù)會(huì)直接面臨IPv6化的問題，相對(duì)應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備間的地址需求量較少，設(shè)備間的IP地址并不緊迫，可長(zhǎng)期保持承載面IPv4不變，所以需優(yōu)先解決業(yè)務(wù)層面業(yè)務(wù)IPv6化，考慮用IPv4承載面解決IPv6業(yè)務(wù)面的承載問題，如IPv6 over IPv4 GRE等隧道技術(shù)。

先核心，后接入。運(yùn)營商可以優(yōu)先解決和業(yè)務(wù)直接相關(guān)的核心網(wǎng)網(wǎng)元IPv6化，RAN側(cè)設(shè)備主要面向業(yè)務(wù)承載，后續(xù)逐步考慮IPv6化。

4.網(wǎng)管：統(tǒng)一運(yùn)維，管理合一。

先IPv4管理通道，后IPv6管理通道。IPv6管理信息可以先考慮通過IPv4管理通道進(jìn)行管理，后續(xù)再考慮逐步引入IPv6管理通道，降低管理通道的IPv6化對(duì)業(yè)務(wù)發(fā)展的影響。

先物理平面，后業(yè)務(wù)平面。業(yè)務(wù)管理上，運(yùn)營商可以先考慮設(shè)備物理平面上雙棧資源管理和隔離，隨著業(yè)務(wù)管理的逐步深入和精細(xì)化，后續(xù)逐步考慮業(yè)務(wù)邏輯層面，包括邏輯拓?fù)涔芾?，VPN內(nèi)邏輯雙棧資源管理和隔離等。