思科—运营商IPv6迁移实践的建议.ppt

运营商IPv6迁移实践的建议,Practice consideration for SP IPv6 transition,思科公司 运营商网络 架构师 王伯剑Apr.2010,2,议题 运营商IPv6迁移的动力 IPv6迁移的步骤和关键技术 中国运营商IPv6迁移策略建议 总结,Presentation_ID,2010 Cisco and/or its affiliates.All rights reserved.,Cisco Confidential,3,运营商IPv6迁移的动力,Presentation_ID,2010 Cisco and/or its affiliates.All rights reserved.,Cisco Confidential,early,trials,early,trials,4,全球范围内运营商IPv6实践,IPv6应用:视频、VoIP、物联网等.,earlytrials,Connected Home-Connected Life(Flip)-Sensor networksVoice&Video-IPv6 VoD and BTV-IPv6 VoIPVideo Content-Caching-Ad-insertion-CDN,earlytrials,Connected Home-Connected Life(Flip)-Sensor networksVoice&Video-IPv6 VoD and BTV-IPv6 VoIPVideo Content-Caching-Ad-insertion-CDN,扩展并加强IPv4/IPv6并存的部署,IPv6 data services-IPv6oE Sessions-Service Accounting-NMS/OSS-Native IPv6 over Ethernet access-IPv6 walled garden applications(eg VoIP),IPv6 data services-Full DOCSIS 3.0.DPM-IPv6 CPE traffic-IPv4 over IPv6(DS-lite)-IPv6 PCMM-NMS/OSS,IPv4为主,earlytrials,IPv6 enablement-IPv6 routing,PPPv6 Tunneling-6rd,earlytrials,IPv6 enablement-IPv6 DOCSIS 3.0.-IPv4 user traffic-IPv4&IPv6 APM provisioning,启动IPv6,NAT44 for data services(scalable throughput&session count),NAT44 for data services(scalable throughput&session count),2009,2010,2011,2012,2013+,固网运营商,2009,2010,2011,2012,2013+,有线运营商,内容提供商,Presentation_ID,2010 Cisco and/or its affiliates.All rights reserved.,Cisco Confidential,5,IPv6迁移策略的选择不仅仅是技术问题 最主要的动力来自于地址资源短缺的压力 不同运营商选择了不同的业务开始启动IPv6迁移 不同的IPv6迁移技术被使用，与业务重心、运营商基础设施条件、技术储备、竞争态势等因素有关 纳什博弈论 在IPv6迁移策略中并不适用需要有破局者出现，运营商需要推动内容提供商和政府积极参与IPv6迁移,基础网络和业务系统的,IPV6迁移带来的新,投资保护、CAPEX、用户流失的压力、内容,平衡点,业务机会、用户体验改善和竞争优势,提供商相对滞后IPv6迁移的商业化策略选择,Presentation_ID,2010 Cisco and/or its affiliates.All rights reserved.,Cisco Confidential,6,IPv6迁移策略中需要兼顾的原则,迁移成本 对网络基础设施的投资保护，如何“少花钱，多办事”有限的CAPEX 避免因引入IPv6迁移，影响用户体验而造成用户流失 选择有成功部署应用的技术，降低技术风险 选择产业链发展和技术标准化较好的技术 选择部署更加简便的技术技术复杂度,IPv6,实施迁移的业务选择 重要且紧急的业务 运营商能够主导的业务 能体现长久竞争优势的业务 立即行动 难以一蹴而就，制订分阶段的迁移策略，解决不同阶段的主、次要矛盾 IPv4/v6将长期共存迁移的时机,Presentation_ID,2010 Cisco and/or its affiliates.All rights reserved.,Cisco Confidential,7,IPv6迁移的步骤和新兴技术,Presentation_ID,2010 Cisco and/or its affiliates.All rights reserved.,Cisco Confidential,IPv6,8,连接未来 CGv6 三部曲思科运营商级的IPV6迁移解决方案Cisco Carrier-Grade IPv6 Solution(CGv6)繁荣Prosper 加速增长和创新，全面支持IPv6准备Prepare 准备、开发和交付IPv6服务保值Preserve 保护既有IPv4投资和资产IPv4,现在,未来,Presentation_ID,2010 Cisco and/or its affiliates.All rights reserved.,Cisco Confidential,9,启动运营商IPv6的迁移建设运营商级的地址转换和隧道传送能力,保值Preserve通过引入私有IPv4地址+NAT44，,准备Prepare提供 IPv4/IPv6互通能力和应用,保持IP网络的继续发展NAT46/64Address Family Translation,PrivateIP,NAT44Translation,IPv4,IPv4,IPv6,IPv6,IPv4,IPv6,6-over-4/4-over-6 Tunneling/L2TP/6rd,Presentation_ID,2010 Cisco and/or its affiliates.All rights reserved.,Cisco Confidential,10,运营商IPv6迁移 隧道技术,IPv4/v6 tunnel,IPv4 