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IPV6过渡之骨干网

(2018-08-20 18:53:09)
分类: 网络技术
在现有的ipv4网络架构中部署ipv6,并解决ipv4/ipv6网络共存和设备互通的最自然的方式是在终端和网络节点上安装ipv4又安装ipv6的协议栈,即双栈,从而实现ipv4或ipv6节点间的信息互通。根据网络业务的不同,常用的骨干网ipv6过渡技术有6pe/6vpe、双栈。

双栈
双栈是运营商网络向ipv6演进的基础。有骨干网占用ipv4的地址较少,主要智能为路由和承载IP数据流,所以不需要采用NAT等技术缓解ipv4地址不足的问题。重点需要考虑的是如何引入ipv6,实现网络的平滑演进。
ipv4/ipv6双栈方案最直接、最简单引入ipv6并实现ipv4与ipv6共存的方案。网络节点同时运行ipv4和ipv6两种协议,网络在逻辑上成为IPv4及ipv6并行的两个网络,支持向ipv6的平滑过渡。
对没有启用mpls的ipv4骨干网络,采用分平面逐步升级ipv4/ipv6双栈的策略。首先在p设备上开启ipv4/ipv6双栈路由功能,最终过渡到全网双栈网络甚至是ipv6单栈mpls骨干网络,如图。
IPV6过渡之骨干网

6PE/6VPE
骨干网设备位于网络核心。现网老设备存量较多,全部升级替换代价较大。所以,骨干网除了要考虑如何让平滑引入ipv6业务,还需要充分保护运营商ipv4现网设备投资。
在骨干网部署了ipv4mpls的情况下,可以在骨干网络PE升级支持6PE或6VPE特性,以使ipv6的流量通过mpls隧道连通。这种方案可以保持骨干网络核心P节点仍为ipv4,在骨干网仅部署ipv4的路由协议,如下图。
IPV6过渡之骨干网

6PE/6VPE方案的基本原则是:重用现有的ipv4路由和mpls结构,以及pe节点升级支持6pe、6vpe。
使用6PE/6VPE作为ipv6网络间连通的隧道主要优势在于以下几点。
1、所有配置在PE上完成,用户网络感知不到ipv4网络存在。
2、能够很好地利用ISP现有的mpls网络资源,对运行商网络改造不大。
3、E-CE之间链路可以使用任何类型,没有特殊要求。
4、6PE/6VPE设备可以同时为用户提供ipv6,ipv6VPN和ipv4VPN等多种业务。
(1)6PE方案
6PE(ipv6 provider edge)是目前的ipv4网络中利用mpls隧道技术为不同地区的ipv6网络提供连通服务,能够很好地利用现有的mpls网络资源。6PE方式是在ISP的PE设备上实现ipv4/ipv6双栈协议,利用mp-bgp在PE间发布ipv6路由信息,PE之间通过tunnel/lsp来透明传输ipv6报文。
该方案需要将原ipv4骨干网的PE(包括IGW)升级为ipv4/ipv6双栈,并部署6PE特性。
部署该方案时,该核心节点P保持不变,仍为ipv4路由器。PE、P之间利用ipv4路由协议交换路由,建立mpls隧道。建立mpls隧道的方式可保持原来的ipv4ldp或rsvp te的方式,如图所示。
IPV6过渡之骨干网

PE和CE之间利用ipv6协议中的IGP、EBGP和静态路由等方式交换ipv6路由。6PE不是VPN技术,只是通过ipv4骨干网络来连接ipv6网络,使ipv6通过ipv4骨干互通,如果PE具备mpls功能,但P设备只提供纯IP功能二不具备MPLS功能,则可使用GRE隧道。
(2)6VPE方案
6VPE方案就是在ipv4mpls骨干网中建立ipv6 BGP/mpls vpn,构建一个ipv6 vpn的网络。6vpe原理与BGP/MPLS IPV4 VPN相同,通过MP-BGP在PE间发布VPN-IPV6路由信息,PE之间通过Tunnel/LSP来透明传输私网ipv6报文,如图所示。
IPV6过渡之骨干网

部署6vpe时,需将ipv6 vpn 划分为vpn、个人业务vpn,以及企业专线vpn等类型,从而实现业务的隔离。
该方案需要将原ipv4骨干网的PE(包括IGE)升级为ipv4/ipv6双栈。如果原来的vpn中部署了RR,也需将RR升级为ipv4/ipv6双栈,用于反射ipv6路由。在PE上部署6vpe特性,在pe之间建立ipv6 vpn 隧道,连接个ipv6 Site与ipv6 internet ,以使ipv6vpn 报文通过mpls vpn 隧道通过 mpls vpn 隧道穿越mpls骨干网络。
与6pe不同,ipv6 vpn PE间交互路由的时候,带上了类似与ipv4 vpn 的RD和ERT(VRP使用vpn-target属性控制vpn路由的收发,用于vpn互访控制,从而实现多种 vpn组网拓扑)。PE间传递的标签L1是vpn标签,可以标识出CE接入的VPN。
核心节点P保持不变,仍为ipv4路由器。PE、P之间利用ipv4路由协议交换路由,建立mpls隧道。建立mpls隧道的方式可保持原来的ipv4 LDP或RSVP TE的方式。
PE和CE间的路由交换可以采用静态路由、OSPFv3多实例、is-is多实例,也可采用bgp4+。
PE之间需要建立tunnel来透明传输ipv6报文。PE和P、其他PE之间利用IPv4路由协议交换路由,建立隧道。一般使用lsp或mpls te 隧道作为vpn骨干网隧道。如果PE具备mpls功能,但P设备只提供IP功能而不具备MPLS功能,则可使用GRE.
(3)6PE/6vPE总结
初期采用6PE/6vPE隧道技术可以很好地解决现网老旧设备数量多,需要兼顾投资效益的问题。在PE边缘节点支持ipv4/ipv6双栈接入,P节点保持ipv4单栈,后续随着设备的升级替换逐步将P设备开启ipv4/ipv6双栈,最终过渡到安全双栈网络甚至ipv6单栈网络。
初期,骨干网可考虑采用6PE技术,实现单栈ipv4的骨干网将各省级ipv6孤岛网络连接起来。在PE边缘节点,支持ipv4/ipv6双栈技术,骨干网中P节点仍然保持ipv4单栈。

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