运营商互联网IPv6网络技术演进探讨.pdf

运营商互联网IPv6网络技术演进探讨
来源：刷钻http://www.xqq8.com/

1互联网IPv6及过渡技术概述

随着互联网规模的不断扩大，网民数量的不断增加，全球互联网所使

用的IPv4地址数量遇到了发展瓶颈；同时，由于互联网在人们生活

中的日益普及，泛在网、物联网应用的兴起，可能使得我们身边的每

一样东西都需要连入互联网，更加速其日益走向耗尽的边缘。根据

IANA的报告显示，到2012年左右基本没有再可分配的IPv4地址块

资源，互联网将面临着一个网络IP地址基础资源匮乏的危机。

为应对这一危机，目前普遍认为最有效的解决途径，便是在互联网中

应用IPv6技术。IPv6是IETF设计的用于替代现行版本IP协议(IPv4)

的下一代IP协议。与IPV4相比，IPV6具有以下几个优势：具有更

大的地址空间；使用更小的路由表；增加了增强的组播(Multicast)

支持以及对流的支持(FlowControl)，这使得网络上的多媒体应用有

了长足发展的机会，为服务质量(QoS，QualityofService)控制提

供了良好的网络平台；加入了对自动配置(AutoConfiguration)的支

持；具有更高的安全性。当然，IPv6并非十全十美，不可能解决所

有问题。如由于IP地址匮乏情况的紧迫，造成IPv6未完善地考虑向

下兼容的问题。目前，许多企业和用户的日常工作越来越依赖于互联

网，人们无法容忍在协议过渡过程中出现的严重问题；所以，IPv6

技术的采用步骤关键是IPv4向IPv6技术的过渡演进和两者间的互通
的问题。

在IPv4向IPv6过渡的初期，基于IPv6的业务还带有相当程度的试

验和探索性质，Internet上的绝大部分应用仍然是基于IPv4的，

Internet的主体也仍然采用IPv4，IPv6网络仅在局部构成中小型网

络。这一阶段的问题首先是使各个相对孤立的IPv6网络之间能够相

互通信；其次，IPv6孤岛需要访问的资源大部分仍然处在基于IPv4

的Internet主体网络中，需要解决IPv6网络中的主机访问IPv4网

络的问题；而且此时IPv6的地址分配还处在IPv4地址的阴影当中，

大量IPv6特定网段的地址或者IPv4向IPv6的映射网段地址构成

IPv6路由表的重要组成部分。

当基于IPv6的业务普遍实现大规模应用后，从IPv4到IPv6的过渡

就进入了IPv4与IPv6并存的中期阶段。在这一阶段，IPv6网络已

经形成规模，构成了独立于IPv4网络的从接入网、驻地网到核心网

的完整网络结构。这一阶段最重要的任务是如何解决IPv4和IPv6网

络中的主机和资源互访过程中出现的种种问题，其次是如何将IPv4

网络中的节点升级到IPv6，以及如何将IPv4中的网络资源和业务、

应用迁移到IPv6网络中去。

最后，当IPv4网络中的绝大部分业务和应用都迁移到IPv6网络以后，

IPv4到IPv6的过渡就进入了后期阶段。这一阶段与初期阶段相反，

网络的状况是“IPv4孤岛，IPv6海洋”。要解决的问题变成了如何连

接互不连接的IPv4网络，如何让IPv4网络中的主机能够访问IPv6

网络中的资源。
2互联网IPv6演进方案简析

IPv4向IPv6演进是一个长期复杂的过程，因此在短期内不可能一蹴

而就。从实际情况出发，目前主要存在“纯IP网络演进方案”和“MPLS

网络演进方案”两种方案。纯IP网络方案是指仍然在骨干、城域、

接入层面使用IP网络作为承载上层业务的基本手段；MPLS网络演进

方案是指采用MPLS作为承载上层业务的基本手段。

2.1纯IP网络演进方案

现有IP网络向IPv6演进时，可以采用双栈方式对骨干网络进行升级

改造。采用双栈方式可以保证原有IPv4业务和终端不受影响，并逐

步引入采用双栈或纯IPv6的业务和终端。原有IPv4业务平台和终端

与IPv6业务平台和终端之间可以通过地址转换/映射设备进行互

通。当原有IPv4业务平台和终端逐步向IPv6过渡时，仍然可以保持

业务的正常开展和使用。

方案中IPv4终端与业务平台之间可以直接采用IPv4通信；IPv6终

端、业务平台之间可以直接采用IPv6通信；IPv4终端、业务平台与

IPv6终端、业务平台之间应当进行地址转换/映射，并将转换之后的

地址信息通过路由控制层面在网络中传播，然后才能实现互通。

2.2MPLS网络演进方案

现有IP互联网络也可以通过部署MPLS技术逐步向IPv6过渡。对于

未部署MPLS的IP网络，可以在全网开启MPLS协议，并在网络边缘

部署双栈协议，通过6PE、6vPE实现IPv6协议的互通，