IPv6校园建设方案设计模板.docx
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1、IPv6校园网建设实施方案XXXX年XX月XX日目录1项目技术方案21.1校园网网络拓扑设计方案21.1.1校园网IPv6部署中需要考虑的问题21.1.2整网设计原则31.1.3IPv6过渡技术简介31.1.4校园网IPv6部署模式分析51.1.5校园网IPv6无线网络部署方案101.2IPv4和IPv6地址规划方案141.2.1IPv4地址规划141.2.2IPv6地址规划151.3路由设计方案161.3.1IPv4路由规划161.3.2IPv6路由规划171.4接入主干网设计方案,线路落实情况和拟接入核心节点情况191.5建立IPv4/IPv6校园网运行管理支撑系统设计方案211.6支持基
2、于真实IPv6源地址的用户标识和认证服务、IPv4/IPv6过渡服务和可控组播服务 等的技术方案211.6.1基于真实IPv6源地址的用户标识和认证服务211.6.2IPv4/IPv6 过渡服务 221.6.3IPv6可控组播服务221项目技术方案1.1校园网网络拓扑设计方案(根据各学校实际情况添加)1.1.1校园网IPv6部署中需要考虑的问题在校园网部署IPv6之前,我们首先要考虑部署的总体方针和策略:1. 网络中部署IPv6业务的模式:在校园网中部署IPv6可以有全双栈模式和隧道模式。全双栈模式组网是最理想的方案,不 必为不同类型的用户单独部署网络配置,开销小,管理简单、IPv4和IPv6
3、的逻辑界面清晰。 隧道模式属于过渡技术,不是最终的理想方案;隧道两端点设备需要花费额外的系统开销。2. 考虑网络设备对IPv6业务支持的广度:如:IPv6的过渡技术有手工隧道方式,自动隧道方式,有基于MPLS VPN技术的6PE方 式,有基于网络地址转换技术的NAT-PT等等,IPv6的单播路由协议有OSPFv3,ISISv6,BGP4+ 等等,IPv6的组播路由协议有PIM-SM,PIM-SSM等等。3. 校园网IPv6技术升级建设应考虑部署后的可管理性:在本次网络建设后,应充分考虑网络部署IPv6的可管理及可维护性,要能够满足日常教学 科研的需要。4. 针对不同的网络环境进行建设:采用H3
4、C的设备的学校可以考虑直接扩容为全双栈模式,适当兼顾只支持IPv4协议栈的终端; 并可根据学校的实际情况,可以先建设部分双栈网络,其他部分采用隧道模式允许用户访问 CERNET2,逐步将不支持IPv6的设备进行换代升级。综上所述,本次部署IPv6网络的时候,建议有条件的网络中采用全双栈部署,完成本次驻地网 的大部分改造,其次根据现有校园网内的实际情况,采用部分过渡技术,在不影响现有IPv4校园网 主体拓扑结构的条件下,使得校园网中需要部署IPv6网络的地方能够通过隧道技术,接入CERNET2。1.1.2整网设计原则在校园园区网络整体设计中,采用层次化、模块化的网络设计结构,并严格定义各层功能模
5、型, 不同层次关注不同的特性配置。典型的校园园区网络结构可以分成三层:接入层、汇聚层、核心层。1)接入层:提供网络的第一级接入功能,完成简单的二、三层交换,安全、Qos和POE功能 都位于这一层。对于校园园区网的接入层设备,建议有条件的网络采用采用千兆接入的方式,其他 的网络中升级可以采用百兆的接入方式。2)汇聚层:汇聚来自配线间的流量和执行策略,当路由协议应用于这一层时,具有负载均衡、 快速收敛和易于扩展等特点,这一层还可作为接入设备的第一跳网关;对于校园园区网的汇聚层设 备,应该能够承载校园园区的多种融合业务,能够融合了 MPLS、IPv6、网络安全、无线、无源光 网络等多种业务,提供不间
6、断转发、优雅重启、环网保护等多种高可靠技术,能够承载校园园区融 合业务的需求。3)核心层:网络的骨干,必须能够提供高速数据交换和路由快速收敛,要求具有较高的可靠性、 稳定性和易扩展性等。对于校园园区网核心层,必须提供高性能、高可靠的网络结构,推荐采用高 可靠的RRPP/RPR环网结构或多设备冗余的星型结构。对于校园园区网核心层设备,应该在提供大 容量、高性能L2/L3交换服务基础上,能够进一步融合了硬件IPv6、网络安全、网络业务分析等智 能特性,可为校园园区构建融合业务的基础网络平台,进而帮助用户实现校园网IT资源整合的需求。1.1.3 IPv6过渡技术简介ISATAP 隧道:随着IPv6技
