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IPv4/IPv6網絡過渡早已成為業界共識，產業鏈和政府為實現該目標辛苦付出已超過10之久，然而時至今日我們取得的成績和10年前的期望仍存在懸殊差距，而IPv4所能維持時間已經屈指可數，按照目前消耗速度，IANA和RIR未分配IPv4地址空間將分別在2011/2012年耗盡，IPv4/IPv6網絡過渡需求變得越來越迫切。

網絡IPv6演進為何進展緩慢

相比IPv4，IPv6具備地址充足，報頭高效，即插即用，網絡安全，端到端QoS以及良好移動IP等諸多優勢，然而網絡IPv6演進卻進展緩慢，原因何在？

產業鏈發展不均衡是基本原因，網絡IPv6演進涉及網絡設備、終端、IT系統、業務系統以及應用程序等各個環節，雖然IPv6技術已經基本發展成熟，但產業鏈長期存在“木桶短板”現象，網絡設備和IT系統已經基本具備IPv6商用部署能力，而絕大多數終端（PC除外）、業務系統和應用程序仍不具備IPv6商用能力，從而導致IPv6網絡可支撐業務種類稀缺，運營商利益得不到體現，產業鏈不均衡從根本上制約了網絡IPv6部署。

方案不完善是直接原因，目前骨干網IPv6演進方案已經基本成熟，可滿足現階段需求，但城域網演進方案仍未達到規模部署的程度，其主要問題為用戶接入方案，目前存在兩種思路，Native IPv6接入方案和雙棧接入方案：Native IPv6方案，用戶通過PPPoEv6/IPoEv6從IPv6 BNG獲取IPv6地址等相關信息，并接入IPv6網絡；雙棧接入方案，用戶通過Single PPP for both IPv4/IPv6或者IPoEv4/IPoEv6獲取IPv4/IPv6配置信息，并接入雙棧網絡。Native IPv6方案可解決IPv4地址短缺，但由于目前絕大多數應用程序無法在純IPv6主機正常啟動，該方案限制了用戶業務豐富性，無法適應現階段網絡特征（可應用于網絡演進末期）；雙棧接入方案，可保障用戶業務豐富性，但由于該方案消耗公有IPv4地址，不具規模部署可行性，僅可作為試點技術。方案的不完善，導致網絡IPv6演進遲遲不能取得成效。

為促進IPv6增量部署，基于DS-Lite CGN的網絡演進方案正逐漸成為目前研究熱點。

DS-Lite CGN技術簡介

用戶由于應用層軟件或終端硬件局限等問題，無法短時間內大規模升級到IPv6，而且絕大多數ICP尚無升到IPv6的意愿，未來相當長時間內，網絡中的主要流量仍將是IPv4-IPv4流量?；诶硇钥创齀Pv4和IPv6的發展關系，實現IPv4業務延續和促進IPv6部署，DS-lite方案被提出來。

DS-Lite實現模型如圖1所示，其結合IPv4 in IPv6隧道和IPv4 NAT技術，由AFTR（Address Family Translation Router）和B4（Base?Bridge?Broadband?element，通常為家庭網關或者用戶終端 ）協作實施。

圖1. DS-Lite模型

B4（家庭網關）開啟DHCPv4 Server功能，為內部終端分配私有IPv4地址（若B4為終端，則B4固化私有IPv4地址），運營商網絡通過靜態配置或DHCPv6等方式通告AFTR位置信息（IPv6地址）。B4發起建立至AFTR的IPv4 in IPv6 隧道（Softwire），封裝/解封裝出向IPv4數據流/入向IPv6數據流（目的IPv6地址為B4 WAN接口IPv6地址）。

AFTR建立至B4的IPv4 in IPv6隧道（Softwire）并執行NAT功能，實現解封裝/封裝出向IPv6流量/入向IPv4流量和IPv4-IPv4 NAT。由于用戶IPv4地址由用戶自行分配，不同用戶IPv4地址可能相同，為避免沖突， AFTR內部維護的NAT表項與普通IPv4 NAT不同，增加B4 的WAN接口IPv6地址以區分用戶。

DS-Lite模型同時支持IPv6部署，AFTR和B4對IPv6流量執行Native 轉發。

DS-Lite CGN部署方案

DS-Lite CGN實現模型分為獨立型CGN和融合型CGN兩類。獨立型CGN整機功能專一，硬件實現DS-Lite AFTR；融合型CGN在BNG（BRAS）平臺開發，采用專用業務單板實現DS-Lite，并提供PPPoEv6 /IPoEv6+DS-Lite實現用戶接入和DS-Lite AFTR功能。目前業界已經存在相關產品，中興通訊ZXR10 M6000即可實現獨立型CGN又可作為融合型CGN部署。

CGN的部署方案采用獨立型CGN還是融合型CGN，業界存有較大分歧，本文將對比分析兩種方案的優缺點，并提出自己的觀點。

獨立型CGN部署方案：獨立型CGN部署模型分為兩大類：集中式部署和分布式部署。

集中式部署模型，用戶通過PPPoEv6/IPoEv6從IPv6 BNG獲取IPv6配置信息，并建立至CGN的Softwire，CGN雙上聯城域網核心CR路由器，實現城域整網用戶DS-Lite AFTR功能，并成對部署以實現DS-Lite熱備和負載分擔，提供網絡可用性。其部署模型如圖2所示。

圖2. 獨立型CGN集中式部署模型

分布式部署模型，CGN側掛城域業務邊緣控制層設備IPv6 BNG，實現BNG下掛區域用戶AFTR功能，其部署模型如圖3所示。

圖3. 獨立型CGN分布式部署

融合型CGN部署方案：BNG部署PPPoEv6/IPoEv6+DS-Lite ，實現BNG下掛區域用戶的IPv6接入和DS-Lite AFTR功能；由于部分現網BNG無法升級，為實現其下掛用戶IPv6接入，現網IPv4 BNG作為LAC，IPv6 BNG集成LNS和CGN網關功能，IPv4 BNG（LAC）和IPv6 BNG（LNS）之間建立L2TP隧道，用戶家庭網關（B4）和IPv6 BNG之間建立Softwire，從而實現用戶IPv6接入，其部署模型如圖4所示。

圖4. 融合型CGN部署

獨立型CGN方案和融合型CGN方案各有優劣，其對比分析如表1。

表1. 獨立型CGN方案VS融合型CGN方案

目前來看，由于融合型CGN設備尚不完善，且方案存在現網業務中斷風險，低可靠性和擴展性以及維護復雜等缺陷，而獨立型CGN方案由于具有現網影響低，相對較高可靠性和擴展性，維護簡單和設備升級簡單等優點得到運營商的青睞，目前法國電信已經選擇在其網絡演進初期采用獨立型CGN部署方案。

獨立型CGN集中式部署方案實現低成本快速部署，不過用戶規模受CGN限制，但由于CGN業務單板能力遠高于BNG（5倍左右），且隨著網絡和業務逐漸實現Native IPv6或雙棧，DS-Lite應用幾率逐漸降低，其生命周期僅存在與網絡演進初期和發展期。因此獨立型CGN集中式部署方案可作為運營商網絡演進最佳選擇。獨立型CGN分布式部署方案僅在大型城域網場景作為獨立型CGN集中式部署的補充，以覆蓋大規模用戶。

DS-lite CGN理性看待IPv4/IPv6發展關系，實現了網絡平滑演進，維護了運營商利益，促進了IPv6部署。

轉載于:https://blog.51cto.com/internetpro6/767002

總結

以上是生活随笔為你收集整理的实现网络IPv6平滑演进的DS-Lite CGN技术的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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