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清华大学博导崔勇:从技术方面解析IPv4向IPv6迁移

2013年4月11日 16:34  CCTIME飞象网  

    “2013全球IPv6下一代互联网高峰会议”4月11日在北京举办。飞象网作为直播媒体将对会议做全程报道。直播内容:

    清华大学计算机系教授、博导崔勇

    我们清华大学推动IETF成立的相关组,我分享一下我们这么多年在IETF工作的感受。IETF跟IPv6相关联特别是IPv6过渡相关联的工作组是这么几个,最左边是双栈技术,不能称之为一个过渡,对IPv4地址依然是那么大的需求,广泛的使用NAT444给我们网络的发展戴上重要的枷锁,真正的双栈技术现在IETF讨论并不是很多。真正过渡技术现在两个工作组在研究,一个隧道的过渡系统,也就是(英文)工作组研究。另外一个翻译的研究,在IETF也有(英文)在研究。翻译我们认为是非常重要的工作,包括电信、清华(英文)也有相应的包括NATPT,后来在改造之后产生的(英文)(英文),这都是一系列非常重要的翻译技术,翻译技术发展这么多年,至少在IETF(英文)工作组,连续几年,几次大会没有专门工作组召开会议,一个考虑IETF人认为翻译,如果涉及到上层应用,涉及到(英文),设计到端到端传输性从本质上说很难解决,针对网站,针对特定的IDC的翻译是非常适应的。广泛的使用更具有普世意义的翻译,实际上从技术方向来说,是行不通的,所以IETF在(英文)工作组这几年都没有太多的进展。

    除此之外IETF还有一个工作组是(英文),这个工作组主要解决我的(英文)的问题,并没有定义新的(英文),所以只是一个给大家相当于提供一个支撑服务的一个(英文)的工作组。值得一提还有一个叫做(英文),跟IPv6好像没有什么关系。它是最近新成立的工作组,干什么?就是说IPv4如何太阳落山,如何让它快快没有了。其实(英文)从技术观点来说这个选题是非常不错的选题,很多人认为这个非常重要。在ATF上过不去,不是技术不好,而是因为把这个(英文)用的更好之后,它是IPv4是落的更快还是更慢我们看到IETF非常明显的信号,让IPv4尽快的落下去,让IPv6更快的工作。现在这些技术是很难通过的技术。通过这几个工作组对比,现在真正在IETF最为活跃的IPv6工作组,制定过渡技术标准的工作组,是(英文)工作组。(英文)工作组我们从06年的时候去IETF推动,05年、06年推动IETF成立这个工作组,(英文)曾经一直不被别人看好,大家认为最重要是翻译的技术,这两年发现(英文)是整个无论运营商,还是设备商争抢的一个工作。

    七八年的发展历史大概是这样的,从真个IPv6过渡,右边是主干网的过渡,剩下是研究重点接入,主干网以为曾经是研究的重点,我们运营商都说了路由器很容易,我们是集中采购,集中控制,让它换就能换,不是主动投资换成,路由器三五年七八年也总得换成,让路由器网络支持IPv6不是困难的事情,主干网的过渡慢慢并不是成为最终的难点,难点变成接入网IPv6过渡。大家认为接入网IPv6过渡,主要是IPv6如何OverIPv4,如何把IPv6小网络联合在一起。随着我们网络设备很容易接入IPv6之后,发现不是问题,核心问题是我们大量的网关,我们曾经有一个设备,经常一工作10年20年,这样设备没办法换掉,必须支持IPv4,这时候整个IETF大家研究的难点集中在IPv4overIPv6选题上,我们清华2005年做这样一个选题,他们刚开始没有觉得这个是重要的选题,围绕这样的选题,包括我们电信、运营商跟我们合作一块推动相关的技术工作。整个技术工作分为三个部分,一个主干网上,一个接入网上我们针对服务器实现的(英文),一般用户实现地址复制的接入网站的(英文),整个内容我们希望解决主干网和接入网的IPv6过渡问题。

    与此同时需要透明的支持,现有各种IPv4的业务向IPv6网络迁徙,推动IPv6的发展。如果我们服务器迁移到IPv6的时候,这样的ICP不能够丢失现在的IPv4用户,让用户终端迁移到IPv6,同样它也不能够让它无法访问现在的IPv4资源,大概这样几方面的目标。

    主干网的IPv6简单说就是如果我们双栈的主干网是一种办法,但是刚才说双栈有这样那样的问题,是不是建设单站的主干网,我们希望承载IPv4的传输,承载IPv4的传输,我们思路扩展我们BEP,接入跨越IPV6主干网的传播,我们实现了路由的独立编制,比较好的可拓展性。

    在接入网当中我们考虑如何涉及接入网的隧道技术,我就是用IPv6发出的信息在接入网关上面我们给它变成IPv4的信息,能够继续发过去,这是最简单的,但是我们把这个做一个转变,IPv4和IPv6转变的时候,我们针对这样一个(英文),来分配了IPv4的资源,也可以说IPv4的地址,或者说IPv4的单段,IPv4返回消息的时候,我在中间转换器我能知道对应哪一台IPv6主机,我进行资源分配,把资源分配预留给IPv6的主机。

