IPv6试商用的进展和挑战 秦丰林 山东大学网络与信息中心 2013.11.23

提纲 IPv6试商用的进展 发展历史 部署进展 IPv6试商用的挑战 技术问题 其他问题 IPv6试商用的展望

IPv6大事记 IPV6下一代互联网 中国电信在湖南、江苏等六省市开始IPv6试商用 IANA宣布全球IPv4地址池耗尽 2012 中国电信在湖南、江苏等六省市开始IPv6试商用 IANA宣布全球IPv4地址池耗尽 2011 世界IPv6启动日活动 世界IPv6日活动 中国电信在湖南、江苏等四省市开启IPv6试点 2010 中国电信与清华大学成立下一代互联网技术与应用联合实验室 北京奥运会IPv6门户网站开通 2008 CNGI-CERNET2开始试商用 2006 美国运营商Comcast宣布支持IPv6 最大的纯IPv6网络CNGI-CERNET2建成 美国DoD宣布向IPv6迁移 2003 中国CNGI项目启动 美国Internet2宣布切换到IPv6 2002 日本e-Japan战略 2001 Windows、Cisco IOS等开始支持IPv6 1999 IPv6论坛成立，推动IPv6部署 1996 1995 6Bone实验床建立 1992 IPv6协议标准提出(RFC1883) 下一代IP协议（IPng）工作组成立

IPv6研究与实验计划 6Bone 6REN Internet2 加入6Bone NCFCNET CNGI（CNGI-CERNET2） 6Init 6WInit 6Net 6Deploy 6Deploy-2 GEANT2 96 98 00 01 02 03 04 05 07 13

专家观点 中国绝对有机会成为领先者，在这一点上，中国、日本、美国是站在同一起跑线上，IPv6在中国的规模化不成问题 Vint Cerf：互联网之父 中国已经成为IPv6产业发展中心 ，企业用户共同受益 Latid Latif：IPv6论坛主席 政府尽快发出启用IPv6明确信号 邬贺铨：CNGI专家委员会组长 我国IPv6推进速度太慢，这不利于我国下一代互联网发展 韦乐平：中国电信科技委主任

IPv6的墨西哥僵局 网络运营商（ISP） 应用在哪儿？ 用户在哪儿？ 设备提供商（Vendor） 运营商的需求？ 用户终端的需求？ 企业 NAT 应用服务商（ASP） 网络在哪儿？ 用户在哪儿？ 用户（Users） 更高的带宽？ 更好的质量？ 更低的价格？

打破墨西哥僵局？ 网络运营商（ISP） 应用在哪儿？ 用户在哪儿？ 设备提供商（Vendor） 运营商的需求？ 用户终端的需求？ 企业 IPv4私有地址 NAT 应用服务商（ASP） 网络在哪儿？ 用户在哪儿？ 用户（Users） 更高的带宽？ 更好的质量？ 更低的价格？

国家政策引导和推动——国外 美国 韩国 马来西亚 欧盟 日本

国家政策支持和推动——国内 十五规划 十一五规划 十二五规划 2003 2008 2011 2012 中国下一代互联网示范工程（CNGI）启动 国家发改委《下一代互联网业务试商用及设备产业化专项》 国务院常务会议研究部署加快发展我国下一代互联网产业 国家发改委《下一代互联网技术研发、 产业化和规模商用专项》 十五规划 十一五规划 十二五规划

下一代互联网的路线图和主要目标 国家层面清晰、明确的时间表 2013年底前 2014年至2015年 开展IPv6网络小规模商用试点 形成成熟的商业模式和技术演进路线 2014年至2015年 开展大规模部署和商用 实现IPv4/IPv6主流业务互通 国家层面清晰、明确的时间表 国家发改委《下一代互联网“十二五”发展建设的意见》

