全球IPv4地址即將耗盡，應(yīng)對(duì)其地址短缺的思路主要有兩種：一種是引入IPv6從根本上解決地址問題，另一種是仍然從IPv4層面考慮解決。IPv4地址空間不足是遷移的原動(dòng)力，但兩種協(xié)議互不兼容是不能快速切換的***原因，因此烽火通信認(rèn)為，IPv4在向IPv6的演進(jìn)過程中，網(wǎng)絡(luò)中所有設(shè)備的支持應(yīng)該循序漸進(jìn)，逐漸過渡到全I(xiàn)Pv6的情況中來。

IPv6引入的主要過渡技術(shù)

IPv6的引入涉及到網(wǎng)絡(luò)和業(yè)務(wù)系統(tǒng)的方方面面，業(yè)界主要的演進(jìn)路線包括雙棧、隧道和協(xié)議翻譯三種方式。

雙棧

這是一種端到端設(shè)備同時(shí)支持IPv4/IPv6較為理想的部署配置，通過IPv4和IPv6雙協(xié)議棧同時(shí)部署，在不取消IPv4的同時(shí)新增IPv6業(yè)務(wù)，是一種直接的解決方案。

優(yōu)勢：部署簡單，在不改變現(xiàn)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的前提下，通過升級(jí)現(xiàn)網(wǎng)設(shè)備支持IPv6即可。

缺點(diǎn)：IPv6平面的引入極大地消耗了現(xiàn)網(wǎng)設(shè)備的資源，在大多數(shù)關(guān)鍵資源上需要和IPv4共享。在當(dāng)前大多數(shù)網(wǎng)絡(luò)上，IPv4業(yè)務(wù)對(duì)設(shè)備資源的占用普遍超過50%使用率，若引入IPv6需要對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行大規(guī)模改造，對(duì)成本和投資保護(hù)來說都是難以承受的。

隧道

隧道即通過報(bào)文封裝，實(shí)現(xiàn)對(duì)異種協(xié)議報(bào)文的傳遞，無需網(wǎng)絡(luò)全面支持雙棧。隧道方案思路有兩種，6in4方式和4in6方式。

6in4隧道方案，保持目前IPv4網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)不變，通過IPv6承載在IPv4之上實(shí)現(xiàn)對(duì)IPv6的支持，這種方案在IPv6引入早期較為常見。屬于IPv6引入早期的小規(guī)模部署方案，一般IPv6網(wǎng)關(guān)需部署在網(wǎng)絡(luò)核心位置，通過隧道集中接入IPv6以減少網(wǎng)絡(luò)升級(jí)改造的要求。

4in6隧道方案，是通過網(wǎng)絡(luò)設(shè)備全面支持IPv6來構(gòu)建以IPv6為主的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)架構(gòu)，從而規(guī)?；匾隝Pv6的發(fā)展思路。對(duì)于現(xiàn)存的IPv4業(yè)務(wù)，通過IPv4承載在IPv6之上的方式實(shí)現(xiàn)對(duì)IPv4業(yè)務(wù)的繼承和使用，即將IPv4看作IPv6的一種業(yè)務(wù)。

協(xié)議翻譯

協(xié)議翻譯用于解決IPv4和IPv6協(xié)議間的互訪問題，如NAT64技術(shù)?？紤]到協(xié)議間翻譯的復(fù)雜性和業(yè)務(wù)適配、兼容性問題，協(xié)議翻譯技術(shù)目前還不具備商用部署的條件。終端或業(yè)務(wù)系統(tǒng)從IPv4演進(jìn)到IPv6，通常會(huì)增加IPv6協(xié)議的支持，而不是簡單替換成IPv6單棧，所以較少出現(xiàn)IPv4和IPv6之間的交叉訪問要求。另外，當(dāng)IPv6規(guī)模部署后，業(yè)務(wù)提供商一般會(huì)自行解決協(xié)議之間的訪問問題，但相對(duì)來說在網(wǎng)絡(luò)層面解決的方式發(fā)展空間有限，因此運(yùn)營商一般較少考慮大規(guī)模提供6-4間的交叉訪問能力。

IPv6業(yè)務(wù)部署對(duì)運(yùn)營商網(wǎng)絡(luò)的挑戰(zhàn)

IPv6商用化部署不是對(duì)目前網(wǎng)絡(luò)的簡單IPv6的升級(jí)，在網(wǎng)絡(luò)及業(yè)務(wù)的發(fā)展上，還存在全新挑戰(zhàn)，具體體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

其一，網(wǎng)絡(luò)前綴分配及IPv4私網(wǎng)地址的引入，造成用戶識(shí)別和管理方式變化。IPv6引入了全新的網(wǎng)絡(luò)前綴分配機(jī)制，允許給終端網(wǎng)絡(luò)分配一段地址，再由終端網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部完成更多的終端接入?，F(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)在用戶管理上，僅需要針對(duì)單個(gè)用戶PC進(jìn)行管理，而終端網(wǎng)絡(luò)是針對(duì)終端網(wǎng)絡(luò)云的接入，是對(duì)云內(nèi)大量終端的接入管理，這對(duì)目前網(wǎng)絡(luò)用戶的識(shí)別是一個(gè)革命性的變化，要求對(duì)用戶運(yùn)營管理方式進(jìn)行較大的變革。

