钟玉仓

摘要：随着互联网技术的发展，网络的业务量飞速上升，各种网络用户日益增多，IPv4已经不能满足当前网络发展的需要，IPv6替代现行版本lP协议IPv4势在必行。文中就IPv4向IPV6业务网络平滑演进进行了分析和探讨。

关键词：IPv4；IPV6；业务网络；双协议栈；隧道技术；NAT-PT

1概述

随着通信网络的发展，网络的业务量飞速上升，各种宽带网络用户、移动终端网络用户、家庭多终端网络用户、几百万个网站以及数十万个服务器托管，IPv4地址几乎耗之殆尽，就目前而言，数亿的网络用户大部分还是在使用IPv4地址，地址的需求还在日益增加，IPv4地址资源有限，申请的难度越来越大，直接影响了网络业务的发展和新业务的开拓。IPV6地址容量大，虽然能解决上述问题，但是存在着IPv4网络通信与IPV6网络通信不能互通，如何解决IPv4与IPV6相互兼容问题是IPv4向IPV6业务网络演进中一个必不可少的环节，也是其业务网络演进的核心之一。

2IPv4与IPV6的区别

目前IP协议的版本号是4，简称为IPv4，它的下一个版本就是IPv6。IPv6是InternetProtocolVersion6的缩写。IPv6是IE了F（互联网工程任务组，Internet Engineering Task Force）设计的用于替代现行版本IP协议（IPv4）的下一代IP协议。他们的本质区别是IPv4地址空间与IPV6不同。IPv4地址格式采用的是地址為32bit长度，它有2^32-1个地址；IPv6采用地址为128bit长度，它有2^128-1个地址.一个IPv6的IP地址由8个地址节组成，每节包含16个地址位，以4个十六进制数书写。IPv6弥补了IPv4在其他方面的不足，特别是在实施、安全、控制和可靠性方面。IPv4需要依靠其他协议去完成上述工作，而IPv6包含了一些新的选项和扩展方案使实施、控制和可靠性信息可以由配置好的IPv6来处理完成。

3IPv4向IPV6业务网络演进三个阶段及方案

IPV6与IPv4相比有很多的优越性，想要一次性把IPv4从业务网络中替换掉是不现实的。IPv4技术有它成熟的基础，在网络中服务范围很广，有庞大的网络用户和商业网络集团，因此它不会立即从通信网络中退出历史舞台。它存在着一个循序渐进的演变过程。在演变过程中会出现几个要解决的问题：1、在IPv4技术基础上如何服务IPV6用户；2、IPv4升级到IPV6业务平台需要什么设备和网络、与此相配套的应用程序如何修改；3、一H IPV6技术在网络中大部分建成后，怎样将IPv4业务网络接人到IPV6业务平台，又如何为IPv4用户服务。这都是要解决的问题。就目前而言IPv4向IPV6业务网络演进大致分为三个阶段。第一个阶段是业务平台基于IPv4，但是其用户可以是IPv4也可以是IPV6，业务平台通过地址转换网关进行II）地址转换来实现IPv4与IPV6业务相互兼容。第二个阶段业务平台基于IPv4或IPV6，用户可能是IPv4也可能是IPV6，业务平台是通过建立两套接口来实现的。第三个阶段是业务平台基于IPV6，其用户只能是IPV6，将IPv4清除通信网络。业务平台全程全网都基于IPV6。在IPv4向IPV6业务网络演进阶段，无论业务网络采用什么样的技术，它必须做到即具备又支持IPv4或IPV6功能。因此业务网络演进方案应本着经济实用、用最小的成本获取最大收益的原则来满足不同的业务网络应用需要。

3.1业务平台基于IPv4

业务平台建立于IPv4基础之上，同时又满足IPV6业务用户需求，这就要求IPv4业务平台通过地址转换网关进行IP地址转换来实现IPv4与IPV6业务相互兼容。如何将IPv4与IPV6连接起来？解决这个问题的技术有双协议栈技术，路由器、主机等网络通信节点通过双协议栈技术直接把IPv4与IPV6节点相互连接起来.IPV6节点之间的通信是通过IPV6协议栈进行互通的，IPv4与IPV6互通时是通过IPv4协议栈使用40ver6来实现的，即在IPV6节点中加入IPv4协议栈。我们把拥有双协议栈的节点叫做IPV4/V6节点，这些节点可以同时收发IPv4和IPV6分组。这样就实现了IPV6与IPV6、IPv4与IPV6节点之间的互通。双协议栈技术无需构造隧道，但隧道技术需要双协议栈技术。IPV6还刚刚起步，IPV6网络还是局部的孤立的，它像大海中的独立小岛，被像汪洋大海IPv4网络分隔开来，要使IPV6与IPV6互通，必须借用IPv4网络来连接，人们利用隧道技术来解决此类问题。通过隧道技术穿越IPv4网络将孤立的多个"IPv6岛”连接起来，使得IPV6网络之间互联互通，为IPV6网络发展壮大奠定了基础。

随着时间的推移，互联网技术的发展，IPv4网络与IPV6网络将发生逆转，孤岛IPV6将会变成汪洋大海，大海IPv4网络将变成孤岛。在这种变化中如何具体解决IPV6与IPV6、IPv4与IPV6节点之间的互通问题，大致有两大类方法。第一种是IPV6与IPV6之间互通的解决，主要有手工配置隧道、自动配置隧道、TunnelBroker、60ver4、IPv4多播隧道、6t04等方法。第二种是IPV6与IPv4之间互通的解决，主要有DualStaekModel23、Stateless IP/ICMP Translation（SII了）、Network AddressTranslation-ProtoeolTranslation（NAI-PI）、BIS、BIA、SOCKS64、TRT、ALG等多种方式进行相互通信.

