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IPv6 试商用的进展和挑战. 秦丰林 山东大学网络与信息中心 2013.11.23. 提纲. IPv6 试商用的进展 发展 历史 部署进展 IPv6 试商用的挑战 技术问题 其他问题 IPv6 试商用的 展望. IPV6 下一代互联网. 20 12. 20 11. 20 08. 20 10. 20 06. 2002. 2003. 2001. 199 9. 19 96. 1995. 1992. IPv6 大事记. 中国 电信在湖南、江苏等六省市开始 IPv6 试商用. 世界 IPv6 启动日活动.

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Presentation Transcript
slide1

IPv6试商用的进展和挑战

秦丰林

山东大学网络与信息中心

2013.11.23

slide2
提纲
  • IPv6试商用的进展
    • 发展历史
    • 部署进展
  • IPv6试商用的挑战
    • 技术问题
    • 其他问题
  • IPv6试商用的展望
slide3

IPV6下一代互联网

2012

2011

2008

2010

2006

2002

2003

2001

1999

1996

1995

1992

IPv6大事记

中国电信在湖南、江苏等六省市开始IPv6试商用

世界IPv6启动日活动

IANA宣布全球IPv4地址池耗尽

世界IPv6日活动

中国电信在湖南、江苏等四省市开启IPv6试点

中国电信与清华大学成立下一代互联网技术与应用联合实验室

北京奥运会IPv6门户网站开通

CNGI-CERNET2开始试商用

最大的纯IPv6网络CNGI-CERNET2建成

美国运营商Comcast宣布支持IPv6

美国DoD宣布向IPv6迁移

中国CNGI项目启动

美国Internet2宣布切换到IPv6

日本e-Japan战略

Windows、Cisco IOS等开始支持IPv6

IPv6论坛成立,推动IPv6部署

6Bone实验床建立

IPv6协议标准提出(RFC1883)

下一代IP协议(IPng)工作组成立

slide4
IPv6研究与实验计划

6Bone

6REN

Internet2

加入6Bone

NCFCNET

CNGI(CNGI-CERNET2)

6Init

6WInit

6Net

6Deploy

6Deploy-2

GEANT2

96

98

02

03

07

04

00

01

05

13

slide6
IPv6的墨西哥僵局

网络运营商(ISP)

应用在哪儿?

用户在哪儿?

设备提供商(Vendor)

运营商的需求?

用户终端的需求?

企业

IPv4私有地址

NAT

应用服务商(ASP)

网络在哪儿?

用户在哪儿?

用户(Users)

更高的带宽?

更好的质量?

更低的价格?

slide7
打破墨西哥僵局?

网络运营商(ISP)

应用在哪儿?

用户在哪儿?

设备提供商(Vendor)

运营商的需求?

用户终端的需求?

企业

IPv4私有地址

NAT

应用服务商(ASP)

网络在哪儿?

用户在哪儿?

用户(Users)

更高的带宽?

更好的质量?

更低的价格?

slide8
国家政策引导和推动——国外

美国

韩国

马来西亚

欧盟

日本

slide9
国家政策支持和推动——国内

2003

2008

2011

2012

国家发改委《下一代互联网技术研发、

产业化和规模商用专项》

中国下一代互联网示范工程(CNGI)启动

国家发改委《下一代互联网业务试商用及设备产业化专项》

国务院常务会议研究部署加快发展我国下一代互联网产业

十五规划

十一五规划

十二五规划

slide10
下一代互联网的路线图和主要目标
  • 2013年底前
    • 开展IPv6网络小规模商用试点
    • 形成成熟的商业模式和技术演进路线
  • 2014年至2015年
    • 开展大规模部署和商用
    • 实现IPv4/IPv6主流业务互通

国家层面清晰、明确的时间表

国家发改委《下一代互联网“十二五”发展建设的意见》

slide12
国内IPv6的进展

IPv6规模商用

IPv6试商用

  • 电信运行商
  • 网站系统
  • 技术研发、产业化和新兴业务示范
  • 标准体系建设

CNGI-CERNET2

  • 新型技术与应用
  • 关键设备产业化
  • 重要标准规范

CNGI

  • CNGI-CERNET2世界上规模最大的纯IPv6网
  • CNGI-6IX: CNGI IPv6交换中心
  • SAVA、Softwire和IVI等IPv6国际标准
  • 建设IPv6示范网络
  • (核心网+驻地网)
  • 六大运行商
  • 关键技术、中间件和应用
  • 网络设备与应用

2012~

2008

2006~

2003~

cngi cernet2
CNGI-CERNET2
  • 中国第一个IPv6主干网
  • 世界上最大的纯IPv6网
  • 中国IPv6互联网交换中心CNGI-6IX
  • 关键技术
    • 可信任互联网体系架构
    • 大规模组播与路由体系结构
    • IPv4/IPv6过渡技术

济南

指导思想:

Be Unique,Be Different

slide15
校园网IPv6技术升级目标

高速接入

CNGI-CERNET2主干网

积极推进校园网

IPv6应用和IPv6用户发展

应用示范与推广

网络基础设施

从网络主干层到接入层

实现IPv6技术升级

完成校园信息资源和

应用系统IPv6升级

IPv6

建设具有一定

用户规模的纯IPv6子网

业务支撑系统

  • 部署IPv6试商用支撑系统
  • 身份认证
  • IPv4/IPv6过渡
  • 可控组播
  • 网络管理与安全监控
slide16
山东大学IPv6校园核心网
  • 校园网建设
    • IPv4/IPv6双栈
    • 纯IPv6子网
  • 出口
    • 万兆接入CERNET2,纯IPv6协议栈
  • 扁平化网络结构
  • 环形网络拓扑
  • BGP路由组网
  • 高级网络工程
slide17
实际使用情况
  • 用户数
  • 流量
slide18
山东大学纯IPv6无线网
  • 基于校园无线网提供纯IPv6服务(SSID:IPv6_Only)
    • 基于DHCPv6分配地址
    • 基于NAT64的IPv4/IPv6互通服务
  • 使用情况
    • 高峰用户数量800人