Tunnel,骨干网tunnelSoftwires Tunnels/6PE/6VPE,家庭网关和CPE发起的tunnel6rd,IPv6,IPv6,IPv4,IPv4,IPv6,IPv4,IPv4,IPv4IPv6 Tunnel,IPv6,4/6 AFBR,4/6AFBR,IPv6,IPv4,CPE 4/6,PE/AFBR 4/6IPv6,CPE 4/6,MPLS/4-only,DS-lites,保持端到端的IP连通性 对中间网络部分无影响，透明传送 仅需要端点支持隧道封装,利用控制协议（BGP）进行路由通告和tunnel信令的建立 中间网络支持MPLS或者纯IP 端点PE需要支持双栈 支持VPN应用,适合接入网络 要求家庭网关或者CPE设备支持 无状态、轻量级tunnel 支持anycast tunnel端保护,Presentation_ID,2010 Cisco and/or its affiliates.All rights reserved.,Cisco Confidential,11,运营商IPv6迁移 地址转换技术AFTLocation,IPv6,CarrierGrade,IPv4Public IPv4,eNodeB,SGW3G/4G Mobililty,PDN,SP Core,Internet,Carrier,CE IPv6,IPv6 IPv4 VPN,Grade,Remote IPv4-onlyVPN sites,SP PE,Windows 7 Direct Access,Enterprise,Corporate IPv4DataPublic IPv4,CPE/RGSensor Networks 实现不同地址族之间的地址转换和连接 网络中点的改造（AFT路由器），其余部分可保持纯IPv4或v6 存在挑战：AFT对业务的影响,Internet,Presentation_ID,2010 Cisco and/or its affiliates.All rights reserved.,Cisco Confidential,12,运营商IPv6迁移涉及的业务领域,3-Play家庭用户,互联对接和企业网络,ConsumerHome,Private IPv4,Dual-Stack PE,Enterprise v6,IPv4,DS-Lite,BRASCMTSOLT,VRFVRF,Enterprise v4&v6,IPv6,6rd,CGV6,运营商,骨干网双栈,移动网络IPv6,CGV6,/6PE/6VPEIPv4Internet,Dual-Stack,数据中心IDC,IPv4,SGW,PGW,AFBR,IPv6Service/ContentProvider,IPv4IPv6,v6,Presentation_ID,2010 Cisco and/or its affiliates.All rights reserved.,Cisco Confidential,13,中国运营商IPv6迁移的策略建议,Presentation_ID,2010 Cisco and/or its affiliates.All rights reserved.,Cisco Confidential,1530,14,3G移动互联网应成为IPv6的滩头阵地 相比较宽带互联网，运营商对移动互联网的掌控能力更强（从终端定制、网络建设以及内容经营）3G 移动互联网市场空间巨大，用户发展速度快，3G也将成为运营商收入的主要来源，IPv6晚上不如早上 Carrier Grade NAT 在移动互联网非常重要：IPv6 内容不会一天就绪 新的移动互联网应用需要更多TCP连接 NAT/AFT设备上限制session将影响用户体验Source:BDA report China 3G market forecast 2009,互联网应用Google search/MAPApple ItuneAmazon WebNAT session per sub.,TCP连接数需求30-60 TCP230-370 TCP90 TCP100 session at least,20 TCP sessions,Presentation_ID,2010 Cisco and/or its affiliates.All rights reserved.,Cisco Confidential,IXC,Yes,Yes,15,IPv6对3G移动互联网的改造需求Content providers,2G MS3G MS,NodeBFemto HNB,RAN,RNCSGSN,GnGa(GTP),Core NetworkGRXGa(GTP),Policy WAPGn/Gp(GTP)GGSNGa(GTP)DNSRADIUS QS,DMZDPI/FWIMS Core,NAT,Internet,IPv6双栈,Billing System,Charging Gateway,Roaming partners,DHCP,SignalingData,IPv4 单栈,网元eNodeBRNCSGSNHLR/HSSGGSNBillingDPI,Quote ServerWAP,Data Accelerator,需要升级具备的IPv6能力Radio layer.Can use IPv4 backhaulIu-CS/Iu-PS can use IPv4 backhaulInitiate mobile APN query&authenticationIPv6 capableIPv6 PDP,standards IPv6 features,prefix allocationMediation and processing of IPv6 CDRPre-paid implementation,IPv6 parsing&CDR capabilityIPv6 packet compressions,cache capability,是否需要升级NoNoTBDYesYesTBD,FirewallsDNSPresentation_ID,IPv6 rules capability,performanceIPv6 DNS capability 2010 Cisco and/or its affiliates.All rights reserved.,Cisco Confidential,YesYes,PB/month,0,16,Presentation_ID,视频业务具备IPv6部署的必要性20,000,单纯的封闭型IPTV业务不足以印证部署IPv6的必要性（无法体,Internet