具体操作方案是保持原有的业务平台维持现有网络结构，在网络层加入地址转换网关Network Address了ranslation-ProtoeolTranslation（NAI-PI）接入IPV6用户。用户终端使用双协议栈，在IPv4与IPV6节点之间安装网关设备，IPV6用户通过IPv4网络接人，利用隧道技术把客户端与网关连接起来，使IPV6在网络中得到应用。

3.2业务平台基于IPv4或IPV6

业务平台IPv4和IPV6共存，IPV6从试用阶段转换成商用阶段，其网络形成一定的规模。也就是说整个网络里存在IPv4网络和IPV6网络，建立两套接口。由于使用双协议栈，对于两种不同的业务要融合在一起必须要进行營业受理自动激活系统与系统接口的改造，满足这两种业务的需求，支持这两种业务用户的开通与激活，并要有它们的上网话单便于计费系统的处理。在受理用户装机业务时对两种用户要区别对待，在受理业务的界面上设立有“双栈”用户业务界面，与传统的IPv4用户业务并列。要实现双栈宽带装机必须满足支持IPv6，或不支持IPv6必须配置到支持IPv6，否则不能实现双栈宽带装机。为了区分IPv4用户和双栈用户利用用户名和域名来进行实施。对于IPv4用户只分配IPv4地址不分配域名。对于双栈用户支持IPv6同时分配IPv4和IPv6地址以及特定的域名，对于双栈用户不支持IPv6必须配置到支持IPv6同时分配IPv4和IPv6地址以及特定的域名。对于双栈用户支持或不支持IPv6用户所分配的IP地址也会使IPv4和IPv6区分开来，并对IP地址进行IPv6适应性调整。

双栈用户在上网结束后对该用户相关话单进行人库，对话单进行有效的处理，利用话单整理程序对IPv6的话单进行程式规整、排交叉、计费排重等格式改造处理，再进行提交到话单表中，为用户计费处理和收费提供依据。根据IP认证计费和计费系统的相互规则约定，采集系统收到来自IP认证计费系统分布的含用户名、流量及IP地址等信息计费数据文本，IP地址将会进行统一格式处理生成文件发生到集中计费系统，从而对网络用户进行必要的收费处理。以上是业务平台基于IPv4或IPV6与业务平台基于IPv4不同的地方。其他工作模式不变。

具体操作方案是对核心业务逻辑以及对外外门户和接口进行改造升级至IPv6业务平台，对于传统的IPv4网络业务平台的对外门户和接口保持不变。IPv4和IPV6网络用户以及其他相关系统做到相互兼容。其核心业务由IPV6的中间设备进行处理。IPv4业务平台端口专门处理和服务IPv4具体业务，IDv6业务平台端口专门处理和服务Ipv6具体业务。其优势在于只需要改造需要的业务平台部分，改造工作量适中，投入成本适中，风险小等。

3.3业务平台基于IPV6

IPv4业务网络全部升级改造成了IPV6网络，业务平台基于IPV6网络。在IPv4业务网络停止运行前这就要求IPV6网络必须要兼容IPv4网络业务。对于IPV6兼容IPv4技术还有待于进一步研究。IPv4如何穿越IPV6骨干网络也需要进一步探讨和考证。

具体操作方案是一次性完成所有的业务网络改造，全面升级为基于IPV6网络业务平台，在IPv4业务网络停止运行前要求做到IPV6网络兼容IPv4网络业务。其缺点在于一次性突人成本很大，工作量巨大，所承担的风险非常大。

4结束语

对于其他技术作为演进方向没有进行阐述，如MPLS技术，此种技术较为复杂不再赘述。以上都基于“双栈骨干网络”作为网络的发展平滑演进方式进行阐述。决定一个业务网络方案要考虑投资成本，改造的风险以及改造的工作量。要以最小的成本、最小的风险以及最小的工作量来满足多种网络环境的应用需求。自中国启动CNG项目后，在2005年成功的建成了世界最大的IPV6网络。全球在高度关注中国的IPV6网络发展状况。在北京召开的第三届“全球IPv6高峰论坛”有力推动了我国IPV6应用和发展的热潮.最后引用全球IPv6论坛主席Latif Ladid一句话：中国将是IPv6最大的市场，IPv6的杀手级应用将率先在中国出现。