IPv6在国家电网 下一代行政交换网的应用

来源:用户上传      作者:沈巍 王丰 李妮 李梦琳 张鹏 胡鹏

　　【摘要】 IPv6与IPv4技术对比，前者的应用优势更为显著。IPv6的最大宽度为128IP地址，其IP地址信息充足、资源充足，可提供较多的IP地址，能够支持大量端口的使用。可解决IPv4地址信息不足问题。能够实现协议的优化，可将接头扩展，从而增强协议扩展能力;并且IP地址的数据容量、稳定性、网络安全管理、移动性和服务水平都得到了显著提升。IPv6技术要求所有终端长时间持有同一个IP地址，即时接入互联网，可以有效推动新一代业务模式的转变，可促进端到端业务的形成，可促进数字多媒体业务的发展。基于此，IPv6技术可切满足交换网络的演变需求，能够为下一代网络IP技术的发展提供明确方向。
　　【关键词】 IPv6 国家电网 行政交换网
　　引言：
　　下一代交换网络是指具有时分复用负载的交换网络系统。与原有的有TDM负载的交换网络系统相比，在TDM上加载的交换网络系统的互联网交换节点是交换机器，而下一代交换网络是指有IP负载的交换网络系统。网络交换节点是软交换和IMS的节点。目前各行业的公共电信网和传统交换网都开始向下一代交换网发展，并将向IP多媒体子系统（IMS）发展。IMS已经成为IP网络中多媒体技术服务的管理核心。它采用IP包技术的操作系统，可以实现语音、视频、图像、文本等多媒体技术服务。它具有承载与管理分离、终端接口独立、会话管理与业务控制分离三大优势，已成为我国下一代信息交换网络的主要发展方向。IMS也是IP网络的主要应用之一。
　　一、下一代互联网及其发展契机
　　IPv6，互联网协议第6版的缩写，也叫IPng （The Next Generation IP），是IETF为替代当前版本的IP（IPv4）而设计的下一代协议。也是IP的更新版本。根据互联网设计的基本原则，互联网上的每台设备都必须分配一个IP地址，以确保它可以与其他设备通信。但随着我国新型网络设备的不断发展和涌现，对地址的要求也越来越高，目前国内已经达到了IPv4地址提供的范围。思科预测，接入网络的移动设备数量将从2012年的68亿美元增加到今年的74亿美元，达到全球总人口。随着IPv6的出现，这些问题将会消失。
　　首先，IPv6地址必须使用128B地址空间，也就是大约3.4×1038个地址，大约是IPv4提出的地址数量的7.9×1028倍[2]。所以应该说，IPv6对于网址几乎有着无尽的生存空间。此外，与其他一些技术相比，IPv6是世界上唯一发展成熟的技术，适合大规模部署。因此，IPv6技术成为缓解位置资源短缺以满足互联网上日益增长的位置需求的最佳选择。
　　IPv6是分组交换网络中的网络技术层协议。它给中国的IP网络系统带来了端到端的数据，这和IPv4的基本设计原理是一样的。IPvI描述的正式版本最早出现在1998年12月颁布的国际互联网工程任务组标准RFC2460中。
　　除了学习更多地址的问题及其显著的相关特性外，IPv6还实现了许多IPv4没有的新功能。首先简化了地址资源的分配（比如无状态地址可以手动设置）、网络技术的重新编码、通过中文网络更换连接服务商时的路由器公告。然后，它还通过在端点上设置分片来简化路由器的分类。网络安全标准是IPv6架构的设计要求，涉及国际互联网信息安全条约的IPSEC（互联网协议安全）标准。
　　二、国家电网下一代行政交换网IPv6演进方案
　　（一）IPv6在国家电网下一代行政交换网中应用原则
　　1.严格遵循中国电网交换网发展规律，充分考虑中国电网承载网发展战略，遵循承载网优先于交换网向IPv6演进的策略;跨省骨干网优先于省内/本地数据通信网向IPv6演进;交换网边界优先于交换网核心设备向IPv6演进;宽带用户优先向IPv6演进，窄带用户维持IPv4。
　　2.用户的服务体验不会明显降低。当用IMS核心网实现IPv4或IPv6协议转换时，需要所有核心网网元同步切换，否则会直接影响当前业务。
　　3.为了尽可能降低运营压力，保持IMS和公司运营活动的平稳发展和可持续发展，对于同一个IMS核心网的所有网元，组网时只观察同一个IP协议的一个IP协议，只支持IPv4或IPv6。
　　4.为了保证过渡期间的使用安全和可管理，IMS接口网元如SBC必须支持双栈，也就是说必须具备将IPv4和IPv6协议转移到信令和媒体业务的功能，可确保IPv6终端业务的正常使用。
　　5. IMS互通网元（如MGCF/MGW、IBCF/TrGW）必须支持双栈，并具备将IPv4、IPv6协议内容转换为信令系统和媒体的功能，以保证IMS等网元在协议内容切换前后能够顺利互联。
　　6.不影响目前的服务应用能力和体验。为了保证ims核心网的所有业务在IPv4和IPv6协商切换之前或之后都能顺利接入，目前的业务系统需要双栈的支持，第三方网络服务平台，AS和IMS两者之间，也需要双栈支持，以应对IMS核心网的协商切换问题。
　　7.为保证在IPv4与IPv6协议交换前后，IMS核心网的各类业务、运维工作能够及时完成，IMS计费、网管、同步服务及基础网络系统，提供双栈支持。
　　（二）IPv6在国家电网下一代行政交换网中应用方案
　　1.国家电网下一代行政交换网及承载网演进方案
　　国家电网行政交换网不变，就新建交换网，选择IP、扁平化组网方式，实行省、地区工程管理办法。国内已有28家单位（总公司、27家省级）建立了IMS网络，所有地方分支机构和国家直属机构能够接收问题省份的核心网，不同区域均建设了社会化IMS核心网元，实现了全省异地1+1荣灭方式，IMS核心技术设备建设在中国发展电网有限公司财务数据为全国通信网工业信息汇集提供机房，IMS业务都由的数据通信网络中心统一承担。

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