51CTO下载-山东大学IPv6网络部署方案

山东大学IPv6网络部署方案：实践IVI

要顺利实现从IPv4网络过渡到IPv6，解决互通问题很重要。只有做到IPv4和IPv6共存、互通，才能确保其试商用的进度和规模达到理想状态。

目前有许多IPv4/IPv6的互通技术，每种技术各有千秋，学校一般都会根据自身的网络情况选择适合的技术,有时候是几种技术的混合。理想的互通的技术是能够使得用户方便地访问另外一个网络，能够尽可能地简化用户端的工作。

本文将介绍一部分互通的技术，并对山东大学所采用和部署的技术做详细介绍，希望能与其他高校一起探讨。

IPv4/IPv6互通技术比较

以下对我们所熟悉的互通技术做一个简单介绍。

SI IT技术：无状态IP/ICMP翻译技术(SIIT)是对IP/ICMP

报文进行协议转换的技术，使用特定的地址空间来完成IPv4地址与IPv6地址的转换。SIIT不记录流的状态，在SIIT网络中，IPv6节点地址都需要配置成IPv4的翻译地址。由于无法进行地址复用，所以地址池的空间就限制了IPv6节点的数量。

NAT-PT技术：NAT-PT技术(RFC2766)是IETF最先提出的解决IPv4/IPv6互通问题的解决方案，目前被绝大多数网络厂家的

设备所支持。NAT-PT是附带协议转换的网络地址转换器，通过修改协议报头来转换网络地址，使IPv4节点和IPv6节点互通；利用SIIT技术的工作机制和传统的IPv4下的NAT技术，动态地为访问IPv4节点的IPv6节点分配IPv4地址，解决了SIIT技术中的全局IPv4地址池规模有限的问题；通过与应用层网关(ALG)相结合，实现了纯IPv6的主机和纯IPv4主机的大部分应用的相互通信。但是在NAT-PT技术中对于网关的性能要求很高，不适合在大规模IPv6网络中部署，但因其协议自身存在不少缺陷，带来很多的部署问题和安全漏洞，所以目前IETF已经不推荐使用NAT-PT。

IPv6Web代理技术：IPv6Web代理技术可以实现纯IPv6主机便捷的访问IPv4的Web站点，满足用户对于网页浏览的需要。但是Web代理技术也存在很大的局限性，只能对纯Web服务提供代理，对于E-mail、视频等应用就无能为力了，所以Web代理技术应该与其他互通技术协同使用。

IVI技术：IVI技术对SIIP和NAT-PT技术进行了改进。IVI 通过用一段特殊的IPv6地址与IPv4地址进行惟一映射，可以实现这部分地址的无状态地址转换，能够同时支持IPv4和IPv6发起的通信；对于这段特殊地址之外的IPv6地址，支持1：N的有状态地址转换，可以实现IPv4地址的复用和IPv6对IPv4的单向互通；IVI网关不需要通过DNS来查找IPv4、IPv6的对应关

系，而是能够通过一对一的映射直接找到对应的地址，从而大大减轻网关设备的负担和效率。另外，IVI技术可以直接支持指定源模式(PIM-SSM)的组播，支持逆向路径转发(RPF)机制，也支持PIM-SM的ALG，因此能够完全实现IPv6节点与IPv4节点间的组播应用。

根据对比，对于像山东大学校园网大型纯IPv6网络来说，IVI

技术是一种比较适用的IPv4/IPv6互通技术,IPv6Web代理技术作为补充。

实现向IPv6平滑过渡

山东大学校园网经过2008年技术升级改造，建设完成大规模、扁平化的路由器核心网络，核心网为多环状全路由结构，是一个连接六个校园，支撑多种业务，完全支持IPv4/和IPv6的万兆双栈业务承载网；各校园内部构成星型园区网，校园核心交换机通过千兆或双千兆互联各楼宇，6个园区网共覆盖了249栋楼宇。

纯IPv6网络设计

纯IPv6接入网将在现有校园网基础上，采用有线接入和无线接入等多种类型，在六个校园内分别建设具备一定规模、高带宽、高性能的纯IPv6网络。

有线接入分为两种方式，一种是增加纯IPv6机房的数量，提供大规模密集型的纯IPv6网络接入环境，另外一种是利用已有布线系统的空余信息点，在选定楼宇为办公和学生用户提供纯IPv6网络的接入接口，供校内师生分散接入纯IPv6网络。纯IPv6机房和纯IPv6楼宇的信息点都通过独立的接入交换机接入，然后经汇聚交换机使用万兆链路连接到校园核心设备上。扩容后的楼宇纯IPv6接入网将覆盖5000个信息点以上。

除了有线接入之外，还将依托学校现有的无线网络，建立纯IPv6无线接入网。山东大学目前的无线网络采用控制器+瘦AP 模式，设备都支持IPv6数据的传输和IPv6下的网络管理，在此基础之上，拟采用802.11n无线接入点在校内选定公共区域建立纯IPv6无线试验网，在所覆盖区域提供300M带宽的纯IPv6接入，对纯IPv6无线接入点实行统一由无线控制器控制和管理的策略，并通过独立于学校原有无线网的上行链路连接到学校核心网。IPv6无线网将与IPv4/IPv6双栈无线网采用统一的Portal 用户认证系统和统一的网络管理系统，并为基于IPv6无线网的视频监控，语音服务提供测试环境。

IPv4/ IPv6互通系统设计

为了满足校园网内大规模纯IPv6用户的IPv4/IPv6互通需求，选择建设基于IVI技术的IPv4/IPv6过渡系统。由于山东大学校园网的情况比较特殊，网络共覆盖了6个校园，另外还连接

了威海分校，建设的纯IPv6接入网也分散在各个校园内，所以首先需要确定采用的IVI转换模式和设备部署方式。

IVI转换模式分为无状态的1：1转换和有状态的1：N转换两种。1：1转换效率高，但要求IPv6地址均为IVI地址，1：N 转换与NAT-PT类似，适用于任意IPv6地址，但对设备性能要求更高。由于我们的目标是能够让用户方便、快速的使用纯IPv6网络，因此在实际部署过程中，既要考虑到转换的性能，又要考虑到用户的易用和易操作性，应该酌情将这两种方式结合使用。

山东大学在计划部署过渡系统的时候，把1：1模式用于纯IPv6机房、分布在各学院中的纯IPv6网以及纯IPv6学生宿舍网，这三类网络进行地址的固定分配相对较容易实现。我们在每个校园都预留出足够的IPv4地址用于地址转换，首先为接入机器都分配一个IPv4地址，并根据这个IPv4地址找到对应的IVI IPv6地址。然后要求机房的管理人员接入PC配置静态的IVI IPv6地址，为学生提供在各种系统上配置静态IPv6地址和路由的方法。虽然这种方式对于个人用户来说稍显复杂，但使用起来效率和性能更高，并且使用这种静态分配地址的方法也便于我们对接入机器进行管理。

纯IPv6无线网由于接入用户的流动性较大，而自动分配IVI 地址较难实现，加之无线网的接入用户数量不大，所以现阶段准