另外，IPv4私網(wǎng)地址的大量部署，需要部署NAT網(wǎng)關(guān)進(jìn)行地址的轉(zhuǎn)換，而部署在用戶間的NAT層級(jí)將影響到業(yè)務(wù)的NAT穿越能力，從而影響業(yè)務(wù)訪問。通常情況下，用戶家庭網(wǎng)關(guān)部署一級(jí)NAT，用于終端網(wǎng)絡(luò)內(nèi)多個(gè)終端的地址轉(zhuǎn)換和復(fù)用;運(yùn)營商也需要部署一級(jí)NAT，用于不同終端網(wǎng)絡(luò)間的地址復(fù)用。這樣兩級(jí)NAT將導(dǎo)致業(yè)務(wù)的NAT穿越更復(fù)雜。

其二，更多網(wǎng)絡(luò)資源的占用，需要解決網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展性和繼承性。作為與IPv4不兼容的新地址族，IPv6被簡單引入會(huì)占用目前以IPv4為主的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備資源，而對(duì)于目前網(wǎng)絡(luò)上已經(jīng)較大負(fù)荷運(yùn)行IPv4的設(shè)備，無法簡單進(jìn)行升級(jí)改造，通常需要通過分層的方式來穿越不支持IPv6或不支持雙棧資源容量的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，以提升網(wǎng)絡(luò)的擴(kuò)展性。然而，即使采用隧道技術(shù)，仍然會(huì)因?yàn)椴渴鸱桨傅牟町?，造成網(wǎng)絡(luò)改造量和成本相差過大的情況，所以需要綜合考慮現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的投資保護(hù)利舊，并且在IPv6引入上需考慮方案的可繼承性和發(fā)展性。

IPv6商用部署方案建議

IPv6引入策略，總體上是一個(gè)管道化多平面的網(wǎng)絡(luò)部署策略。骨干網(wǎng)層面相對(duì)簡單，設(shè)備性能突出，主要采用雙棧雙平面方案。

對(duì)于城域網(wǎng)來說，網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)架構(gòu)復(fù)雜多樣，設(shè)備型號(hào)眾多，通常情況下無法簡單地采用雙棧多平面方案，需要結(jié)合相應(yīng)管道化方式，將不兼容的網(wǎng)絡(luò)通過管道進(jìn)行穿越互通。管道化方案比較多樣，包含二/三層管道、用戶管道，特殊情況下還需要管道拼接等，具體方案需要根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行相應(yīng)選擇。

在IPv6時(shí)代，寬帶業(yè)務(wù)對(duì)用戶的接入方式增加了新的形態(tài)，即終端網(wǎng)絡(luò)云的接入。這要求將終端網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的多個(gè)終端當(dāng)做一個(gè)用戶來識(shí)別，所有終端云內(nèi)的終端共享統(tǒng)一分配的網(wǎng)絡(luò)資源，如公網(wǎng)地址和端口范圍。對(duì)于采用IPv4私網(wǎng)地址的用戶，采用隧道感知的接入技術(shù)來標(biāo)識(shí)和管理用戶，通過隧道和其他用戶隔離，可以省去終端網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)關(guān)的一級(jí)NAT，僅需要部署運(yùn)營商網(wǎng)絡(luò)的NAT;NAT在地址轉(zhuǎn)換時(shí)可加上隧道標(biāo)識(shí)來區(qū)分用戶，允許用戶的私網(wǎng)地址重疊，減少NAT的級(jí)數(shù)，從而提高業(yè)務(wù)的NAT穿越成功率。IPv6則采用每用戶每網(wǎng)絡(luò)前綴的終端識(shí)別機(jī)制。終端網(wǎng)絡(luò)云的新接入要求，實(shí)際上是隧道感知或網(wǎng)絡(luò)感知的終端網(wǎng)絡(luò)云的管理，這要求對(duì)目前寬帶業(yè)務(wù)運(yùn)營的用戶管控進(jìn)行相應(yīng)的技術(shù)革新。

在IPv6引入的初級(jí)階段建議用IPv6集中接入的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)。該方案的好處是現(xiàn)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)設(shè)備不需要進(jìn)行雙棧升級(jí)。對(duì)于需要提供IPv6業(yè)務(wù)的用戶，現(xiàn)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)可將其集中批發(fā)到網(wǎng)絡(luò)集中部署的少量雙棧網(wǎng)關(guān)上處理。后續(xù)，當(dāng)IPv6發(fā)展到規(guī)模階段，需要優(yōu)化IPv6的接入架構(gòu)為分布式網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)時(shí)，可將原先集中部署的IPv6網(wǎng)關(guān)設(shè)備推進(jìn)到網(wǎng)絡(luò)邊緣，作為普通的IPv6網(wǎng)關(guān)使用，這樣也很好地解決了上文提到的繼承性使用問題，保護(hù)了先期設(shè)備投資。

目前，烽火通信的IPRAN和OLT已具備平滑演進(jìn)至IPv6的能力，相關(guān)配套ONU也已在硬件上具備支持IPv6的條件?？傮w而言，對(duì)于IPv6下的寬帶業(yè)務(wù)，整體方案建議采用隧道感知或網(wǎng)絡(luò)感知的終端網(wǎng)絡(luò)云的管理架構(gòu)，以及層次化的用戶接入架構(gòu)。