IPv6商用的主要目标 2013年底（现网商用试点阶段） 2014-2015（全面部署阶段） 网络建设与网络规模 骨干网 全部支持 城域网 时间点 具体目标 2013年底（现网商用试点阶段） 2014-2015（全面部署阶段） 网络建设与网络规模 骨干网 全部支持 城域网 10%支持；中国科研网和中国科技网全部支持 东部全面支持；中西部50%支持 域名服务器 基本支持 全面支持 互联网普及率 40% 45% IPv6用户数 800万 2500万 业务应用与终端支持 网站 前100名商业网站；70%的央企和政府网站； 全部211院校网站 前1000名商业网站；70%县级以上政府网站；70%高校网站 业务 电信新开展业务支持 电信既有业务向IPv6迁移；移动互联网、物联网、云计算等全部使用IPv6地址 终端 新增固定和移动终端基本支持 新增固定和移动终端全面支持 互动电视和电视终端支持IPv6 技术突破与知识产权 体系架构 新型网络体系架构和技术的研究、论证与试验 新型网络体系架构及技术试验床 标准建设 较为完备 适用商用 网络与信息安全 安全体系 网络信任体系 网络与信息安全防护体系 数字证书 互联网数字证书 国家数字证书管理体系 节能降耗与产业带动 综合能耗 下降8%以上 下降12%以上 就业岗位 增加150万个

国内IPv6的进展 IPv6规模商用 IPv6试商用 CNGI-CERNET2 CNGI 2012~ 2008 2006~ 2003~ 电信运行商 网站系统 技术研发、产业化和新兴业务示范 标准体系建设 CNGI-CERNET2 新型技术与应用 关键设备产业化 重要标准规范 CNGI CNGI-CERNET2世界上规模最大的纯IPv6网 CNGI-6IX: CNGI IPv6交换中心 SAVA、Softwire和IVI等IPv6国际标准 建设IPv6示范网络 （核心网+驻地网） 六大运行商 关键技术、中间件和应用 网络设备与应用 2012~ 2008 2006~ 2003~

CNGI-CERNET2 中国第一个IPv6主干网 世界上最大的纯IPv6网 中国IPv6互联网交换中心CNGI-6IX 关键技术 可信任互联网体系架构 大规模组播与路由体系结构 IPv4/IPv6过渡技术 济南 指导思想： Be Unique，Be Different

CNGI-CERNET2济南核心节点

校园网IPv6技术升级目标 IPv6 积极推进校园网 高速接入 IPv6应用和IPv6用户发展 CNGI-CERNET2主干网 应用示范与推广 网络基础设施 从网络主干层到接入层 实现IPv6技术升级 完成校园信息资源和 应用系统IPv6升级 IPv6 业务支撑系统 建设具有一定 用户规模的纯IPv6子网 部署IPv6试商用支撑系统 身份认证 IPv4/IPv6过渡 可控组播 网络管理与安全监控

山东大学IPv6校园核心网 校园网建设 出口 扁平化网络结构 环形网络拓扑 BGP路由组网 高级网络工程 IPv4/IPv6双栈 万兆接入CERNET2，纯IPv6协议栈

实际使用情况 用户数 流量

山东大学纯IPv6无线网 基于校园无线网提供纯IPv6服务（SSID：IPv6_Only） 使用情况 基于DHCPv6分配地址 基于NAT64的IPv4/IPv6互通服务 使用情况 高峰用户数量800人 纯IPv6用户数量

IPv6大规模试商用支撑系统 网络接入与身份认证 可控大规模组播 运行管理与安全 IPv4/IPv6过渡 源地址验证SAVI、SAVA 真实身份认证 跨域身份认证 网络接入与身份认证 组播源可控 组播组可控 服务质量可控 可控大规模组播 SAVI网管管理 流量分析（协议） 安全监控（IDS） 运行管理与安全 IPv4/IPv6过渡 隧道机制（4over6） 翻译技术（IVI、NAT64）

应用示范 升级和新建重要网站和信息资源 纯IPv6 双协议栈 Ngnix代理

IPv6部署现状 ISP 国家 互联网 IPv6部署现状评价 基础设施 实际使用 地址数量 AS数量 网络拓扑 网络流量 用户数量 内容与应用 http://6lab.cisco.com/stats/index.php

