FTTx场景下的IPv6引入建设思路

 

　　IPv6是Internet Protocol Version 6的缩写，其中Internet Protocol译为"互联网协议".IPv6是IETF（互联网工程任务组，Internet Engineering Task Force）设计的用于替代现行版本IP协议（IPv4）的下一代IP协议。目前IP协议的版本号是4（简称为IPv4），它的下一个版本就是IPv6.目前的因特网所采用的协议族是TCP/IP协议族。IP是TCP/IP协议族中网络层的协议，是TCP/IP协议族的协议。IPv6正处在不断发展和完善的过程中，它在不久的将来将取代目前被广泛使用的IPv4.每个人将拥有更多IP地址。

　　IPv6已经成为必然

　　IP地址是互联网业务发展的基础。Internet业务爆炸性的发展，IP地址消耗很快。根据CNNIC分析，按现有每年约2亿个  IP地址消耗及年约19%的消耗增速，剩余IP地址将于2011年前后耗尽。

　　IPv4地址的耗尽，由于CIDR（无类别域间路由）和NAT（网络地址转换）技术的支持而得到延缓。但NAT技术会屏蔽整个内网  IP地址，从而带来用户的不可识别、不可溯源，这个是运营商不希望的。由于互联网的高速发展，以及由于大量的宽带接入，移动互联网、物联网的建设等等，都需要巨大的公网地址空间。

　　IPv6是目前业界公认的解决方案，引入并大规模部署已经是势在必行。目前，固网运营商无论是中国电信还是中国联通都正在大规模进行FTTx接入网络建设。由于一般接入产品生命周期大致为5~8年（甚至更长），因此目前已经正在建设的FTTx网络设备都会碰到地址耗尽的场景。现有网络，面向IPv6是改进建设？还是推倒重来？

　　IPv6的引入思路

　　IPv6的技术特点

　　（1）IPV6地址长度为128比特，地址空间增大了2的96次方倍；

　　（2）灵活的IP报文头部格式。使用一系列固定格式的扩展头部取代了IPV4中可变长度的选项字段。IPV6中选项部分的出现方式也有所变化，使路由器可以简单路过选项而不做任何处理，加快了报文处理速度；

　　（3）IPV6简化了报文头部格式，字段只有8个，加快报文转发，提高了吞吐量；

　　（4）提高安全性。身份和隐私权是IPV6的关键特性；

　　（5）支持更多的服务类型；

　　（6）允许协议继续演变，增加新的功能，使之适应未来技术的发展；

　　IPv6的引进策略

　　网络是连接用户和内容的桥梁，网络建设必须先行一步，先有网络才会有用户和应用。从今年开始到2013年，运营商会逐步试点建设IPv6的网络。

　　选择合适的业务开展IPv6

　　开始建设IPv6网络，可从承载相对封闭的业务入手。

　　所谓封闭的业务，也就是相比互联网业务，业务的内容服务器，与业务发起的终端都处于一个网络中，比如都处于一个运营商的管理域中。常见封闭业务网络包括IPTV业务，VoIP业务等。它们的优势在于：首先，两种业务目前都是由运营商提供服务，且终端一般也是运营商定制的，在上面开设IPv6业务，能够有效地利用IPv6地址空间大的特性，大大增加运营商可用IPv4地址数量。第二，纯粹的IPv6网络，根据能够利用IPv6相比IPv4技术增加的种种技术特性，且不会碰到IPv6-IPv4地址转换问题。在这种相对封闭的网络中，可以建设从终端到业务的全程"nativeIPv6"网络，从而为运营商运作IPv6网络积累经验。第三，封闭业务符合流量监管的要求。

　　尽量不改造已建接入网络

　　由于我国都存在宽带发展速度不均衡问题，不同省市，甚至不同地区间设备混杂，从DSLAM到楼道交换机，再到OLT/MDU,各个年代的设备目前都在使用。接入网设备数量众多，不可能全部升级到设备。因此在引入IPv6网络时，必须充分考虑接入网的实际情况，对老接入网设备尽量不改动或者少改动。

