山东联通IPv6网络演进方案及策略研究

摘要

伴随着全球互联业浪潮的发展，移动互联网的来临以及云计算，物联网等新技术的提出，全球对于IPv4地址的需求猛增，然而IPv4协议的先天不足导致其只能提供有限数量的地址，IP地址紧缺的问题已经迫在眉睫。
　　作为互联网业务的主要提供者，电信运营商是IPv4地址的主要保有者，他们对于IP地址的紧缺感受也最为深刻。随着IP融合技术的发展，现在电信运营商的业务已逐步承载到IP网络上。然而，与业务增长对IP地址需求扩大的趋势相反，电信运营商从相关机构获取IP地址却急剧减少。目前，电信运营商的IP地址储备量，仅仅可以支撑短期的业务发展，无法满足长期的新业务的部署。早在多年前，互联网工程任务组IETF（Internet Engineering Task Force）就已经预见了这种问题，因此设计了IPv6协议用来替换IPv4协议，由于IPv6协议的地址空间扩展至128位，海量的地址空间可以有效的解决IPv4地址短缺问题。
　　但是由于IPv4和IPv6报文格式的不兼容，运营商现网的大量IPv4设备无法直接升级为至IPv6设备，因此必须用IPv6设备完全替换IPv4设备。但是由于现网IPv4设备数量巨大，且不能中断现有业务，如何平滑的将IPv4网络替换为IPv6网络，成为了运营商一直在关注的重要问题。本课题研究的山东联通IPv6网络演进策略和方案正是基于这种需要而产生的。
　　本文首先从应用角度重点分析过渡技术，包括:双栈、隧道和NAT地址转换技术。并对四种主要的备选方案进行了测试，经过比较分析最终提出在过渡初期采用NAT444的过渡方案。并通过实地调研论证了实施该方案的可行性以及提出了完整的实验测试方案。最后提出了山东联通IPv6网络的演进策略。

目录

声明

摘要

图表清单

第一章 绪论

1．1 课题研究的目的及实际意义

1．1．1 课题背景

1．1．2 课题实际意义

1．2 国内外发展状况

1．3 论文结构

第二章 IPv6协议研究

2．1 IPv6协议概述

2．2 IPv6协议报文结构

2．2．1 基本首都

2．2．2 扩展首部

2．2．3 协议数据单元

2．3 IPv6地址结构及表示

2．4 IPv6产业链现状

2．5 IPv6演进推动力

第三章 过渡技术研究

3．1 过渡技术的起因及发展

3．2 过渡技术的分类

3．2．1 双栈

3．2．2 翻译

3．2．3 隧道

3．3 典型的IPv6过渡方案

3．3．1 NAT444

3．3．2 6RD

3．3．3 DS-lite

3．3．4 NAT64+DNS64

第四章 过渡方案实验及选型

4．1 6RD方案实验

4．2 DS-Lite方案实验

4．3 NAT64+DNS64方案实验

4．4 NAT444方案实验

4．5 各方案比较及方案选型

第五章 NAT444方案的可行性分析

5．1 NAT444方案面临的问题

5．1．1 用户溯源问题

5．1．2 日志问题

5．1．3 E2E穿越问题

5．1．4 小结

5．2 NAT效用分析

5．3 小结

第六章 NAT444+双栈试点方案

6．1 试点方案的规划

6．2 网络部署方式选择

6．3 网络资源现状

6．4 现网部署思路及建议

6．5 具体测试方案

6．6 测试关键内容

6．6．1 NAT444

6．6．2 IPv4／IPv6双栈

第七章 山东联通IPv6网络演进策略

7．1 网络演进整体思路及原则

7．2 网络演进策略

7．3 网络演进步骤

7．4 目前工作重点

第八章 总结和展望

参考文献

致谢