运营商I P城域网向IPv6演进方案与有效措施

刘 鹏

（中移铁通有限公司锦州分公司，锦州 121000）

随着互联网、物联网的快速发展，数据采集、大量的RFID标签等装置的使用对IP地址的需求大幅增加。并且，电力、运输等多种系统在生产、营销中的广泛应用，对IP地址的需求也呈现几何级数增长。这样的形势也决定着IPv4的继续应用会对互联网的发展造成一定的阻碍，IPv4已经没有办法满足人们对互联网发展的需求，因此运营商IP城域网向IPv6演进势在必行。

1 IP城域网概述

IP网是由各个路由设备所连接而成的IP子网，这些设备在IP网之间寻找路由并将其进行分组转化为另外一个IP子网。而IP城域网主要指的是在城市的范围之内将各种电信技术作为基础，以光纤作为信息传播的媒介，从而组成综合语音、视频等多种服务的多媒体通信网络[1]。运营商IP城域网一般主要分为三个层次网络结构：第一层次是采用物理层或者是二层业务承载技术，通过设备交换形成的接入层；第二层次是基于二三层技术，或者是将这两者进行组合而形成的汇聚层；第三层次是基于互联网传送技术以及三层的业务承载技术而形成的核心层[2]。

2 IPv6现状

2.1 技术挑战

相比较于IPv4，IPv6更具有安全性，其移动速度也加快，服务质量也有了较大的提升，但是在运营商IP城域网向IPv6演进的过程当中，也一定要重视其安全性和移动性以及整体的服务质量，在演进的过程当中可能会发生很多我们无法预料的事情，这需要我们在实践中不断地进行完善。运营商IP城域网向IPv6演进的过程是十分庞大的，它主要需要从网络、业务以及用户这三个方面来进行逐步地实施，如何平稳的过渡是我们首先应当注意的问题，而这些比为用户提供服务还要困难。

2.2 终端支持

想要要对IPv6进行大规模的商用活动，则需要各项互联网终端的大力支持。但就目前的状况来看，很多终端企业还没有真正意识到投资IPv6技术的具体收益，因此他们的积极性都不高，这也是导致目前IPv6终端无法投入使用的一大原因[3]。

2.3 内容匮乏

近年来，随着IPv6发展逐步地进入了瓶颈阶段，运营商IP城域网向IPv6演进成为了全球网络发展的一个主要趋势，而IPv6相比较IPv4具有更加庞大的资源。另外在其安全性能以及服务质量方面都有了很大程度的改善。然而我国的很多网站还没有充分地意识到运营商IP城域网向IPv6演进的一个急迫性，这也直接导致了很多运营商在应用IPv6的过程当中没有办法充分的体现IPv6的各项优势，这也是IPv6商用化的一大困难[4]。

3 运营商IP城域网向IPv6演进遵循的原则

就目前来说，我国的互联网还是以IPv4为主，随着业务类型的逐渐增多，互联网用户的规模也在逐渐增大，各种业务类型比如宽带网络、视频电话等等正在不断的发展，具有一定的固定资产规模。在运营商IP城域网向IPv6演进的过程当中应当对现有的业务类型给予一定的保护，在不影响现有业务的效率以及经济成分的基础之上来进行IPv6的稳步演进，保证网络用户的用户体验不受到影响[5]。

4 运营商IP城域网向IPv6演进方案浅析

4.1 运营商IP城域网向IPv6演进场景

运营商IP城域网向IPv6演进业务应用网络场景要素主要由终端、业务平台和网络构成，如果想要区分为IPv4和IPv6，那么网络的演进场景有八种。根据全面分析互联网的现状及运营商IP城域网向IPv6的演进目标，运营商主要关注4-4-4场景，需要注意双栈方案来进一步的部署IPv6，而这不能真正的节约公有地址。IPv4向IPv6演进是一个十分漫长的过程，对于运营商来说，当前最紧迫的任务是如何正确解决IPv4公有地址快要枯竭这一问题。运营商应在不影响业务的前提之下，通过精确部署运营商IP城域网向IPv6的演进过程来为用户分配IPv4私有地址。与此同时，在部署方案的时候应当充分考虑如何将IP城域网向IPv6的平稳演进从而进一步推动IPv6的发展。

