2003年信息產業部、國家科技部、國家發改委和中國工程院在內的8個部委聯合發起并經國務院批準啟動了CNGI項目, 這一項目不僅投資規模大、覆蓋范圍廣,更重要的是它表明我國政府對以ipv6為基礎的下一代網絡建設的高度重視與大力支持。根據CNGI的規劃,我國將在2005年底建成一個覆蓋全國的IPv6網絡,這將是世界上最大的IPv6網絡之一,各地高校也將利用IPv6技術接入下一代教育骨干網,開展科研應用和大規模IPv6網絡建設的部署實施及商用探索。高校如何在新建學校部署IPv6技術、如何在原有校區升級支持、如何平滑過渡就成了近期高校非常關心的問題。
建立IPv6校園網主要應當考慮以下幾種可能情況:
Ø 假如是新建校園網,建議采用同時支持IPv6/IPv4的網絡設備進行組網建設,使得校園網平臺同時支持兩種業務流的承載和互通;
Ø 假如是原由校園網升級支持IPv6業務,因為原由設備不支持IPv6業務,也無法通過升級支持,可以考慮部分新建模式和隧道模式兩種方式;
Ø 假如是建設實驗教學用網絡,應當選用以路由器為主的設備,進行大規模組網。一方面路由器以網絡處理器或通用CPU為硬件平臺,具有隨時升級能力,可以在很長時間內不用替換。另一方面,路由器功能齊全,接口豐富,便于進行教學,可以將MPLS、MPLS VPN、IPSEC、VOIP等等功能用于教學。
鑒于目前業界基于ASIC構建的高端交換機對IPv6的支持狀況,不建議采用基于ASIC技術的交換機作為IPv6校園組網的主力設備。 ASIC技術的特點是能夠良好支持成熟業務,但在現階段,IPv6這種新業務需要不斷更新升級,且在應用中擴展變化,而ASIC技術卻無法滿足不斷變更的技術環境。顯然,在IPv6技術未完全成熟時,采用基于網絡處理器或網絡CPU技術的設備,通過軟件升級來支持新業務,更符合校園網IPv6應用和發展的要求。
基于上述分析和校園網特點,華為3Com公司提供以下組網方案:
新建校園網

圖1 新建校園網方案
如上圖所示,利用支持雙棧的三層交換機作為校園網核心設備;匯聚接入可以考慮采用交換機組網,但目前大部分交換機不支持IPv6,且支持IPv6的交換機實現功能較差,無法滿足業務發展需求,不適合大規模布放和長期使用。建議匯聚接入層采用IPv4交換機,可以通過升級支持IPv6業務,目前對IPv6業務不啟用網絡的三層功能,二層交換到S8016上進行處理;也可考慮在匯聚層布放雙棧路由器,接入樓層交換機,實現具有網絡層次的IPv6網絡。出口采用雙棧路由器實現同時與IPv6網和IPv4網的互通。華為3Com提供的新建校園網IPv6解決方案,利用支持網絡處理器的三層交換機S8016作為核心雙棧設備,匯聚層采用IPv6 ready三層交換機或雙棧路由器,出口采用高效雙棧路由器NE系列或AR46系列實現與IPv6網和IPv4網的互通。此方案同時支持IPv6/ IPv4兩種業務流,不影響目前學校主要的IPv4業務,具備完整的IPv6產品系列、硬件的IPv6/ IPv4線速轉發能力、以及多種隧道和互通技術,滿足學校在IPv6應用時的不同網絡環境需求。
業務互通建議:
Ø 校園網內部V6-V6、V4-V4業務,通過雙棧設備實現業務的互連,不涉及IPv6協議與IPv4協議的轉換,與普通單網絡業務轉發模型類似;
Ø 校園網內部V6-V4業務互通,利用核心交換機S8016作為協議轉換設備,運行NAT-PT協議進行轉換,S8016支持硬件NAT-PT業務板,可實現千兆線速;
Ø 校園網V6業務-外部V4業務互通,建議在出口路由器NE系列、AR46系列實現NAT-PT功能,進行校園網IPv6業務與外部IPv4業務的互通;
Ø 校園網V6業務與外部IPv6孤島業務互連,建議在出口路由器NE系列、AR46系列實現手工隧道或6TO4隧道,穿越IPv4網絡;

