發(fā)展IPv6是大勢所趨

IP地址是Internet業(yè)務發(fā)展的基礎。Internet業(yè)務爆炸性的發(fā)展導致IP地址快速消耗。根據(jù)CNNIC分析，按現(xiàn)有每年約2億個的IP地址消耗及年約19%的消耗增速，全球剩余的IP地址將于2012年前后耗盡。Internet的高速發(fā)展，以及大量的寬帶接入，都需要巨大的公網(wǎng)地址空間。

“光進銅退”的建設大潮已經(jīng)覆蓋全國，各大運營商都在大規(guī)模進行FTTx接入網(wǎng)絡建設。由于一般通信產(chǎn)品生命周期大致為5~8年（甚至更長），因此目前已經(jīng)和正在建設的FTTx網(wǎng)絡設備都會遭遇地址耗盡的情況。

IPv4地址的耗盡，由于CIDR（無類別域間路由）和NAT（網(wǎng)絡地址轉(zhuǎn)換）技術(shù)的支持而得到延緩。但NAT技術(shù)會屏蔽整個內(nèi)網(wǎng)IP地址，從而帶來用戶的不可識別、不可溯源，這不利于運營商管理用戶。IPv6是目前唯一的解決方案， IPv6網(wǎng)絡的大規(guī)模部署已經(jīng)勢在必行。現(xiàn)有網(wǎng)絡，面向IPv6是重新建設？還是推倒重來？

IPv6的引入思路

IPv6的技術(shù)特點

如圖1所示，運營商未來期望以一個統(tǒng)一的承載網(wǎng)去應對各種層出不窮的新業(yè)務。IPv6提供的超大地址空間、QoS能力、以及簡化的報文處理，是很好的承載技術(shù)。但目前巨大的IPv4應用（大量的IPv4服務器部署），是IPv6部署的障礙，未來是否會形成一個以IPv6作為基本承載技術(shù)的統(tǒng)一承載網(wǎng)，還有待網(wǎng)絡發(fā)展的驗證。但是否IPv6統(tǒng)一網(wǎng)絡層承載技術(shù)，并不影響目前進行IPv6部署。

圖1 IPv6承載多業(yè)務

IPv6作為新技術(shù)不是全新和革命性的，其架構(gòu)仍然沿襲了TCP/IP體系。很多IPv4的相關(guān)技術(shù)、應用業(yè)務可以方便地引入到IPv6網(wǎng)絡中。但是IPv6畢竟是與IPv4不同的協(xié)議，盡管只是在一些方面作了一些擴展，但是這些改變還是影響了整個TCP/IP協(xié)議框架的各個層次。IPv6網(wǎng)絡協(xié)議不僅解決了IPv4地址枯竭問題，在網(wǎng)絡管理、運行、控制、處理等許多性能上更為強大和高效，表1是IPv4和IPv6網(wǎng)絡層性能的比較。

表1 IPv6與IPv4網(wǎng)絡層功能比較

IPv6的引進策略

從2010年到2013年，運營商會逐步建設IPv6的網(wǎng)絡。網(wǎng)絡是連接用戶和內(nèi)容的橋梁，網(wǎng)絡建設必須先行一步，先有網(wǎng)絡才會有用戶和應用。

◆ 選擇合適的業(yè)務開展IPv6

開始建設的IPv6網(wǎng)絡，可從承載相對封閉的業(yè)務入手。所謂封閉的業(yè)務，也就是相比Internet業(yè)務，業(yè)務的內(nèi)容服務器與業(yè)務發(fā)起的終端都處于一個網(wǎng)絡中，比如都處于一個運營商的管理域中。常見的封閉業(yè)務網(wǎng)絡包括IPTV業(yè)務、VoIP業(yè)務等。這兩種業(yè)務，目前都是由運營商提供服務，且終端一般也是運營商定制的，在上面開設IPv6業(yè)務，能夠有效利用IPv6地址空間大的特性，大大增加運營商可用地址數(shù)量。在這種相對封閉的網(wǎng)絡中，可以建設從終端到業(yè)務的全程“native IPv6” 網(wǎng)絡，從而為運營商運作IPv6網(wǎng)絡積累經(jīng)驗。

◆ 盡量不改造已建接入網(wǎng)絡

由于我國存在寬帶發(fā)展速度不均衡的問題，不同省市，甚至不同地區(qū)間設備混雜，從DSLAM到樓道交換機，再到OLT/MDU，各個年代的設備目前都在使用。接入網(wǎng)設備數(shù)量眾多，不可能全部升級到最新設備。因此在引入IPv6網(wǎng)絡時，必須充分考慮接入網(wǎng)的實際情況，對老接入網(wǎng)設備盡量不改動或者少改動。

OLT/MDU的基本定位不會發(fā)生變化

IPv4下的OLT定位

如圖2，在IPv4環(huán)境下，典型的電信網(wǎng)場景，一般是BNG-AN-RG（寬帶網(wǎng)絡網(wǎng)關(guān)-接入網(wǎng)絡-駐地網(wǎng)關(guān)）三級的設備定位方式。其中BNG作為三層邊緣，一般是BRAS或者SR設備，作用是分配IP地址、路由、業(yè)務控制網(wǎng)關(guān)等。RG作為用戶家庭網(wǎng)關(guān)，向用戶提供業(yè)務接入端口，以及多種接入方式，如FE/WiFi等。