IPv6地址——申请数量 中国 第13位 申请地址总数量 国家申请地址数量排名

IPv6地址——宣告数量 IPv6路由表 通告路由数量国家排名

网络拓扑——AS级 2009 2013

网络拓扑——PoP级 IPv4 IPv6 CERNET CNGI-CERNET2

网络拓扑——PoP级 Internet2—IPv4 Internet2—IPv6

网络流量 CERNET2 AM IX中心 芝加哥IX中心

用户数 访问Google的IPv6用户数百分比

内容 排名前1万名网站中 具有IPv6域名的网站数量 通过IPv6 Ready认证的网站数量

提纲 IPv6试商用的进展 发展历史 部署进展 IPv6试商用的挑战 技术问题 其他问题 IPv6试商用的展望

技术问题 地址 DNS 管理 性能 过渡 安全 IPv6

IPv6地址 地址规划 地址规划原则 地址规划方法 地址配置 手工地址配置 自动地址配置 地址选择 源地址选择 目的地址选择

地址规划原则 地址规划问题：给定IPv6地址块，如何高效、可扩展的划分子网 地址规划的基本原则 地址规划的标准约定 简单性：缩短地址长度，地址分配具备规律性，便于管理和维护 可管理性：避免地址规划变动对网络应用造成的影响 可扩展性：实现地址的高效使用，避免地址浪费 安全性：地址分配具有一定的随机性 地址规划的标准约定 网络前缀的层次性（/24、/32、/40、/48、/64） 4比特为地址划分边界（nibble boundary） 子网前缀长度规定为/64

地址规划方法 顺序分配 稀疏分配（RFC3531） 网络性质（主干、校区） 网络用途（管理、办公） VLAN（VLAN号） 无语义地址规划方法 顺序分配 稀疏分配（RFC3531） 语义地址规划方法 网络性质（主干、校区） 网络用途（管理、办公） VLAN（VLAN号）

地址配置方法 手工配置 自动配置 命令行 用户界面 无状态地址自动分配（SLAAC） 有状态地址自动分配（DHCPv6） Linux:ifconfig Windows:netsh 用户界面 自动配置 无状态地址自动分配（SLAAC） 有状态地址自动分配（DHCPv6）

地址选择方法 地址选择过程 地址选择方法（RFC 6724） 目的地址选择 源地址选择

IPv6性能 服务器位置不同 IPv4/IPv6性能对比 IPv4/IPv6网络 网络路径不同 转发机制不同 客户端处理机制不同

性能——幸福眼球 Happy Eyeballs（RFC6555） 顺序尝试 并行尝试

IPv6商用的其他挑战

标准支持 标准化组织 标准现状与进展 国际标准化组织：IETF、IEEE、ITU、3GPP等 国内标准化组织：通信标准化协会TC1工作组 应用 移动互联网 物联网 安 全 网络 过 渡 路由 组播 移动性 管 理 资源 编址 域名 标准化组织 国际标准化组织：IETF、IEEE、ITU、3GPP等 国内标准化组织：通信标准化协会TC1工作组 标准现状与进展 资源、网络层面的标准已经成熟稳定 过渡、安全、管理和应用层面的标准仍在不断发展中

产业支持 国产核心设备具备较好的IPv6支持能力，部分达到国际领先水平

网络支持 教育科研网络是探路先锋 CERNET CSTNet 运营商也积极开展试商用 骨干网已支持IPv4/IPv6 城域网和接入网仍需要进一步改造 业务运营支撑系统（BOSS）和IT支撑系统仍需要改造

方案支持 远景目标 现状 CN2 6PE 163 双栈 纯IPv6 骨干 纯IPv6化 骨干网 CN2 v4 163 v4 ？ 新建v6 骨干 纯IPv6 城域网 双栈 纯IPv6 城域 纯IPv6化 局部 双栈 城域网 IPv4 MAN 城域网 ？ 新建v6城域网 私有 IPv4 双栈 纯IPv6 用户接入 纯IPv6化 用户接入 NAT444 IPv4 接入 ？ IPv6 接入 NAT444 NAT64 网络和终端如何向纯IPv6化的最终目标过渡，业界至今没有统一的解决方案，每一个运营商都在寻找最适合自己的演进路线。 演进路线如何选择，组网方案是否合理，所用过渡技术是否成熟，都需要通过现场试验一一验证和回答。

提纲 IPv6试商用的进展 发展历史 部署进展 IPv6试商用的挑战 技术问题 其他问题 IPv6试商用的展望

一点展望：长期演进（LTE） 产业路线（设备、终端、内容） 演进路线 技术路线（双栈、隧道、翻译） 标准路线（IETF、ITU、3GPP） 交换中心 运营商 IPv4 IPv4海洋 IPv4孤岛 IPv6 园区网 IPv6测试床 IPv6孤岛 IPv6海洋 演进场景 演进阶段