　　OLT/MDU的基本定位不会发生变化

　　IPv4下的OLT定位

　　OLT: optical line terminal（光缆终端设备），用于连接光纤干线的终端设备。特点为：1、向ONU（光网络分配单元）以广播方式发送以太网数据；2、发起并控制测距过程，并记录测距信息；3、为ONU分配带宽；即控制ONU发送数据的起始时间和发送窗口大小。EPON无源光网络系统中的局端设备（OLT），是一个多业务提供平台，同时支持IP业务和传统的TDM业务。放置在城域网边缘或社区接入网出口，收敛接入业务并分别传递到IP网。

　　在IPv4环境下，典型的电信网场景，一般是BNG-AN-RG三级的设备定位方式。其中BNG作为三层边缘，一般是BRAS,或者SR设备，作用是分配IP地址，路由，业务控制网关等。RG作为用户家庭网关，向用户提供业务接入端口，以及多种接入方式，如FE/WIFI等。

　　在典型的电信运营商定位中，ACCESSNODE包括了OLT、DSLAM、ONU、MDU等多种形态设备。AC-CESSNODE通过PON、DSL等技术，实现用户流量汇聚。ACCESSNODE需要完成的功能包括，流量分类、用户定位、QOS等。目前，ACCESSNODE主要功能还是二层汇聚，OLT/DSLAM实现二层交换功能，按照MAC地址和VLAN进行流量交换。

　　IPv6下的设备定位

　　从上面这些功能点差异等来看，IPv6对IPv4架构没有大的改动，而只是在具体的协议上进行的升级，扩展了IP地址的长度。因此，IPv6下的电信接入网络会依然延续RG-AN-BNG的基本架构，设备定位不会有大的变化。

　　对于BNG（包括SR/BRAS）来说，可以以两个步骤升级支持IPv6.

　　当接入网条件不成熟，或者IPv6业务成熟，城域网支持IPv4/IPv6双栈。可以考虑BNG升级支持IPv6/IPv4双栈，定位于IPv6/IPv4网络边缘网关，直接提供IPv6/IPv4业务。

　　如果IPv6相对成熟的阶段，BNG可内置DS-LITEAFTR功能，为传统的V4业务提供网关服务。

　　对于已经建设的OLT/MDU,依然汇聚FE/DSL/PON方式接入的用户流量。与IPv4情况下不同的是，IPv6场景下，汇聚的用户流量可能包括IPv4,IPv6,或者两者混合的流量。OLT/MDU需要实现IPv4、IPv6双栈能力，对网络流量按照PVC、VLAN、协议类型等进行区分，进入不同的管道中。

　　对于OLT/MDU设备来说，如果只是IPv6承载在PPP上，现有设备可以直接透传支持。如果IPv6承载在IPOE上，现有设备需要软件升级支持IPv6组播等相关功能。

　　对于老DSLAM设备，可以将IPv6业务划入单独的PVC,沿用现有1:1/N:1的网络模型进行承载。不考虑在DSLAM上进行三层业务的承载。

　　对于CPE端来说，一般不同业务都是通过CPE的端口来区分的。根据实际情况推出支持IPv6ROUTER双栈模式的CPE.

　　延续现有FTTx建设

　　通过上面的分析，可以得出结论，现有FTTx建设中，设备定位都没有发生变化。支持IPv6需要尽量不改动接入网络。因此对于目前进行的FTTx建设，运营商可以从如下步骤进行IPv6建设：

　　，继续进行目前的FTTx建设，延续原有建设组网原则：包括OLT上联方式、上联网络、城域网、汇聚节点的组网方式；网络层次和网络结构等。继续维持设备放置原则：明确OLT、分光器、ONU放置位置以及配套设施（如备电系统）的建设原则。按照既定的工程实施方案：明确设备/光缆/器材的检验要求，光缆敷设要求，设备安装要求，楼道/信息箱安装要求，光缆固定接续要求，光交接点安装要求，工程验收要求等。

　　第二，重点研究业务承载方案：明确语音业务、数据业务、组播业务、QOS业务各设备协同功能要求以及资源规划原则。重点研究在引入IPv6业务情况下，IP地址规划（V4、V6混合地址规划），VLAN规划等业务承载措施。

　　第三，选择有条件的局点（与引入的IPv6业务相关），进行IPv6试点工作。