接入网技术发展趋势探讨

网络 通信技术
文章主要分析了接入网技术中IPv4向IPv6过渡的问题,同时也介绍了一些可行的方法,大致看来,IPv6已经成为一种趋势。

我国的接入网技术发展还是非常迅速的,同时IPv6网络已经进入了人们的视线,可能好多人还不了解IPv4向IPv6过度的一些问题,没有关系,看完本文你肯定有不少收获,希望本文能教会你更多东西。移动网络向移动IPv6的过渡过程中,IPv4的网络和业务将会在一段相当长的时间里与IPv6共存,许多业务仍然要在IPv4网络上运行很长时间,特别是IPv6不可能马上提供全球的连接,很多IPv6的通信不得不在IPv4网路上传输,因此过渡机制非常重要,需要业界的特别关注和重视。 IPv4向IPv6过渡的过程是渐进的,可控制的,过渡时期会相当长,而且网络/终端设备需要同时支持IPv4和IPv6,最终的目标是使所有的业务功能都运行在IPv6的平台上。

1、IPv4到IPv6的过渡方法

从IPv4到IPv6的过渡方法有三种:网络元素/终端的双协议栈、网络中的隧道接入网技术以及翻译机制。其中双协议栈和隧道接入网技术是主要的方法,而翻译机制由于效率比较低,只在不同IP版本的元素之间进行通信时才采用。

(1)网络元素和移动终端上的IPv4/IPv6双协议栈双协议栈是非常重要的过渡机制,从网络方面来看,网络设备(如GGSN)实现双协议栈对于实现IPv4和IPv6的接入点并完成IPv6-in-IPv4的隧道都是至关重要的,另外运营商IP网络和公众因特网边缘的边际路由器也应该是双栈路由器。从移动终端来看,需要通过双协议栈来访问IPv4和IPv6的业务而不需要网络上的翻译机制。

(2)隧道技术,如将IPv6的数据包封装在IPv4的数据包中并在隧道的另一端解除封装,这也是一种非常重要的过渡方法,隧道技术要求在封装和解除封装的节点上都有IPv4/IPv6双协议栈的功能。隧道技术又分为自动和人工配置两种,人工配置的隧道接入网技术是在隧道的终点人工配置到某个特定的IPv4地址;对于自动隧道接入网技术来说,封装是自动在进行封装的路由器/主机上完成的,隧道终点的IPv4地址被包含在目的地址为IPv6地址的数据包中,如“6to4”隧道技术。

(3)网络上的IPv4-IPv6协议翻译器:翻译器是纯IPv4主机和纯IPv6主机之间的中间件,使两种主机不需要修改任何配置就可以实现彼此之间的直接通信,翻译器的使用对于移动终端来说是透明的,头标转换是一种重要的翻译机制,通过这种方法IPv6数据包的头标被转换为IPv4数据包的头标,或者反过来,IPv4转换为IPv6,有必要的时候对校验进行调整或重新计算,NAT/PT(Network Address Translator/Protocol Translator)就是采用这种机制的一种方法。

采用地址/协议翻译器需要转换IP数据包的头标,带来的问题是破坏了端到端的服务(如端到端的IPSec),而且NAT/PT可能成为网络性能的瓶颈,有可能限制业务提供平台的容量和扩展性。使用网络中的地址/协议翻译器还是采用其它过渡方法主要由网络运营商决定,一般来说,只有当两个通信节点的IP版本不同时才建议采用翻译器。

2、IPv4到IPv6的过渡阶段

(1)第一阶段:网络中有着一个个单独的IPv6孤岛,它们之间的连接是通过在IPv4网络上自动或人工配置“IPv6 in IPv4”的隧道来实现的。在这个阶段,向移动用户提供的IPv6业务绝大多数是由运营商的内网络(Intranet)提供的,其它的一些IPv6业务通过在IPv4网络上的配置/自动隧道来实现,传统的IPv4业务可以提供有IPv4或者双协议栈的终端。在运营商的网络上仍然有NAT,通过分配临时地址来处理公共IPv4地址匮乏的问题。运营商的网络上还可以安装翻译器(如NAT-PT)来完成IPv4与IPv6协议之间的翻译转换。

(2)第二阶段:这一阶段IPv6已经广泛部署并且有了大量在IPv6平台上实现的业务,但是由于IPv6网络还不能达到完全连接,有时仍然需要IPv4网上的隧道接入网技术来与IPv6节点连接通信。

这个阶段由于所有新业务都在IPv6平台上实现,从而加速了IPv6的部署。从IPv6的发展趋势来看,移动网络将率先进入这一发展阶段。这时大量传统的IPv4业务仍然存在,很多移动节点上都安装了IPv4/IPv6双协议栈。

(3)第三阶段:IPv6已经获得主导地位,IPv6网络已经实现了全球连接而且所有的业务都在IPv6平台上运行,这时候将不再需要双协议栈功能或者地址/协议的翻译机制,这使得网络结构更加简单,网络维护也更加容易。

责任编辑:王晓东 来源: NET130
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