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IPv6地址规划方法
今年初ICANN和APNIC的IPv4地址池全部耗尽,亚太地区成为全球首个无法满足IPv4需求的地区。伴随着我国互联网产业的高速增长以及未来三网融合和物联网的发展,当前我国掌握的IPv4地址资源远无法满足高速增长的用户需求,我国将成为全球最早受地址匮乏影响的国家之一。
IPv4地址耗尽将迫使我国网络运营商加速部署IPv6网络和服务,在IPv6部署初期制定科学合理的网络、业务发展规划至关重要,而结合网络层次、路由协议、流量特征等因素,建立IPv6地址资源部署策略是网络整体规划的关键环节,将影响到基础网络运行效率、互联网管理效果。本文主要总结了提早完成IPv6地址规划的重要意义,探讨IPv6地址通过承载各种信息提升路由、安全、管理性能的方案,以科学规划、可持续发展为原则提出我国IPv6地址全国规划布局的总体策略。
一、 IPv6地址规划将深刻影响我国互联网发展
互联网发展初期缺少对IPv4地址规划重要性的认知,导致当前严重的路由膨胀、地址过早耗尽、无法有效管理等问题。在IPv6地址全面部署前夕,应充分了解IP地址作为互联网的基础资源,其全盘布局策略将全面影响网络基础设施部署水平、可持续发展以及互联网管理能力。
IPv6地址规划方案影响全网路由聚合能力。IPv4地址缺乏层次结构,地址分配和管理缺乏统一规划,导致网络路由效率低下。除运营商之外,其他有地址需求的单位也掌握了数量可观的地址资源,接入运营商网络后产生大量无法聚合的地址碎片,这是造成IPv4 BGP路由表迅速膨胀、路由效率下降的主因。此外,流量工程、Multihoming、携地址转网等使问题更加严重化。在沿袭IPv4地址分配模式的背景下,IPv6海量地址空间对提高路由聚合能力提出了更高要求,否则潜在大量地址碎片必然导致路由表过快增长。因此IPv6地址规划的首要任务在于减少网络地址碎片,增强路由聚合能力,降低路由器等设备的CPU、内存等消耗,提高网络路由效率。
IPv6地址规划制约地址利用率,进而影响IPv6地址生命周期。由32位扩展到128位,IPv6极大地扩展了地址空间,但也并非无限可用,通过分析典型网络的IPv6地址配置方式可以看出,IPv6往往以浪费地址资源的方式保障地址配置唯一性,IPv6地址无状态自动配置造成了IPv6地址利用率相对较低,如移动通信网络的IPv6地址以“/64”为单位为每个PDP上下文分配地址前缀、家庭网络以“/48”为单位分配前缀等。因此,IPv6地址虽然提供了庞大的空间,但无序发展将导致IPv6地址严重浪费,迫切要求在初期进行科学规划,节约地址空间,尽量延长IPv6地址生命周期,避免重蹈 IPv4地址空间过早耗尽的覆辙。
IPv6地址分配方案影响地址的有效管理。当前对已分配的IP地址,我国尚缺乏有效的管理手段。通过科学规划IPv6地址方案,有利于提高我国在互联网收到攻击时的网络溯源能力,保障网络安全性和可信任性。
二、层次化结构和海量地址空间为IPv6地址扩展语义创造了条件
总体来说,IPv6地址包括全球路由前缀、子网标识以及64位接口标识符三个部分。对除由国际地址分配机构(ICANN、APNIC等)分配的前缀外,剩余地址比特位(前缀至第65比特前)可以由规划机构、互联网运营商自行划定,并制定相关含义。同时,64位