基于IPv6技術(shù)的應(yīng)用示范項目的研究與實現(xiàn)

摘 要：根據(jù)實現(xiàn)我國教育信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)跨越式發(fā)展的戰(zhàn)略要求，下一代互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)要以IPv6為技術(shù)核心已經(jīng)成為趨勢。本文提出了以IPv6技術(shù)為核心的組網(wǎng)構(gòu)建方案，并在此基礎(chǔ)上進行應(yīng)用示范項目的研究。本文首先深入研究了IPv6技術(shù)的相關(guān)理論，然后提出了IPv6組網(wǎng)原則和設(shè)計方案，最后具體介紹了基于IPv6技術(shù)的應(yīng)用示范項目的實現(xiàn)過程。

關(guān)鍵詞：IPv6；雙棧技術(shù)；隧道技術(shù)；應(yīng)用示范項目

中圖分類號：TP393.05

隨著互聯(lián)網(wǎng)的迅猛發(fā)展，如何對IP地址有效利用逐漸成為各個信息化部門著重考慮的問題。當前互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展趨勢和要求是多業(yè)務(wù)承載下的高性能需求，此時，實現(xiàn)IPv6技術(shù)升級，建立可試商用的IPv4/IPv6網(wǎng)絡(luò)運行管理支撐系統(tǒng)，引起了國內(nèi)外信息化部門的高度重視。

1 相關(guān)理論

在主干網(wǎng)中IPv6部署的方式由很多種，下面重點介紹隧道技術(shù)和全雙棧技術(shù)。

1.1 隧道技術(shù)

隧道技術(shù)形象描述了IPv4和IPv6的互聯(lián)過程，異地間IPv6數(shù)據(jù)要進行通信時，首先IPv6數(shù)據(jù)包進入IPv4網(wǎng)絡(luò)，主干網(wǎng)的路由器發(fā)揮封裝的作用，將IPv6數(shù)據(jù)包封裝成IPv4數(shù)據(jù)包，偽裝的數(shù)據(jù)包可在IPv4網(wǎng)絡(luò)隧道中隨心所欲的傳輸[1]。通過上述對隧道技術(shù)的闡述，可以看出，異地的IPv6組網(wǎng)可以通過封裝的方法在IPv4隧道傳輸。

1.2 雙棧技術(shù)

雙棧技術(shù)又叫雙協(xié)議棧技術(shù)，顧名思義，是指在同個數(shù)據(jù)包內(nèi)既支持IPv4網(wǎng)絡(luò)，又支持IPv6網(wǎng)絡(luò)[2]，這樣的數(shù)據(jù)包可以同時完成與支持IPv4和IPv6數(shù)據(jù)包的節(jié)點進行通信，在主干網(wǎng)的設(shè)計中，我們運用支持雙棧技術(shù)的雙棧交換機完成數(shù)據(jù)包的轉(zhuǎn)換過程。各個用戶節(jié)點也可以升級為支持IPv6/IPv4雙棧技術(shù)的節(jié)點，有利于IPv6/IPv4雙棧網(wǎng)絡(luò)的部署[3]。

2 基于IPv6的應(yīng)用示范項目研究

基于IPv6技術(shù)將主干網(wǎng)升級到下一代互聯(lián)網(wǎng)，建立安全、可控、可管和可運營的應(yīng)用示范項目，實現(xiàn)用戶的IPv6普遍訪問和信息資源的IPv6普遍服務(wù)，使其成為新一代先進的科研信息基礎(chǔ)設(shè)施，有利于支持下一代互聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)試驗和應(yīng)用示范。

2.1 組網(wǎng)方案

在各接入層交換機上，每個物理端口都被劃入一個網(wǎng)段VLAN，串口到匯聚層交換機上，將用戶私網(wǎng)VLAN Tag封裝在公網(wǎng)VLAN Tag中，同時打上外部標簽送到BRAS設(shè)備，BRAS設(shè)備做Double VLAN業(yè)務(wù)的終結(jié)。所有IPV4/IPv6業(yè)務(wù)由BRAS來控制，通過接入層交換機和BRAS間進行二層交換，這樣一來，接入層和匯聚層交換機無需支持IPv6，也可以實現(xiàn)IPV4/IPv6網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)，減少對老設(shè)備的浪費。

2.2 IPv6地址規(guī)劃

IPv6地址規(guī)劃涉及網(wǎng)絡(luò)使用便利和有效管理。IPv6地址有128位，其中可供分配為網(wǎng)絡(luò)前綴的空間有64bit，按照最新的IPv6 RFC3513，IPv6地址分為全球可路由前綴和子網(wǎng)ID兩部分，協(xié)議沒有明確規(guī)定全球可路由前綴和子網(wǎng)ID各自占的bit數(shù)。

2.3 應(yīng)用示范項目實現(xiàn)

結(jié)合實際情況，基于IPv6技術(shù)進行應(yīng)用示范項目建設(shè)，包括網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)的建設(shè)、重要信息資源和應(yīng)用系統(tǒng)和IPv6升級。下面以網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)和組播系統(tǒng)為例。

網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)支持IPv4和IPv6網(wǎng)絡(luò)，對純IPv4、純IPv6設(shè)備及雙棧設(shè)備都具有良好的支持，提供一體化綜合網(wǎng)絡(luò)管理。

IPv6高清視頻組播系統(tǒng)的建設(shè)，將充分發(fā)揮IPv6升級改造后網(wǎng)絡(luò)主干高帶寬的優(yōu)勢，充實并推動IPv6技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展。同時，該系統(tǒng)的使用，將會把很大一部分的網(wǎng)絡(luò)流量（視頻和P2P下載）吸引到主干網(wǎng)內(nèi)部，從而節(jié)省網(wǎng)絡(luò)出口帶寬，大大提高其它網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的訪問速度。

3 結(jié)束語

在主干網(wǎng)IPv6技術(shù)升級項目建設(shè)中，通過積極建設(shè)各類IPv6資源，并引導(dǎo)廣大用戶利用IPv6資源，形成了良好的IPv6網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用環(huán)境，為培養(yǎng)各類IPv6應(yīng)用人才創(chuàng)造了有利條件。另外，通過充分考慮IPv6技術(shù)研究及應(yīng)用，依托良好的網(wǎng)絡(luò)條件和設(shè)施，有利于積極開展學(xué)術(shù)研究工作，為我國下一代互聯(lián)網(wǎng)向深度和廣度發(fā)展做出貢獻。

參考文獻：

[1]陳輝煌，魏暢.IPv4和IPv6網(wǎng)絡(luò)互通技術(shù)在南方電網(wǎng)CNGI駐地網(wǎng)中的應(yīng)用[J].中國電力教育，2011（33）：164-165.

[2]薛鳴，李彥.IPv4與IPv6的特點及發(fā)展前景比較[J].中國新技術(shù)新產(chǎn)品，2010（18）：6-8.

[3]Wu Jianping.CNGI-CERNET2：an IPv6 Deployment in China[J].Computer Communication Review，2011（02）：48-52.

作者簡介：湯東陽（1988-），男，工程師，碩士，主要從事軟件開發(fā)工作；龐銳（1978-），男，高級工程師，主要從事軟件開發(fā)工作；王海波（1978-），男，工程師，主要從事軟件開發(fā)工作；趙德明（1987-），男，碩士，主要從事軟件開發(fā)工作。

作者單位：中國石油化工股份有限公司石油物探技術(shù)研究院，南京 211103