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DS-Lite CGN实现网络IPv6平滑演进.doc

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上传者: youyouwzy 2012-02-28 评分 0 0 0 0 0 0 暂无简介 简介 举报

简介:本文档为《DS-Lite CGN实现网络IPv6平滑演进doc》,可适用于IT/计算机领域,主题内容包含IPvIPv网络过渡早已成为业界共识产业链和政府为实现该目标辛苦付出已超过之久然而时至今日我们取得的成绩和年前的期望仍存在悬殊差距而IPv所能维持时符等。

IPvIPv网络过渡早已成为业界共识产业链和政府为实现该目标辛苦付出已超过之久然而时至今日我们取得的成绩和年前的期望仍存在悬殊差距而IPv所能维持时间已经屈指可数按照目前消耗速度IANA和RIR未分配IPv地址空间将分别在年耗尽IPvIPv网络过渡需求变得越来越迫切。网络IPv演进为何进展缓慢相比IPvIPv具备地址充足报头高效即插即用网络安全端到端QoS以及良好移动IP等诸多优势然而网络IPv演进却进展缓慢原因何在?产业链发展不均衡是基本原因网络IPv演进涉及网络设备、终端、IT系统、业务系统以及应用程序等各个环节虽然IPv技术已经基本发展成熟但产业链长期存在“木桶短板”现象网络设备和IT系统已经基本具备IPv商用部署能力而绝大多数终端(PC除外)、业务系统和应用程序仍不具备IPv商用能力从而导致IPv网络可支撑业务种类稀缺运营商利益得不到体现产业链不均衡从根本上制约了网络IPv部署。方案不完善是直接原因目前骨干网IPv演进方案已经基本成熟可满足现阶段需求但城域网演进方案仍未达到规模部署的程度其主要问题为用户接入方案目前存在两种思路NativeIPv接入方案和双栈接入方案:NativeIPv方案用户通过PPPoEvIPoEv从IPvBNG获取IPv地址等相关信息并接入IPv网络双栈接入方案用户通过SinglePPPforbothIPvIPv或者IPoEvIPoEv获取IPvIPv配置信息并接入双栈网络。NativeIPv方案可解决IPv地址短缺但由于目前绝大多数应用程序无法在纯IPv主机正常启动该方案限制了用户业务丰富性无法适应现阶段网络特征(可应用于网络演进末期)双栈接入方案可保障用户业务丰富性但由于该方案消耗公有IPv地址不具规模部署可行性仅可作为试点技术。方案的不完善导致网络IPv演进迟迟不能取得成效。为促进IPv增量部署基于DSLiteCGN的网络演进方案正逐渐成为目前研究热点。DSLiteCGN技术简介用户由于应用层软件或终端硬件局限等问题无法短时间内大规模升级到IPv而且绝大多数ICP尚无升到IPv的意愿未来相当长时间内网络中的主要流量仍将是IPvIPv流量。基于理性看待IPv和IPv的发展关系实现IPv业务延续和促进IPv部署DSlite方案被提出来。DSLite实现模型如图所示其结合IPvinIPv隧道和IPvNAT技术由AFTR(AddressFamilyTranslationRouter)和B(BaseBridgeBroadbandelement通常为家庭网关或者用户终端 )协作实施。 图DSLite模型B(家庭网关)开启DHCPvServer功能为内部终端分配私有IPv地址(若B为终端则B固化私有IPv地址)运营商网络通过静态配置或DHCPv等方式通告AFTR位置信息(IPv地址)。B发起建立至AFTR的IPvinIPv 隧道(Softwire)封装解封装出向IPv数据流入向IPv数据流(目的IPv地址为BWAN接口IPv地址)。AFTR建立至B的IPvinIPv隧道(Softwire)并执行NAT功能实现解封装封装出向IPv流量入向IPv流量和IPvIPvNAT。由于用户IPv地址由用户自行分配不同用户IPv地址可能相同为避免冲突AFTR内部维护的NAT表项与普通IPvNAT不同增加B 的WAN接口IPv地址以区分用户。 DSLite模型同时支持IPv部署AFTR和B对IPv流量执行Native 转发。DSLiteCGN部署方案DSLiteCGN实现模型分为独立型CGN和融合型CGN两类。独立型CGN整机功能专一硬件实现DSLiteAFTR融合型CGN在BNG(BRAS)平台开发采用专用业务单板实现DSLite并提供PPPoEvIPoEvDSLite实现用户接入和DSLiteAFTR功能。目前业界已经存在相关产品中兴通讯ZXRM即可实现独立型CGN又可作为融合型CGN部署。CGN的部署方案采用独立型CGN还是融合型CGN业界存有较大分歧本文将对比分析两种方案的优缺点并提出自己的观点。独立型CGN部署方案:独立型CGN部署模型分为两大类:集中式部署和分布式部署。集中式部署模型用户通过PPPoEvIPoEv从IPvBNG获取IPv配置信息并建立至CGN的SoftwireCGN双上联城域网核心CR路由器实现城域整网用户DSLiteAFTR功能并成对部署以实现DSLite热备和负载分担提供网络可用性。其部署模型如图所示。 图 独立型CGN集中式部署模型分布式部署模型CGN侧挂城域业务边缘控制层设备IPvBNG实现BNG下挂区域用户AFTR功能其部署模型如图所示。 图 独立型CGN分布式部署融合型CGN部署方案:BNG部署PPPoEvIPoEvDSLite 实现BNG下挂区域用户的IPv接入和DSLiteAFTR功能由于部分现网BNG无法升级为实现其下挂用户IPv接入现网IPvBNG作为LACIPvBNG集成LNS和CGN网关功能IPvBNG(LAC)和IPvBNG(LNS)之间建立LTP隧道用户家庭网关(B)和IPvBNG之间建立Softwire从而实现用户IPv接入其部署模型如图所示。 图 融合型CGN部署独立型CGN方案和融合型CGN方案各有优劣其对比分析如表。表 独立型CGN方案VS融合型CGN方案方案模型平滑过渡可靠性实现部署成本网络维护扩展性独立型CGNBNG配置改动较小现网业务无影响设备简单 可靠性高CGN热备实现简单设备成本低但占用机房空间CGN独立维护可根据用户规模灵活增插CGN单板融合型CGNBNG增插CGN业务单板设备配置改动较大且存在设备宕机风险影响现网业务设备功能复杂低可靠性且BNGCGN热备可实施性不高设备成本高BRAS和CGN界面混杂网络运维复杂占据BNG业务槽位扩展性较差目前来看由于融合型CGN设备尚不完善且方案存在现网业务中断风险低可靠性和扩展性以及维护复杂等缺陷而独立型CGN方案由于具有现网影响低相对较高可靠性和扩展性维护简单和设备升级简单等优点得到运营商的青睐目前法国电信已经选择在其网络演进初期采用独立型CGN部署方案。独立型CGN集中式部署方案实现低成本快速部署不过用户规模受CGN限制但由于CGN业务单板能力远高于BNG(倍左右)且随着网络和业务逐渐实现NativeIPv或双栈DSLite应用几率逐渐降低其生命周期仅存在与网络演进初期和发展期。因此独立型CGN集中式部署方案可作为运营商网络演进最佳选择。独立型CGN分布式部署方案仅在大型城域网场景作为独立型CGN集中式部署的补充以覆盖大规模用户。DSliteCGN理性看待IPvIPv发展关系实现了网络平滑演进维护了运营商利益促进了IPv部署。

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