汕尾广播电视台IPV6地址规划探析

洪城有

摘要：IPv6是英文“Internet ProtocoI Version 6”（互联网协议第6版）的缩写，是互联网工程任务组（IETF）设计的用于替代IPv4的下一代IP协议，其地址数量号称可以为全世界的每一粒沙子编上一个地址。

由于IPv4最大的问题在于网络地址资源有限，严重制约了互联网的应用和发展。IPv6的使用，不仅能解决网络地址资源数量的问题，而且也解决了多种接入设备连入互联网的障碍。

互联网数字分配机构（IANA）在2016年已向国际互联网工程任务组（IETF）提出建议，要求新制定的国际互联网标准只支持IPv6，不再兼容IPv4。

关键词：IPv4;IPv6;地址划分

当前世界上广泛使用的Internet IP协议版本是IP版本4，简称IPv4，它可以提供32位的地址空间。但是由于Internet网络规模和数量迅速增长以及IP地址的实际利用率很低，IPv4地址面临着很快就要用尽的问题。因此，Internet一直在研究增强IP以适应更大地址空间。

Internet上的新应用，应该具有更复杂的寻址和路由能力。例如，协作技术能让一群同事之间像开电话会议一样进行通信，这一技术己越来越令人感兴趣。为了取得高效的合作，互联网需要一种机制。这种机制允许创建组和改变组，并且能提供一种方法使每一个发送的副本能传到指定组中的每一个成员。除了使组中每个成员均能收到包的一个副本之外，还需要使用组来处理负载的分配等问题。因而，新版的IP需要包含能进行以上寻址和路由的机制。

不仅如此，许多新的Internet应用需要安全保障，新版的IP必须具有这方面的内容。还有其他一些需求也推动了IP的变革。

新版IPv6能相当好地满足这些要求。它保持了IPv4的优良特性，克服了诸多缺点，并且在有必要的地方加入新特性。并且IPv6能与其他所有Internet协议兼容，包括TCP，UDP，ICMP，IGMP，OSPF，BGP以及DNS等。

一、IPv6与IPv4的兼容性

IETF所建议的IPv6协议保持了IPv4的许多优点。事实上，IPv6基本上与IPv4一样，只是作了一些改进。例如，IPv6支持无连接的传递，每一个数据包都含有目的地址，每个数据包独立地进行路由选择;允许发送方选择数据包的大小，要求发送方表示数据包在到达终点前的最大跳数。

尽管许多概念是相似的，但IPv6还是改变了许多协议的细节。例如，IPv6使用更大的地址空间，更重要的是，IPv6全部修改了IPv4的数据包的格式，用一系列固定格式的首部取代了IPv4中可变长度的选项字段，增加了一些新的特征。

就像IPv4一样，IPv6为计算机和物理网络的每一连接指定了一个唯一的地址。因而，假设一台计算机（或路由器）连接着三个物理网络，该计算机就被指定了三个地址。IPv6将每一个这样的地址分成一个前缀和一个后缀，前缀表示了一个网络，后缀表示了网络上的某台特定的计算机。尽管采用了同样的方法用于指定计算机地址，但IPv6编址与IPv4编址仍有许多不同。

1.IPv4向IPv6过渡

如上所述，IPv4是目前Internet中正在运行的非常成功的协议，有着广泛的应用基础。虽然人们公认IPv6是下一代IP协议，但从IPv4到IPv6转变不可能在一夜之间完成。IPv4向IPv6的过渡需要一个较长的时期，因此，IPv6与IPv4的兼容性问题及如何从IPv4向IPv6过渡问题值得人们认真考虑。

2.实现IPv4向IPv6转移的主要技术

由于IPv6不可能立刻替代IPv4，在相当长的一段时间内，IPv4和IPv6会同时存在。要平稳的过度，使得对现有的使用设备影响最小，就需要有良好的转换机制。目前可以采取双协议栈、隧道技术以及网络地址转换等三种方法。

（1）IPv6/IPv4双协议栈技术

（2）隧道技术

（3）网络地址转换技术

二、汕尾广播电视台IPV6地址规划

我台广播电视IPv6地址规划须考虑三个方面：即：互联网、广播电视专有网和本地局域网。根据各种业务的不同情况，选用不同的网络结构。

一是互联网使用公有IP地址，可直接连通因特网的主机所具有的、可识别的、全球唯一的IP地址。使用时需向因特网IP地址管理部门申请。

二是广播电视专有网，是在广播电视专有的IP网络内，提供全国性或跨地区具体业務应用的网络。使用专有IP地址，可在广播电视专有IP网络中分配、使用私有IP地址，

地址范围为RFC

1918中的A类地址块10.0.0.0-10.255.255.255。由广播电视主办单位统一分配地址。

三是本地局域网，也称私有网，使用私有IP地址。私有IP地址是专门为只连接内部网络（如播出网、非编网或单位内部办公网）且无需直接连因特网的主机所使用的IP地址段。使用时，无需向因特网IP地址管理部门申请，由本单位自主分配。