圖2 部分新建模式
原有校園網假如要升級支持IPv6業務,涉及到的因素較為復雜,考慮方面較多。一般來講,假如原有設備可以通過升級方式支持IPv6業務,則與上述新建模式類似。但這種情況較為少見,因為大部分學校采用交換機組網,而交換機基于ASIC技術,對于還處于不斷變化階段的IPv6技術,基本沒有成熟的芯片支持,所以廠家也不可能預先將IPv6技術做到芯片中。比較普遍的情況是要對網絡設備進行更換,部分新建模式就是其中一種方式。部分新建模式建議重新建設支持IPv6業務核心層和匯聚層,達到雙核心匯聚網絡,IPv4業務可以經由原有網絡轉發,IPv6業務經由新核心進行轉發。出口路由器進行軟件升級支持IPv6或者更換性能更高的雙棧路由器。華為3Com公司提供部分新建模式所需的方案,包括S8016設備、匯聚層IPv6 ready的交換機和出口NE系列、AR系列路由器,實現高效線速轉發。部分新建模式可以高效的支持大容量IPv6數據的轉發,業務支持性能較高,但存在投資成本相對昂貴的情況,非凡當網絡規模較大、核心匯聚層次較多的情況下,需要投入較高購買設備成本。
業務互通建議:
Ø 校園網內部V4-V4、V6-V6業務互通,V4-V4業務可以利用原來的校園網實現轉發。V6-V6業務可以通過新建的IPv6網絡互通;
Ø 校園網內部V6-V4業務互通,通過新建IPv6校園網與老校園網互通,在雙棧核心交換機S8016上啟用NAT-PT功能,通過校園網核心實現互訪;
Ø 校園網內部V6業務實現與外部V4業務互通,在出口路由器NE、AR系列上啟用NAT-PT實現與外部V4業務的互訪;
Ø 校園網內部V6業務與外部V6孤島互連,在出口路由器NE、AR系列上啟用手工隧道或6TO4隧道實現V6業務在V4網中的承載。
老校園網部署IPv6網絡-隧道模式

圖3 隧道模式新增IPv6功能
由于原來的IPv4設備沒有IPv6功能,或者不能升級到IPv6。因此為了保護用戶的IPv4投資,同時讓新增用戶使用IPv6,可以采用如上圖所示方案,原有IPv4網絡不進行改造,在核心增加一臺雙棧三層交換機通過隧道技術和IPv6網絡進行互通,使數據穿越原有的IPv4網絡;通過互通技術,實現和原有IPv4互通,實現訪問原有IPv4網絡資源。華為3Com公司的S8016雙棧設備支持硬件隧道轉換,提升IPv6業務流的轉發效率。利用隧道技術升級原校園網可以實現較少的資金投入實現IPv6業務的承載,但存在單點瓶頸的問題。因為所有的IPv6主機和IPv6孤島都通過隧道與核心雙棧設備互通,核心雙棧設備承擔所有隧道的終結處理和包轉換,存在單點效率降低問題,不能適應大規模組網應用。
業務互通建議:
Ø 校園網內部V6-V6、V4-V4業務互通,校園網內部V4-V4利用原有的校園網平臺轉發,V6-V6業務通過ISATAP隧道技術建立IPv6孤點到雙棧核心設備S8016的隧道,利用S8016進行業務橋接;
Ø 校園網內部V6-V4業務互通,利用手工隧道、6TO4隧道、ISATAP隧道連接雙棧核心設備S8016,在S8016上同時起用NAT-PT功能進行IPv6業務與IPv4業務的互通;
Ø 校園網內部V6業務與校園網外部V6業務互通,利用手工隧道、6TO4隧道、ISATAP隧道連接雙棧核心設備S8016,利用S8016作為業務橋接;
Ø 校園網內部V6業務與校園網外部V4業務互通,利用手工隧道、6TO4隧道、ISATAP隧道連接出口路由器NE系列或AR系列,在出口路由器NE系列或AR系列同時起用NAT-PT功能進行IPv6業務與IPv4業務的互通;
Ø 校園網內部V4業務與校園網外部V6業務互通,在出口路由器NE系列或AR系列上做NAT-PT轉換,實現業務的相互轉換。
用于教學、科研目的的IPv6網絡

圖4 用于教學、科研目的的IPv6網絡
通過多臺不同檔次路由器和高端交換機相連,實現一個規模比較大的網絡。由于華為3Com提供的高端路由器和高端交換機采用網絡處理器技術,可以隨時進行業務升級,中低端路由器具有成本低、特性豐富、輕易升級等優點,非凡適合于組件教學、科研目的的網絡。在教學、科研網上,可以運行多種IPv6路由協議、IPv6隧道技術和互通技術,支持6PE、GRE等多種IPV6隧道技術。
華為3Com技術有限公司采取平臺級、芯片級支持策略,目前全系列路由器已支持IPv6,交換機系列IPv6 Ready,即將在下半年全面升級支持。利用全系列數據通信產品可以組建高性能的校園IPv6網絡,同時提供各種IPv6過渡技術,包括雙棧、隧道和NAT-PT,解決過渡期孤島互連和業務互通難題,利用華為3Com IPv6網管軟件為整個網絡的治理提供方便的手段,最終實現強治理、高性能、多業務的新一代IPv6校園網。華為3Com公司將依靠在數據通信領域雄厚的技術積累,以及對校園網客戶需求的細致把握,不斷推進IPv6在校園網建設中的應用。
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