    所以这样的资源分配实际上是网络真实存在,仅仅不让IPv6主机感受到资源分配,这件事合不合理?我们认为某种情况下不一定合理。我们看到每一个IPv6的主机,带不带IPv4协议,每个IPv6的主机都带IPv4的协议站,是不是一定不让它运行起来,运行起来它IPv4协议站没有任何难度,我们在一个翻译器上进行资源分配,这样的资源分配可能让IPv6的终端感受到,因为IPv6的终端无论如何一定带着IPv4的协议站,我们采用(英文)实现一种所谓IPv4和IPv6之间的互访。

    这样的互访我们简单的看看,这样的互访实际上分为几种类型,一个我干脆在资源分配可以给IPv6分配完整的IPv4地址。你只能用这个两千个端口段,这样实现的IPv4的地址共享。公有地址分配机制,这个里面设计实现基于(英文)协议,跨IPv6网络的IPv4资源分配,让我们IPv6网络当中的服务器,跨越IPv6网络获得一个IPv4地址,基于这样的IPv4地址,为外界网络提供IPv4的服务,跨越IPv6网络提供IPv4的服务。为(英文)提供了双向的互访,能够鼓励SAP过渡。我们用隧道实现接入,能够保证业务的友好型,支持现有各类IPv4的应用。

    这个基础之上前面方案没有解决可拓展性问题,一个IP地址能不能分给10个100个IPv6的用户。这个我们接轻量级的(英文)的机制。这个机制这个方案也是昨天晚上我刚提交工作组的正式版本,这个方案我们中国电信都是作为这个方案的发起单位,这个方案实际上IETF得到了很多争论,争论焦点就是当然也有国际著名的公司反对这个方案,为什么反对这个方案?我理解就是因为现在这样的一个接入网的(英文)的机制,将来成为整个互联网非常重要的协议,所以可能各个单位都会想说把自己的东西要不要放进去,所以也就是这个方案当初被争论,成为整个IETF的焦点,这个方案之所以被工作组正式接受,这个已经是12个版本,11版都是个人版本,昨天版本变成工作组的版本,被工作组接受,包括清华大学,电信、华为这里面功不可没,更重要包括我们国外的运营商,法国电信,德国电信都是这个方案非常强有力的推动者,这么多运营商的推动这个方案最后终于被IETF正式接受。

    这个方案是我每一个曾经隧道集中点,分配一个IPv4地址,一个IPv4分配给30个50个地址应用,隧道汇集点做三A认证都(英文)认证都是非常好的特性。整个这方面的工作我们也进行的详细的实践和测试,这是我们11月份在清华大学组织的一个(英文)操作测试,中国电信、华为、绿网还有(英文)作为测试的发起单位,大家共同完成这个工作,做了1400多项测试,这个测试的基础上,刚才我们绿网专家提到我们在亚泰蓝大会议上,向全世界展示我们共同实现了(英文),得到了广泛关注,这个也是被报道在IETF的刊物上面。这样的技术成为IETF主流技术标准之一,无论是国内的运营商,还是国外的法电德电美国的(英文)运营商的支持,华为实现我们绿网以及亚马逊等这样公司都有实现。

    我们在中国电信(英文)都做了一些测试,测试的结果表明这个方案对现有各种IPv4应用支持,对IPv6接入网充分利用,这都是非常好的。还有(英文)技术,也得到了(英文)规模商用,北京部署24所高校,全国一共部署100多所高校,这个是具体的拓普结构。

    4over6实现单栈IPv6的透明承载,为骨干网的过渡提供方案。接入网的(英文)4over6排除了各种翻译,包括(英文)(英文),实现透明传输双向互访,也就是没有必要一定从IPv6发起的访问,IPv4发起的访问也是可以,我们激励IPv4服务器向IPv6的网络迁徙,这个基础上进一步扩展了我们接入网4over6,得到轻量级的4over6。避免了(英文)的翻译,能够支持各种的IPv4的应用,激励普通用户向IPv6的迁徙,这些隧道支持全业务,低开销,这是隧道的优势,还有一些成果,现在围绕这些技术有多项IETF的国际标准。最近有6个新的进展被IETF工作组接受。整个这一系列围绕IPv6过渡最核心两个工作组核心热点,也就是(英文)和(英文)接入网,两个工作组的热点。包括(英文)的发明人(英文)也认为4over6对全球互联网发展做出了一些贡献。

    整个的技术实际上我们去年获得了国家的奖励,包括获得中国信息产业重大发明,通讯协会的一等奖,以及围绕标准化的工作,获得通讯标准化协会的一等奖。这是我们做的一个4over6专门的网站,大家如果对4over6感兴趣,可以百度搜索4over6都可以找到这样的网站。

    总结,(英文)在找不到的时候,我们终于地址空间没有了,只有IPv6。认识上这十年多一直在IETF工作,发现IETF的认识也有这样的一个转变,曾经说(英文),现在大家都说(英文),变成共存,技术上翻译是非常重要的技术,热点上来说除了翻译,最重点可能变成了隧道。难点曾经认为网络设备是难点,但是现在认为用户侧才是最重要的问题,方案自然从曾经的6over4,更多集中在4over6上做文章,所以我们从这样思路的转变,现在其实摆在我们大家面前是非常好也许是挑战,也许是机遇,所以我们究竟谁来做先锋,我们大家共同一起努力,一起推动行业发展进步,我的汇报就到这谢谢大家!

编 辑:刘妍
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