Video to TV,现提供业务体验的差异性）三屏合一的新型视频服务，将是视频业务向IPv6迁移的最主要动力 运营商启动IPv6迁移的时机依赖三网融合产业政策的落地TV broadcast headendBackend SystemIRDs,H.264 encodersSatellite dishes,10,000,2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012,Internet Video to PCVoIPVideo CommunicationsGamingP2PWeb/DataIPv6双栈,Terrestrial channels,2x GE,Policy EntitlementServer Server,PortalServer,A servers(RTP+retry)D servers(ICC+retry)VoD servers(HTTP),Backend andinterface servers,Content Delivery System,Mediaroom platformh,2010 Cisco and/or its affiliates.All rights reserved.,Cisco Confidential,17,固网宽带业务利用地址翻译(AFT)和隧道技术(tunnel)来启动IPv6迁移 宽带IP网络的基础设施现状 核心路由器和业务边缘路由器：IPv6和双栈能力较强 接入网络部分，包括：BRAS、DSLAM、PON、Switch、RG和STB，IPv6和双栈能力较差或根本不支持 固网宽带业务在IPv6迁移过程中面临的主要矛盾 IPv4用户地址短缺 主要的互联网内容仍然是以IPv4为主 IPv6迁移的原则 中短期：通过网络中点的投资（地址翻译和隧道网关）避免网络接入平面的升级改造，即发展IPv6用户，又减少CAPEX投入、保护用户体验；终端须先实现双栈 长期目标：终端、接入网、核心网和内容的双栈,Presentation_ID,2010 Cisco and/or its affiliates.All rights reserved.,Cisco Confidential,低,中,18,固网宽带业务IPv6迁移示意图,IPv6,IPv6 BRAS,NAT/AFT的网络位置,IPv4私有地址,IPv4,为什么要建议放在网络中高于BRAS的位置？,IPv6 公有地址 家庭网关IPv6,BRAS/LAC,NAT44/64,NAT44/64,考虑占城域网穿越流量主体的P2P业务,IPv6 LNS,Public,PPPoE 拨号用户,骨干网双栈或MPLS,双栈,IPv4Core Router,过渡方式,适用场景,工程难度,投资成本,公有IPv4地址公有IPv6地址,IPv4,专线客户网关,BRAS/SR,IPv4,NAT44/646RD BR,PublicIPv6,L2TP+NAT44,宽带拨号用户接入BAS的,配置简单且充分利用现网BAS、DSLAM、SW等设备，降低设备升级费用；配置简单且充分利用现,低,IPv6IPv6专线或IPoE用户,IPv6,双栈/6PE/6VPE,6RD隧道方式+AFTIPv6BRAS+AFT,专线用户/非PPPoE用户宽带拨号用户,网BAS、DSLAM、SW等设备，降低设备升级费用；需要升级BRAS具有双栈能力，DSLAM和SW设备保持不变,公有IPv6地址,企业用户,双栈+AFT,接入SR的专线用户,设备需要大量升级或者改造，适合于新建网络,高,Presentation_ID,2010 Cisco and/or its affiliates.All rights reserved.,Cisco Confidential,19,数据中心业务的IPv6迁移 Dual-stack 双栈最佳技术选择 性能、安全、QoS、组播和网管 众多的交换机产品支持IPv6硬件转发 Hybrid 混合模式尽量利用现有设备，在可能的地方使用双栈，在其它地方使用隧道优势尽量多的使用现有的网络设备和现有网络拓扑劣势隧道技术(例如ISATAP)会带来网络设计和管理的复杂性，隧道技术(例如ISATAP)不支持IPv6组播 IPv6 Service Block IPv6服务区建设一个全新的IPv6网络服务区，临时性提供和IPv6网络的连接优势 独立的、可控的、灵活的IPv6部署。传统IPv4网络保持原样。劣势 额外的设备投入成本，不能充复用现有网络设计和构架，用户仍然需要规划迁移至纯粹双栈的构架 需要重点考虑数据中心应用优化和防火墙的IPv6能力（负载均衡、广域网加速、防火墙）,Presentation_ID,2010 Cisco and/or its affiliates.All rights reserved.,Cisco Confidential,20,总结,Presentation_ID,2010 Cisco and/or its affiliates.All rights reserved.,Cisco Confidential,21,中国运营商IPv6迁移路线图建议,短期 优先开始移动互联网的IPv6试点 推动终端双栈的支持,中期 移动互联网完全IPv6商用 宽带网络IPv4/v6用户并存,长期 基于IPv6的新型业务规模商用（物联网、智能电网.）,改造移动核心网元,逐渐开始城域网的改造，支持IPv6双栈 V6应用和用户为主，v4用户加速向V6,移动商城业务IPv6化 有条件地开始宽带网络的IPv6试点 利用隧道和地址翻译技术发展宽带友好用户 推动机顶盒和家庭网关IPv6化 DC和内容 运营商自营网站和互联网业务的IPv6化 逐步进行数据中心的改造 视频：跟踪三屏合一技术发展,DC和内容 数据中心完全IPv6化 主要的网络应用已经IPv6化 视频 以三屏合一为特点的新型视频业务开始发展 V4和v6的互通流量比较仍然较大,迁移 V4和v6的互通流量开始下降,Presentation_ID,2010 Cisco and/or its affiliates.All rights reserved.,Cisco Confidential,22,总结IPv6的迁移是由商业策略驱动地址翻译和隧道技术可以在迁移之初，避免网络的广泛升级移动互联网和视频业务具有最先部署IPv6的商业动力,Presentation_ID,2010 Cisco and/or its affiliates.All rights reserved.,Cisco Confidential,