纯IPv6用户数量

slide19
IPv6大规模试商用支撑系统
  • 隧道机制(4over6)
  • 翻译技术(IVI、NAT64)
slide20
应用示范
  • 升级和新建重要网站和信息资源
    • 纯IPv6
    • 双协议栈
    • Ngnix代理
slide21
IPv6部署现状
  • IPv6部署现状评价

http://6lab.cisco.com/stats/index.php

slide22
IPv6地址——申请数量

申请地址总数量

国家申请地址数量排名

中国 第13位

slide23
IPv6地址——宣告数量

IPv6路由表

通告路由数量国家排名

slide25
网络拓扑——PoP级

CERNET

CNGI-CERNET2

IPv4

IPv6

slide26
网络拓扑——PoP级

Internet2—IPv4

Internet2—IPv6

slide27
网络流量

CERNET2

AM IX中心

芝加哥IX中心

slide28
用户数
  • 访问Google的IPv6用户数百分比
slide29
内容

排名前1万名网站中

具有IPv6域名的网站数量

通过IPv6 Ready认证的网站数量

slide30
提纲
  • IPv6试商用的进展
    • 发展历史
    • 部署进展
  • IPv6试商用的挑战
    • 技术问题
    • 其他问题
  • IPv6试商用的展望
slide33
地址规划原则
  • 地址规划问题:给定IPv6地址块,如何高效、可扩展的划分子网
  • 地址规划的基本原则
    • 简单性:缩短地址长度,地址分配具备规律性,便于管理和维护
    • 可管理性:避免地址规划变动对网络应用造成的影响
    • 可扩展性:实现地址的高效使用,避免地址浪费
    • 安全性:地址分配具有一定的随机性
  • 地址规划的标准约定
    • 网络前缀的层次性(/24、/32、/40、/48、/64)
    • 4比特为地址划分边界(nibble boundary)
    • 子网前缀长度规定为/64
slide34
地址规划方法

无语义地址规划方法

  • 顺序分配
  • 稀疏分配(RFC3531)

语义地址规划方法

  • 网络性质(主干、校区)
  • 网络用途(管理、办公)
  • VLAN(VLAN号)
slide35
地址配置方法
  • 手工配置
    • 命令行
      • Linux:ifconfig
      • Windows:netsh
    • 用户界面
  • 自动配置
    • 无状态地址自动分配(SLAAC)
    • 有状态地址自动分配(DHCPv6)
slide36
地址选择方法
  • 地址选择方法(RFC 6724)
  • 地址选择过程

目的地址选择

源地址选择

slide37
IPv6性能

服务器位置不同

IPv4/IPv6性能对比

IPv4/IPv6网络

  • 网络路径不同
  • 转发机制不同

客户端处理机制不同

slide38
性能——幸福眼球
  • Happy Eyeballs(RFC6555)

顺序尝试

并行尝试

slide40
标准支持

应用

移动互联网

物联网

网络

路由

组播

移动性

资源

编址

域名

  • 标准化组织
    • 国际标准化组织:IETF、IEEE、ITU、3GPP等
    • 国内标准化组织:通信标准化协会TC1工作组
  • 标准现状与进展
    • 资源、网络层面的标准已经成熟稳定
    • 过渡、安全、管理和应用层面的标准仍在不断发展中
slide41
产业支持

国产核心设备具备较好的IPv6支持能力,部分达到国际领先水平

汇聚和接入设备大部能支持IPv6,但在支持程度和性能上仍需改进,特别是防火墙和家庭网关

移动终端大部不支持IPv6

slide42
网络支持

教育科研网络是探路先锋

CERNET

CSTNet

运营商也积极开展试商用

骨干网已支持IPv4/IPv6

城域网和接入网仍需要进一步改造

业务运营支撑系统(BOSS)和IT支撑系统仍需要改造

slide43
方案支持

远景目标

现状

CN2

6PE

  • 网络和终端如何向纯IPv6化的最终目标过渡,业界至今没有统一的解决方案,每一个运营商都在寻找最适合自己的演进路线。
  • 演进路线如何选择,组网方案是否合理,所用过渡技术是否成熟,都需要通过现场试验一一验证和回答。

163

双栈

骨干网

CN2v4

163 v4

新建v6

骨干

纯IPv6

MAN

城域网

双栈

城域网

IPv4

局部

双栈

新建v6城域网

城域网

私有

IPv4

双栈

用户接入

纯IPv6化

骨干

纯IPv6化

城域

纯IPv6化

IPv4

接入

IPv6

接入

NAT444

纯IPv6

纯IPv6

纯IPv6

NAT444

NAT64

用户接入

slide44
提纲
  • IPv6试商用的进展
    • 发展历史
    • 部署进展
  • IPv6试商用的挑战
    • 技术问题
    • 其他问题
  • IPv6试商用的展望
slide45
一点展望:长期演进(LTE)

产业路线(设备、终端、内容)

演进路线

技术路线(双栈、隧道、翻译)

标准路线(IETF、ITU、3GPP)

交换中心

运营商

IPv4

IPv4海洋

IPv6

IPv4孤岛

园区网

IPv6测试床

IPv6孤岛

IPv6海洋

演进场景

演进阶段