運營商I P城域網(wǎng)向IPv6演進方案與有效措施

劉 鵬

（中移鐵通有限公司錦州分公司，錦州 121000）

隨著互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展，數(shù)據(jù)采集、大量的RFID標簽等裝置的使用對IP地址的需求大幅增加。并且，電力、運輸?shù)榷喾N系統(tǒng)在生產(chǎn)、營銷中的廣泛應用，對IP地址的需求也呈現(xiàn)幾何級數(shù)增長。這樣的形勢也決定著IPv4的繼續(xù)應用會對互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展造成一定的阻礙，IPv4已經(jīng)沒有辦法滿足人們對互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的需求，因此運營商IP城域網(wǎng)向IPv6演進勢在必行。

1 IP城域網(wǎng)概述

IP網(wǎng)是由各個路由設備所連接而成的IP子網(wǎng)，這些設備在IP網(wǎng)之間尋找路由并將其進行分組轉(zhuǎn)化為另外一個IP子網(wǎng)。而IP城域網(wǎng)主要指的是在城市的范圍之內(nèi)將各種電信技術作為基礎，以光纖作為信息傳播的媒介，從而組成綜合語音、視頻等多種服務的多媒體通信網(wǎng)絡[1]。運營商IP城域網(wǎng)一般主要分為三個層次網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)：第一層次是采用物理層或者是二層業(yè)務承載技術，通過設備交換形成的接入層；第二層次是基于二三層技術，或者是將這兩者進行組合而形成的匯聚層；第三層次是基于互聯(lián)網(wǎng)傳送技術以及三層的業(yè)務承載技術而形成的核心層[2]。

2 IPv6現(xiàn)狀

2.1 技術挑戰(zhàn)

相比較于IPv4，IPv6更具有安全性，其移動速度也加快，服務質(zhì)量也有了較大的提升，但是在運營商IP城域網(wǎng)向IPv6演進的過程當中，也一定要重視其安全性和移動性以及整體的服務質(zhì)量，在演進的過程當中可能會發(fā)生很多我們無法預料的事情，這需要我們在實踐中不斷地進行完善。運營商IP城域網(wǎng)向IPv6演進的過程是十分龐大的，它主要需要從網(wǎng)絡、業(yè)務以及用戶這三個方面來進行逐步地實施，如何平穩(wěn)的過渡是我們首先應當注意的問題，而這些比為用戶提供服務還要困難。

2.2 終端支持

想要要對IPv6進行大規(guī)模的商用活動，則需要各項互聯(lián)網(wǎng)終端的大力支持。但就目前的狀況來看，很多終端企業(yè)還沒有真正意識到投資IPv6技術的具體收益，因此他們的積極性都不高，這也是導致目前IPv6終端無法投入使用的一大原因[3]。

2.3 內(nèi)容匱乏

近年來，隨著IPv6發(fā)展逐步地進入了瓶頸階段，運營商IP城域網(wǎng)向IPv6演進成為了全球網(wǎng)絡發(fā)展的一個主要趨勢，而IPv6相比較IPv4具有更加龐大的資源。另外在其安全性能以及服務質(zhì)量方面都有了很大程度的改善。然而我國的很多網(wǎng)站還沒有充分地意識到運營商IP城域網(wǎng)向IPv6演進的一個急迫性，這也直接導致了很多運營商在應用IPv6的過程當中沒有辦法充分的體現(xiàn)IPv6的各項優(yōu)勢，這也是IPv6商用化的一大困難[4]。

3 運營商IP城域網(wǎng)向IPv6演進遵循的原則

就目前來說，我國的互聯(lián)網(wǎng)還是以IPv4為主，隨著業(yè)務類型的逐漸增多，互聯(lián)網(wǎng)用戶的規(guī)模也在逐漸增大，各種業(yè)務類型比如寬帶網(wǎng)絡、視頻電話等等正在不斷的發(fā)展，具有一定的固定資產(chǎn)規(guī)模。在運營商IP城域網(wǎng)向IPv6演進的過程當中應當對現(xiàn)有的業(yè)務類型給予一定的保護，在不影響現(xiàn)有業(yè)務的效率以及經(jīng)濟成分的基礎之上來進行IPv6的穩(wěn)步演進，保證網(wǎng)絡用戶的用戶體驗不受到影響[5]。

4 運營商IP城域網(wǎng)向IPv6演進方案淺析

4.1 運營商IP城域網(wǎng)向IPv6演進場景

運營商IP城域網(wǎng)向IPv6演進業(yè)務應用網(wǎng)絡場景要素主要由終端、業(yè)務平臺和網(wǎng)絡構(gòu)成，如果想要區(qū)分為IPv4和IPv6，那么網(wǎng)絡的演進場景有八種。根據(jù)全面分析互聯(lián)網(wǎng)的現(xiàn)狀及運營商IP城域網(wǎng)向IPv6的演進目標，運營商主要關注4-4-4場景，需要注意雙棧方案來進一步的部署IPv6，而這不能真正的節(jié)約公有地址。IPv4向IPv6演進是一個十分漫長的過程，對于運營商來說，當前最緊迫的任務是如何正確解決IPv4公有地址快要枯竭這一問題。運營商應在不影響業(yè)務的前提之下，通過精確部署運營商IP城域網(wǎng)向IPv6的演進過程來為用戶分配IPv4私有地址。與此同時，在部署方案的時候應當充分考慮如何將IP城域網(wǎng)向IPv6的平穩(wěn)演進從而進一步推動IPv6的發(fā)展。