4.2 NAT444、NAT44方案

NAT444方案通过将日志服务器、网管等多种系统相结合，从而形成单点认证和可支持用户溯源两者之间的配合。这对设备改造的要求也相对较小，能够在较短时间内完成运营商IP城域网向IPv6的演进部署，从根本上解决IPv4地址不足这一问题。NAT44也可以说是将普通局域网的范畴拓展到城域网这一范围内，由于考虑到规模用户所接入的各项要求，运营商IP城域网向IPv6的演进对设备NAT各方面功能性要求都比较高。另外，NAT444可支持IPv6地址以及IPv4私有地址、IPv4公有地址的分配，一般需要设备同时支持NAT444的各项特性，而NAT44仅仅支持私有IPv4地址的分配。与此同时，NAT44方案对于现有的运营商IP城域网的改动较小。

5 运营商IP城域网向IPv6迁移有效措施

5.1 评估各项资源，贯通业务流程

在运营商IP城域网发展的过程当中，一定会经历IP城域网IPv4资源枯竭以及IPv6如何平稳演进这几个阶段，当然也会出现由于设备支持能力以及各项资源枯竭、流量增长等方面的不良影响，这些影响也会直接制约运营商IP城域网向IPv6的平稳演进。首先，我们应当做的是对IP城域网的地址存量以及用户的需求满意度、载量资源等进行合理的评估。通过调查充分的了解，各个省份IP城域网IPv4资源的枯竭程度，从而寻找合适的机会，推动运营商IP城域网向IPv6的平稳过渡。运营商IP城域网向IPv6的演进，同时也意味着各项设备也即将遭遇着挑战。因此，作为运营商应当对现有的设备硬件以及软件结构进行改良或是再开发。由于运营商IP城域网向IPv6的演进是一个十分漫长的过程，因此运营商也应当为各项软件硬件的开发留出一定的时间。另外无论是哪种现有技术，在运营商IP城域网向IPv6的演进的过程当中，我们一定会遇到如何贯通业务流程以及解决用户现存问题的情况，因此这也会涉及到演进过程中，对于周边系统的改造，其中也包括各项协议内容的拓展以及功能设置。在其过程当中，我们也应当合理的结合各种的技术方案，从而为业务流程的贯通做基础的准备。再者，由于当前运营商IP城域网向IPv6演进的过程中各项技术还未完善，所以很多运营商对IP城域网向IPv6的演进发展没有支持的意愿。因此，我们应当积极地分析运营商当前的现状以及未来发展前景，以此来进一步推动运营商支持IPv6的各项技术，为运营商IP城域网向IPv6的演进提供助力。

5.2 逐步推动演进，保证整体质量

运营商IP城域网作为IPv4运营的主要场景，如何解决IPv4即将枯竭且不能够适应现在用户需求是当前运营商IP城域网向IPv6的演进的基本考虑点，而在此基础之上，如何促进运营商IP城域网向IPv6的平稳演进则是当前应当解决的另一重点。由于当前运营商IP城域网向IPv6的演进的各个方面还不稳定，因此我们首先可以在推动支持IPv6各项技术的同时逐步解决地址枯竭对于当前各项业务产生的不良影响。以此同时，相关的运营商也应当时刻的关注着IPv6运营的技术发展趋势，等到机遇合适时再适当引入IPv6的各项演进方案。对于运营商而言，还有一点比较重要的是应当在演进过程中充分的考虑IP城域网结构的差异性以及存在质量的保证。由于当前用户需求增长，IPv6的流量也在不断的增加。因此运营商应当在建设方面充分的考虑到如何实行资源的保护，从而推动运营商IP城域网向IPv6的平稳演进。

6 结束语

运营商IP城域网承担了很大一部分用户的信息来源以及流量，通过对运营商IP城域网进行改造，使得其网络支持能力得到了很大程度的提升，进一步优化我国的网络结构。随着我国经济发展的逐步加快，社会信息化也在进一步的深入，我国互联网发展仍然保持着高速的增长。因此，作为运营商也应当抓住这一机遇，不断地进行宽带改造提速计划，促使我国的通信技术行业得到进一步的发展。