每一個技術的活力都在于不斷的演進，就如同現在網絡。IPv4的使用即將終結，IPv6協議技術的引入給互聯網帶來新的生命力。那么我們現在就來了解一下有關于互聯網IPv6協議技術的相關過度和演進方面的內容吧。

互聯網IPv6協議技術及過渡技術概述

隨著互聯網規模的不斷擴大,網民數量的不斷增加,全球互聯網所使用的IPv4地址數量遇到了發展瓶頸;同時,由于互聯網在人們生活中的日益普及,泛在網､物聯網應用的興起,可能使得我們身邊的每一樣東西都需要連入互聯網,更加速其日益走向耗盡的邊緣｡根據IANA的報告顯示,到2012年左右基本沒有再可分配的IPv4地址塊資源,互聯網將面臨著一個網絡IP地址基礎資源匱乏的危機｡

為應對這一危機,目前普遍認為最有效的解決途徑,便是在互聯網中應用IPv6技術｡IPv6是IETF設計的用于替代現行版本IP協議(IPv4)的下一代IP協議｡與IPV4相比,IPv6具有以下幾個優勢:具有更大的地址空間;使用更小的路由表;增加了增強的組播(Multicast)支持以及對流的支持(Flow Control),這使得網絡上的多媒體應用有了長足發展的機會,為服務質量(QoS,Quality of Service)控制提供了良好的網絡平臺;加入了對自動配置(AutoConfiguration)的支持;具有更高的安全性｡當然,IPv6并非十全十美,不可能解決所有問題｡如由于IP地址匱乏情況的緊迫,造成IPv6未完善地考慮向下兼容的問題｡目前,許多企業和用戶的日常工作越來越依賴于互聯網,人們無法容忍在協議過渡過程中出現的嚴重問題;所以,IPv6協議技術的采用步驟關鍵是IPv4向IPv6技術的過渡演進和兩者間的互通的問題｡

在IPv4向IPv6過渡的初期,基于IPv6的業務還帶有相當程度的試驗和探索性質,Internet上的絕大部分應用仍然是基于IPv4的,Internet的主體也仍然采用IPv4,IPv6網絡僅在局部構成中小型網絡｡這一階段的問題首先是使各個相對孤立的IPv6網絡之間能夠相互通信;其次,IPv6孤島需要訪問的資源大部分仍然處在基于IPv4的Internet主體網絡中,需要解決IPv6網絡中的主機訪問IPv4網絡的問題;而且此時IPv6的地址分配還處在IPv4地址的陰影當中,大量IPv6特定網段的地址或者IPv4向IPv6的映射網段地址構成IPv6路由表的重要組成部分｡

當基于IPv6的業務普遍實現大規模應用后,從IPv4到IPv6的過渡就進入了IPv4與IPv6并存的中期階段｡在這一階段,IPv6網絡已經形成規模,構成了獨立于IPv4網絡的從接入網､駐地網到核心網的完整網絡結構｡這一階段最重要的任務是如何解決IPv4和IPv6網絡中的主機和資源互訪過程中出現的種種問題,其次是如何將IPv4網絡中的節點升級到IPv6,以及如何將IPv4中的網絡資源和業務､應用遷移到IPv6網絡中去｡

最后,當IPv4網絡中的絕大部分業務和應用都遷移到IPv6網絡以后,IPv4到IPv6的過渡就進入了后期階段｡這一階段與初期階段相反,網絡的狀況是“IPv4孤島,IPv6海洋"｡要解決的問題變成了如何連接互不連接的IPv4網絡,如何讓IPv4網絡中的主機能夠訪問IPv6協議技術的網絡中的資源｡

互聯網IPv6協議技術演進方案簡析

IPv4向IPv6演進是一個長期復雜的過程,因此在短期內不可能一蹴而就｡從實際情況出發,目前主要存在“純IP網絡演進方案"和“MPLS網絡演進方案"兩種方案｡純IP網絡方案是指仍然在骨干､城域､接入層面使用IP網絡作為承載上層業務的基本手段;MPLS網絡演進方案是指采用MPLS作為承載上層業務的基本手段｡

純IP網絡演進方案

現有IP網絡向IPv6演進時,可以采用雙棧方式對骨干網絡進行升級改造｡采用雙棧方式可以保證原有IPv4業務和終端不受影響,并逐步引入采用雙棧或純IPv6的業務和終端｡原有IPv4業務平臺和終端與IPv6業務平臺和終端之間可以通過地址轉換/ 映射設備進行互通｡當原有IPv4業務平臺和終端逐步向IPv6過渡時,仍然可以保持業務的正常開展和使用,方案如圖1所示｡

圖1 純IP網絡演進方案#p#

方案中IPv4終端與業務平臺之間可以直接采用IPv4通信;IPv6終端､業務平臺之間可以直接采用IPv6通信;IPv4終端､業務平臺與IPv6終端､業務平臺之間應當進行地址轉換/映射,并將轉換之后的地址信息通過路由控制層面在網絡中傳播,然后才能實現互通｡

MPLS網絡演進方案

現有IP互聯網絡也可以通過部署MPLS技術逐步向IPv6協議技術過渡｡對于未部署MPLS的IP網絡,可以在全網開啟MPLS協議,并在網絡邊緣部署雙棧協議,通過6PE､6vPE實現IPv6協議的互通,原有IPv4仍然可以使用IPv4以Raw IP方式互通｡IPv6和IPv4的互通需要經過地址轉換/映射,并將相應地址廣播至IPv4域或MPLS域中,該方案見圖2｡

對于已經部署MPLS的IP網絡,可以在網絡邊緣部署雙棧協議,并通過6PE､6vPE實現IPv4和IPv6分別互通｡在網絡邊緣部署地址轉換/映射,并將相應地址分別廣播到對方域中｡

在此方案中,IPv6分組被封裝在MPLS LSP中進行傳送實現IPv6組網,同時也保證了原IPv4業務的正常使用｡

圖2 MPLS網絡演進方案

但由于MPLS技術較為復雜,寬帶互聯網中用戶與資源數量龐大,訪問關系比較復雜而且不確定,網絡結構和設備情況復雜,因此目前運營商多選擇“雙棧骨干網絡"方案作為演進目標｡