我台IPv6地址规划需做好下列几个方面的工作：

（1）设置内设机构及端口数量。

（2）设置本地业务类型及端口数量。

（3）预留机构和业务端口数量。

（4）申请IPv6地址全球网络标识符。

（5）本地子网标识符规划。

（6）节点标识符的规划。

我台IPv6地址规划按共有网、专用网和私有网三种方式规划。同时分为单播地址、组播地址和任播地址三种类型分配。

1.业务分类

汕尾广播电视台目前和今后的业务分类主要有下列几个方面：

（1）新媒体（网站、手机电视等）用于我台网站和手机电视以及各类新媒体业务的连接。目前，网站服务器和数据库，手机电视应用服务器托管服务，本地不设服务器和数据库。

（2）智慧城市、物联网在我市同项天山广播电视发射台搭建物联网中心，建立一套服务于政府、企业、公众的平台，用于连接各类广播电视、智慧城市业务。

（3）云计算中心建立在同顶天山广播电视发射台业务楼，用于我台各类节目的制作和播出以及智慧城市各类信息的存储、分析和调用。

（4）局域网用于我台各部门办公室、业务科室和技术用房的内部网络。

2.IPv6地址分配策略

在IPv6地址规划时，还必须考虑下列几个问题：

（1）避免IPv6地址语义过载带来负面影响。

（2）充分考虑业务增长需求。

（3）在满足业务和网络发展需求的前提下，尽量提升地址利用率。

IP地址规划决定了网络出口路由汇聚效果及基于地址进行业务控制的难度，对业务开展、网络运维、安全控制起着非常重要的作用。从方便管理和统一策略部署的角度，需要对地址属性加以区分，明确网络自用和用户使用的分类，同时根据业务保障等级对用户使用的地址进行高、中、低各种等级的分类。

另外考慮信息安全方面的需求，使用相关平台和系统，能更快速、准确完成地址溯源。可以允许层次化、结构化的IP地址规划和分配，便于路由汇聚，从而可以大大缩小路由表，并简化网络管理、配置、变更和扩展的工作量。

IPv6地址共128位，后64位为接口地址，通常不用于地址规划和分配。以2406：c900：：/32地址块为例，前32位从CNNIC获得的固定前缀，中间32位为待规划的IPV6地址段，如下图所示：

可分配子网可以分成地理位置、业务类型、QOS保障等级，网络分配四大块内容来分别规划。

地理位置暂时按机房编号来分配。用第33—40这8bits共256类来标识。

业务类型可以分为网络地址、业务平台地址、用户地址等。用第41-43这3bits共8类来标识。

1）网络地址包括各类网络设备用loopback、互联地址，网络管理地址;

2）业务平台地址包括各类生产、办公、网管平台服务器地址等;

3）用户地址包括各类业务为终端用户分配的地址;

4）预留地址为今后业务预留。

QOS保障等级可以按高低最多分成8个等级，用44-46这3bits共8类来标识。

剩余第47-64位为网络分配地址，可以划分成不同的子网，最多218个子网，足够一般业务的开展。

三、结论

我台IPv6演进需分阶段对广电业务本身以及相关的各类应用系统、广电业务系统、安全防护系统、运营支撑系统、融媒体应用等进行改造或升级。它涉及网络建设、业务迁移、新业务部署、运营维护、服务流程等环节，是一个复杂的系统工程，宜采取“由易到难、由外及内、硬软结合、逐步演进”的策略，实现现有业务的平滑过渡和新业务的有序开展。

互联网是关系国民经济和社会发展的重要基础设施，深刻影响着全球经济格局、利益格局和安全格局。我国是世界上较早开展IPv6试验和应用的国家，在技术研发、网络建设、应用创新方面取得了重要阶段性成果，已具备大规模部署的基础和条件。抓住全球网络信息技术加速创新变革、信息基础设施快速演进升级的历史机遇，加强统筹谋划，加快推进IPv6规模部署，构建高速率、广普及、全覆盖、智能化的下一代互联网，是加快网络强国建设、加速国家信息化进程、助力经济社会发展、赢得未来国际竞争新优势的紧迫要求。