电力通信网IPv6过渡技术的研究分析

一。引言

近年来,随着云计算。物联网以及移动互联网等技术的迅猛发展,全球对IP地址的需求大幅增加。智能电网作为物联网的重要应用,已经在全国各地开展示范工程推广。智能电网对IP地址的大量需求,迫切需要下一代互联网技术的信息通信平台作为论文网支撑。具有巨大地址空间的IPv6已经成为下一代互联网IP层技术。作为下一代互联网协议,IPv6是针对IPv4面临的问题而提出的。同IPv4相比较,IPv6在地址容量。安全性。移动性以及服务质量等方面有了明显的改进。

二。IPv6过渡技术分析

现阶段全球绝大多数网络仍是IPv4,过渡到IPv6还需要很长一段时间。在此期间,IPv4与IPV6是共存的,过渡技术就是用来解决两个版本IP网络互通的问题。过渡技术总体可以分为三类:IPv6/IPv4双栈技术。隧道技术和IPv4/IPv6协议翻译技术。

2。1IPv6/IPv4双协议栈技术

双栈技术是IPv4向IPv6过渡的一种有效的技术。网络中的节点要求同时支持IPv4和IPv6协议栈,源节点根据目的节点的不同选用不同的协议栈,而网络设备根据报文的协议类型选择不同的协议栈进行处理和转发。双协议栈部署简单,是所有过渡技术的基础,被国内外运营商广泛采用,但双协议栈技术没有完全解决IPv4地址短缺的问题。

2。2隧道技术

隧道(tunnel)是指一种协议封装到另外一种协议中的技术。隧道技术提供了两个IPv6节点之间通过IPv4网络实现互连通信,以及两个IPv4节点之间通过IPv6网络实现互连通信的技术。

隧道类型有多种,根据隧道协议的不同分为IPv4overIPv6隧道和IPv6overIPv4隧道。按照隧道终点地址的获得方式,可将隧道分为配置型隧道(如手工隧道。GRE隧道)和自动型隧道(如隧道代理。6to4。6over4。6RD。ISATAP。MPLS的隧道6PE和6VPE等)。隧道技术的特点是不要求网络所有设备都支持双协议栈,只要求隧道两端的设备支持两种协议。缺点是不能实现IPv4节点与IPv6节点的直接通信。

2。3协议翻译技术

协议翻译技术是为了提供了IPv4网络与IPv6网络之间的互访技术,也就是使IPv6主机可以访问IPv4主机,IPv4主机可以访问IPv6主机。相关的技术有NAT-PT和IVI技术。

NAT-PT是IETF最先提出的解决IPv4/IPv6互通问题的解决方案。通过与SIIT协议转换和传统的IPv4下的动态地址翻译NAT以及适当的应用层网关ALG相结合,实现了纯IPv6的主机和纯IPv4主机间的相互通讯。但NAT-PT技术由于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IETF已经不推荐使用NAT-PT。

IVI运营商路由前缀的无状态IPv4/IPv6翻译技术,该方案是由清华大学李星教授提出的IPv4和IPv6的翻译技术,并已形成5个IETF的RFC标准。目前IVI已经在的纯IPv6网络CERNET2正常运行四年以上,并得到了思科。华为。中兴通讯等设备厂商的支持,具有良好的运用前景。

三。电力通信网IPv4-IPv6过渡技术研究

3。1通信网现状

江西公司现有IPv4数据通信网已具备一定规模,采用MPLSVPN(标签交换虚拟专用网络)技术设计建设。全网使用IPoverSDH技术进行组网,双机双平面方案配置。目前通信数据网已运行信息。视频等多个VPN,其中信息VPN承载大量与企业生产。经营活动相关的业务流量。

3。2过渡技术分析

IPv6的电力通信网与智能电网的结合,一方面可以满足物联网。云计算等技术在智能电网应用中对网络地址的大量需求,另一方面也可以满足电网与IPv4/IPv6用户信息交互,推动智能电网的全面建设。在公司信息通信十三五规划“中,公司提出逐步建设IPv6网络的规划。在充分考虑IPv6网络与现有的业务系统不发生冲突的基础上,公司可采用新建一个IPv6VPN方案,将IPv6与IPv4业务流量隔离。由于数据通信网IPv4至IPv6演进是一个长期过程,可采用以下三种方案实现过渡:

方案一:采用隧道技术

该方案最为保守,对现网改动最小。只需在数据网CE路由器上运行双协议栈,开启IPv6协议。方案的缺点是在CE路由器的隧道上并没有为IPv6带来MPLSVPN的对等体模型的优势,且CE路由器需要运行双协议栈,这样会增加设备负载,降低路由器处理能力和转发效率,因此不建议采用。

方案二:采用6PE(IPv6ProviderEdge)技术

该方案较为稳健。部署IPv6可以实现多点对多点的IPv6孤岛访问,需要新购IPv6业务CE路由器,PE和CE路由器均需运行IPv6协议。该方案不用改变现有网络结构,有利于快速部署IPv6网络,但它没有VPN的概念,随着未来接入IPv6网络的业务逐渐增多,各项业务流量无法实现的相互隔离,安全性也不能得到保证,因此不建议采用。

方案三:采用6VPE(IPv6VPNProviderEdge)技术

该方案为优选方案。通过部署IPv6MPLSVPN,可有效做到各项业务流量之间的相互隔离,而且CE与PE路由器之间具有VPN的对等体模型的优势,业务安全性也可得到有效保障。部署方式和现有IPv4MPLSVPN方式类似,不必改变现有网络结构,只需新购IPv6业务CE路由器,开启IPv6协议。PE路由器运行双协议栈,骨干网可继续采用IPv4协议。原有PE路由器和新增CE路由器运行IPv6协议并配置相应的VPN和VRF接口。

3。3演进路线

1。IPv6穿越IPv4通信网的应用

随着IPv6的部署规模扩大,IPv6分布于广域网不同区域。Ipv6需穿越Ipv4骨干通信网,并运行IPv6业务。数据通信网采用MPLSVPN技术进行数据交互。骨干网两端IPv6区域,需通过隧道技术或6VPE技术互相通信,网络中仍存在一定数量的双协议栈节点。

2。IPv6全网覆盖

在规划末期,公司IPv6进一步广泛部署,大部分业务运行于IPv6网络上,基本不存在IPv6孤岛,网络中IPv4局域网和双协议栈点逐步消失,全网设备单轨运行IPv6协议。

四。结束语

IPv6技术是互联网发展的必然趋势。IPv6技术在中国已蓄势待发,将带动包括智能电网在内大量相关服务和产业的蓬勃发展,拥有广阔的应用前景。

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