7、术的推广,现有的IPv4网络中将会出现越来越多的IPv6主机,ISATAP隧道技术 为这种应用提供了一个较好的解决方案。ISATAP隧道是点到点的自动隧道技术,通过在IPv6报文 的目的地址中嵌入的IPv4地址,可以自动获取隧道的终点。使用ISATAP隧道时,IPv6报文的目的地址和隧道接口的IPv6地址都要采用特殊的地址: ISATAP 地址。ISATAP地址格式为:Prefix(64bit):0:5EFE:IPv4ADDR(IPv4ADDR 即隧道端点 的IPv4源地址,形式为a.b.c.d或者xxxx:xxxx,其中xxxx:xxxx是由32位IPv4源地址a.b.c.d转 化而来的32
8、位16进制表示)。通过这个嵌入的IPv4地址就可以自动建立隧道,完成IPv6报文的 传送。Network Prefix (6A bits)A.B.C.DISATAP隧道的地址格式ISATAP隧道可以用于在IPv4网络中IPv6路由器一IPv6路由器、主机一路由器的连接。由于 不要求隧道节点具有全球唯一的IPv4地址,可以用于内部私有网络中各双栈主机进行IPv6通信, 所以ISATAP隧道适用于在IPv4网络中的IPv6主机之间的通信或IPv4网络中IPv6主机接入到IPv6 网络的通信(如下图所示)。如果是内部主机之间通讯,路由器的作用就是给主机自动分配ISATAP 地址,主机利用得到的地址与
9、其他主机通信。|叫4心内IPv6右卜一|” .中:IPv4.-时:IPv6MH接 4.;IPv6h-缉主机一路由器的ISATAP隧道应用在IPv6网络的建设初期,出于投资的考虑,可能很难实现对原有IPv4网络整体升级至IPv6/IPv4 双栈的模式,因此多采用将驻地网的汇聚层或出口设备(如,路由器)首先升级至双栈的模式,而 汇聚层设备以下仍保持原有的IPv4网络。为实现位于IPv4驻地网内部的双栈主机与其他IPv6网络 的通信,或IPv6主机之间的通信,即可采用ISATAP主机一路由器的隧道部署方式。6to4隧道分析:和ISATAP隧道一样,6to4隧道也是一种自动构造隧道的方式。6to4隧道
10、是点到多点的自动隧 道,主要用于将多个IPv6孤岛通过IPv4网络连接到IPv6网络。6to4隧道通过IPv6报文的目的地 址中嵌入的IPv4地址,可以自动获取隧道的终点6to4隧道采用特殊的地址:6to4地址,它以2002 开头,后面跟着32位的IPv4地址转化的32位16进制表示,构成一个48位的6to4前缀 2002:IPv4ADDR:/48。3bits13bits32bits1 Gbits64b t?FP001TLA 0x0002IPv4 AddressSLA IDInterface ID即地址为2002; a.b.c.d : /43FP:可景*全局单插北址的梏北祐鳏Fomrat Pr
11、efix)TLA:艮统聚会称识符 I Top-LovgI Aggregation Identifier |SLA 站点魏舞舍拆诅符(Site-Lsvial Agegation Identifier I6to4隧道的地址格式6to4隧道只能将前缀为2002:/16的网络连接起来,但在IPv6网络中也会使用像2001:/16这 样的非6to4网络地址。为了使这些地址可达,必须有一台6to4路由器作为网关转发到IPv6网络的报文,从而实现6to4网络(地址前缀以2002开始)与IPv6网络的互通,这台路由器就叫做6to4 中继(6to4 Relay)路由器。6to4隧道的作用就是解决孤立的IPv6站
12、点、IPv6子网,在没有Internet提供商提供IPv6服务 的情况下的与其他孤立的IPv6站点、IPv6主干网内部站点之间的通信问题。通常在这种情况下, 隧道是建立在IPv6子网或者IPv6站点的边界路由器上。起点在源站点的边界路由器上、终点在目 的站点的边界路由器上。6to4隧道的应用因此在实际网络中,这种隧道可以很好地解决IPv6的分支网络间通过IPv4网络建立6to4隧道 实现互联。而且由于可以实现6to4 Relay的功能,使得6to4隧道可以在更加复杂的IPv6路由环境 下提供IPv6孤岛间的通信。需要注意的是,因为6to4地址是自动从站点的IPv4地址派生出来的,因此如果需要6
13、to4隧道 穿越IPv4公网时(如,现在的Internet),就要求每个6to4节点必须具有一个全球唯一的IPv4地址。 但是通常校园网中主机和出口路由器之间建立隧道,跨越公网的可能性比较小。还有一种运用模式,如下图所示。与ISATAP隧道的典型应用场景类似,6to4隧道也能提供主 机一路由器的隧道部署方式。此时,只要6to4主机与6to4路由器的IPv4路由可达即可实现隧道, 并不要求必须是全球唯一的IPv4地址。6to料主机主机一路由器的6to4隧道应用IPv6主机1.1.4校园网IPv6部署模式分析完全新建模式(全双栈模式)核心层汇果层接人房用户端拓扑简述:所有驻地网三层设备均为IPv4