圖2 TR-156描述的網(wǎng)絡架構(gòu)

在典型的電信運營商定位中，接入節(jié)點包括了OLT、DSLAM、ONU、MDU等多種形態(tài)設備。接入節(jié)點通過PON、DSL等技術(shù)實現(xiàn)用戶流量匯聚。接入節(jié)點需要完成的功能包括流量分類、用戶定位、QOS等。目前，接入節(jié)點主要功能還是二層匯聚，OLT/DSLAM實現(xiàn)二層交換功能，按照MAC地址和VLAN進行流量交換。

IPv6下的設備定位

從功能差異來看，IPv6相比IPv4架構(gòu)沒有大的改動，只是在具體的協(xié)議上進行升級，擴展了IP地址的長度。因此，IPv6下的電信接入網(wǎng)絡會依然延續(xù)RG-AN-BNG的基本架構(gòu)，設備定位不會有大的變化。

對于BNG（包括SR/BRAS）來說，可以分兩個步驟升級支持IPv6。

初期，可以IPv6 Over L2TP（第2層隧道協(xié)議）方式進行承載。現(xiàn)有BRAS、SR定位于LAC（L2TP Access Concentrator），IPv6網(wǎng)關(guān)配置一臺支持LNS（L2TP Network Server）的路由器。這樣，對整個接入網(wǎng)到BNG來說，看到的只是PPP業(yè)務，現(xiàn)有設備不需要升級就能夠支持IPv6業(yè)務。

當接入網(wǎng)條件成熟，或者IPv6業(yè)務成熟，城域網(wǎng)支持IPv4/IPv6雙棧，可以考慮BNG升級支持IPv6/IPv4雙棧，定位于IPv6/IPv4網(wǎng)絡邊緣網(wǎng)關(guān)，直接提供IPv6/IPv4業(yè)務。

對于已經(jīng)建設的OLT/MDU，依然匯聚FE/DSL/PON方式接入的用戶流量。與IPv4不同的是，IPv6場景下，匯聚的用戶流量可能包括IPv4、IPv6，或者兩者混合的流量。OLT/MDU需要實現(xiàn)IPv4、IPv6雙棧能力，對網(wǎng)絡流量按照PVC、VLAN、協(xié)議類型等進行區(qū)分，進入不同的管道中。

對于OLT/MDU設備來說，要具有根據(jù)內(nèi)層VLAN標簽打外層VLAN標簽的能力。在外層VLAN標簽打好后，還要有業(yè)務支持的能力。

◆ IPv4 VLAN中的業(yè)務，滿足目前的IPv4功能：打標簽、MAC學習、組播實現(xiàn)等。

◆ IPv6 VLAN中的業(yè)務，滿足IPv4的功能：打標簽、組播鏈路實現(xiàn)、受控組播轉(zhuǎn)發(fā)等。

◆ 對于某些IPv6應用組網(wǎng)，可能需要在IPv6的VLAN上實現(xiàn)三層功能，支持IPv6路由轉(zhuǎn)發(fā)。

對于老DSLAM設備，可以將IPv6業(yè)務劃入單獨的PVC，沿用現(xiàn)有1:1/N:1的網(wǎng)絡模型進行承載。不考慮在DSLAM上進行三層業(yè)務的承載。

對于CPE端（ADSL接入終端）來說，一般不同業(yè)務都是通過CPE的端口來區(qū)分的。在雙棧情況下，為了區(qū)分業(yè)務，建議支持每用戶每業(yè)務一個VLAN。根據(jù)實際情況逐步推出支持IPv6 ROUTER模式的CPE。

延續(xù)現(xiàn)有FTTx建設

通過上面的分析，可以得出結(jié)論：現(xiàn)有FTTx建設中，設備定位都沒有發(fā)生變化；支持IPv6需要盡量不改動接入網(wǎng)絡。因此對于目前進行的FTTx建設，運營商可以遵循以下步驟進行IPv6建設：

（1）繼續(xù)進行目前的FTTx建設，延續(xù)原有建設組網(wǎng)原則：包括OLT上聯(lián)方式、上聯(lián)網(wǎng)絡，城域網(wǎng)、匯聚節(jié)點的組網(wǎng)方式、網(wǎng)絡層次和網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)等。繼續(xù)維持設備放置原則，按照既定的工程實施方案進行施工。

（2）重點研究業(yè)務承載方案：明確語音業(yè)務、數(shù)據(jù)業(yè)務、組播業(yè)務、QoS業(yè)務各設備協(xié)同功能要求以及資源規(guī)劃原則。重點研究在引入IPv6業(yè)務情況下、IP地址規(guī)劃（v4、v6混合地址規(guī)劃）、VLAN規(guī)劃等業(yè)務承載措施。

（3）選擇有條件的局點（與引入的IPv6業(yè)務相關(guān)），進行IPv6試點工作。