4.2 NAT444、NAT44方案

NAT444方案通過將日志服務器、網(wǎng)管等多種系統(tǒng)相結(jié)合，從而形成單點認證和可支持用戶溯源兩者之間的配合。這對設備改造的要求也相對較小，能夠在較短時間內(nèi)完成運營商IP城域網(wǎng)向IPv6的演進部署，從根本上解決IPv4地址不足這一問題。NAT44也可以說是將普通局域網(wǎng)的范疇拓展到城域網(wǎng)這一范圍內(nèi)，由于考慮到規(guī)模用戶所接入的各項要求，運營商IP城域網(wǎng)向IPv6的演進對設備NAT各方面功能性要求都比較高。另外，NAT444可支持IPv6地址以及IPv4私有地址、IPv4公有地址的分配，一般需要設備同時支持NAT444的各項特性，而NAT44僅僅支持私有IPv4地址的分配。與此同時，NAT44方案對于現(xiàn)有的運營商IP城域網(wǎng)的改動較小。

5 運營商IP城域網(wǎng)向IPv6遷移有效措施

5.1 評估各項資源，貫通業(yè)務流程

在運營商IP城域網(wǎng)發(fā)展的過程當中，一定會經(jīng)歷IP城域網(wǎng)IPv4資源枯竭以及IPv6如何平穩(wěn)演進這幾個階段，當然也會出現(xiàn)由于設備支持能力以及各項資源枯竭、流量增長等方面的不良影響，這些影響也會直接制約運營商IP城域網(wǎng)向IPv6的平穩(wěn)演進。首先，我們應當做的是對IP城域網(wǎng)的地址存量以及用戶的需求滿意度、載量資源等進行合理的評估。通過調(diào)查充分的了解，各個省份IP城域網(wǎng)IPv4資源的枯竭程度，從而尋找合適的機會，推動運營商IP城域網(wǎng)向IPv6的平穩(wěn)過渡。運營商IP城域網(wǎng)向IPv6的演進，同時也意味著各項設備也即將遭遇著挑戰(zhàn)。因此，作為運營商應當對現(xiàn)有的設備硬件以及軟件結(jié)構(gòu)進行改良或是再開發(fā)。由于運營商IP城域網(wǎng)向IPv6的演進是一個十分漫長的過程，因此運營商也應當為各項軟件硬件的開發(fā)留出一定的時間。另外無論是哪種現(xiàn)有技術，在運營商IP城域網(wǎng)向IPv6的演進的過程當中，我們一定會遇到如何貫通業(yè)務流程以及解決用戶現(xiàn)存問題的情況，因此這也會涉及到演進過程中，對于周邊系統(tǒng)的改造，其中也包括各項協(xié)議內(nèi)容的拓展以及功能設置。在其過程當中，我們也應當合理的結(jié)合各種的技術方案，從而為業(yè)務流程的貫通做基礎的準備。再者，由于當前運營商IP城域網(wǎng)向IPv6演進的過程中各項技術還未完善，所以很多運營商對IP城域網(wǎng)向IPv6的演進發(fā)展沒有支持的意愿。因此，我們應當積極地分析運營商當前的現(xiàn)狀以及未來發(fā)展前景，以此來進一步推動運營商支持IPv6的各項技術，為運營商IP城域網(wǎng)向IPv6的演進提供助力。

5.2 逐步推動演進，保證整體質(zhì)量

運營商IP城域網(wǎng)作為IPv4運營的主要場景，如何解決IPv4即將枯竭且不能夠適應現(xiàn)在用戶需求是當前運營商IP城域網(wǎng)向IPv6的演進的基本考慮點，而在此基礎之上，如何促進運營商IP城域網(wǎng)向IPv6的平穩(wěn)演進則是當前應當解決的另一重點。由于當前運營商IP城域網(wǎng)向IPv6的演進的各個方面還不穩(wěn)定，因此我們首先可以在推動支持IPv6各項技術的同時逐步解決地址枯竭對于當前各項業(yè)務產(chǎn)生的不良影響。以此同時，相關的運營商也應當時刻的關注著IPv6運營的技術發(fā)展趨勢，等到機遇合適時再適當引入IPv6的各項演進方案。對于運營商而言，還有一點比較重要的是應當在演進過程中充分的考慮IP城域網(wǎng)結(jié)構(gòu)的差異性以及存在質(zhì)量的保證。由于當前用戶需求增長，IPv6的流量也在不斷的增加。因此運營商應當在建設方面充分的考慮到如何實行資源的保護，從而推動運營商IP城域網(wǎng)向IPv6的平穩(wěn)演進。

6 結(jié)束語

運營商IP城域網(wǎng)承擔了很大一部分用戶的信息來源以及流量，通過對運營商IP城域網(wǎng)進行改造，使得其網(wǎng)絡支持能力得到了很大程度的提升，進一步優(yōu)化我國的網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)。隨著我國經(jīng)濟發(fā)展的逐步加快，社會信息化也在進一步的深入，我國互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展仍然保持著高速的增長。因此，作為運營商也應當抓住這一機遇，不斷地進行寬帶改造提速計劃，促使我國的通信技術行業(yè)得到進一步的發(fā)展。