14、/v6双栈设备。并通过IPv6出口交换机通过GE链路连接到CERNET2。实现原理:驻地网(校园网)中部署双协议栈网络是最理想的方法,系统开销最小、厂家技术、芯片技术都已 经成熟。以前有人选择过渡技术,是因为改造成本相对高而不能选择。这次项目实际上就是一次很 好的改造契机。如上图所示,通过对校园网的核心层设备升级到H3CS7500E/S9500、汇聚层设备升级到S5500EI 或S7500E、接入设备升级到E126A或S5100EI,完成将整体校园网升级到“全双栈模式”校园网络 架构。在校园网中部署全双栈的网络,这样对于新建的驻地网(校园网)中双栈用户可以同时访问访问 IPv6和IPv4网络。
15、对于双栈终端,IPv4网关和IPv6网关均部署在汇聚3层交换机上。驻地网内所 有三层设备由于均是双栈设备,既运行IPv4路由协议也运行IPv6路由协议。不同协议的数据转发 路径可能一致,也可以不同。全双栈模式优点:从技术角度这是最理想的方案,不必为不同类型的用户单独部署网络配置,开销小,管理简单、IPv4和IPv6的逻辑界面清晰。原有设备利旧模式(双栈+隧道模式):节点1节影IP4i 机ISATAP 隧道IP防M双栈主机拓扑简述:原有网络设备不支持IPv6,设计中将原有的核心或汇聚层设备下移一层,将原有的核心8500 设备下移至汇聚层,接入部分IPv4用户。将原有的汇聚层及核心层设备替换为支持
16、IPv4/IPv6双栈 的设备。对于S8500下面的需要接入IPv6网络用户通过ISATAP隧道接入到IPv6网络,其他的IPv6 用户通过双栈设备接入。实现原理:如上图所示,通过对校园网的核心层设备升级到H3CS7500E/S9500、汇聚层设备升级到S5500EI 或S7500E、接入设备升级到E126A或S5100EI,完成部分原有网络设备升级到IPv6网络。同时, 可以利用原有的核心设备接入部分IPv4用户,利用ISATAP隧道接入IPv6网络。利旧模式优点:这个方案可以充分利用原有网络中淘汰的高端设备,避免投资浪费,又能够充分获得IPv6/IPv4双栈 部署的优点。混合组网模式:1.
17、 双平面组网模式:外阿IPv4IPv6节白1节点2旧洲主机IP话AM双栈主机IF1词设备拓扑简述:需要保留原有网络中的汇聚层及核心层的不支持IPv6的网络设备,在相同的层次上新建立一套IPv6汇聚层与核心层设备。实现原理:使用双平面校园网,即在现有校园网的基础上,核心、汇聚每台设备旁边拷贝一套新的网络平 面。第一平面负责原有IPv4业务,第二平面即作为IPv6业务平面,也作为IPv4业务的热备平面。 第二平面中,核心层设备使用H3CS7500E,汇聚层设备使用H3CS5500EI/S7500E。双平面组网模式的优点:IPv6业务平面随时可随意以开展IPv6业务研究而不影响现有业务,作为备份平面
18、,大幅提升整个校园网的可靠性和带宽。并且在第三方设备过保淘汰时,可以保证现网业务不中断平滑割接。需 要注意的是:这种方案有个前提:学校布线资源需要改造,包括核心汇聚之间的单模光纤、包括楼 宇内部垂直布线系统(接入交换机双上行到IPv4汇聚、IPv6汇聚),但是本次项目国家拨款中是包括环境设施改造的。2.核心改造模式:节点1节点2IPv4i 机IPv6M戏栈主机IP叫设备拓扑简述:仅保留原有网络中的接入层设备,将核心层与汇聚层设备替换为支持IPv6/IPv4双栈的设备。实现原理:原有的接入层设备能够满足本次IPv6的升级要求,无需升级,所以本次升级仅升级核心层及汇 聚层设备,将其升级到支持IPv
19、6/IPv4双栈的设备,满足本次部署需要。在本次升级中,核心层设备选用 H3C S7500E,汇聚层设备选用 H3C S5500EI/S7500E。核心改造模式的优点: 充分利用资金,对校园网核心、汇聚进行充分改造,从而使校园网对IPv6/IPv4的支持和转发性能提 升到新的高度。同时IPv4和IPv6的逻辑界面清晰。1.1.5校园网IPv6无线网络部署方案在WLAN集中管理架构中,AP (Access Point接入点)和AC (Access Controller接入控制器)之 间通过L WAPP协议建立管理和数据隧道。接入控制器通过管理隧道完成对接入点服务的配置,监控, 以及管理,接入点通
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