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1、IPv6下一代互联网与未来互联网山西中国教育和科研计算机网和高校信息化建设会议山西中国教育和科研计算机网和高校信息化建设会议山西临汾山西临汾 2010-10-142010-10-14主要内容IPv4地址分配现状国内外的IPv6网络部署CNGI项目的现状基础设施的建设基础设施的建设应用项目的部署应用项目的部署研究项目的进展研究项目的进展关于未来互联网的研究我们今后的工作从Internet到NGI的发展IPIP协议的第一个标准文件协议的第一个标准文件RFCRFC发表于发表于19811981年年 RFC 791 - Internet ProtocolRFC 791 - Internet Protoc
2、ol，Jon Postel Jon Postel IPv4IPv4协议虽然也有部分调整与改进，但协议的基协议虽然也有部分调整与改进，但协议的基本机制没有重大改变，尽管有各种不尽如人意之本机制没有重大改变，尽管有各种不尽如人意之处，互联网的建设与应用仍是非常的成功处，互联网的建设与应用仍是非常的成功90%90%左右的左右的IPv4IPv4地址已经分配到世界各地的网络中地址已经分配到世界各地的网络中使用，目前普遍的共识是到使用，目前普遍的共识是到20112011年后，将不再可年后，将不再可以申请到能全球路由的以申请到能全球路由的IPv4IPv4地址地址现在是共同建设能实现平滑过渡的下一代互联网现在
3、是共同建设能实现平滑过渡的下一代互联网的时机的时机互联网将进入互联网将进入IPv4IPv4和和IPv6IPv6共存的阶段，共存的阶段，IPv6IPv6将得到将得到更大规模的部署更大规模的部署互联网IP地址注册管理机构体系APNIC已有2132个成员单位其中有一些我们熟知的主要成员单位CERNETCNNIC中国电信中国联通中国移动。五大洲的互联网注册管理机构NROECRIPE NCCLACNICAPNICARINAfriNICNCICANNASOAC用户网络用户网络用户网络用户网络用户用户用户用户NIRsNIRsISP/LIRsISP/LIRs用户用户用户用户ISP/LIRsISP/LIRs一种
4、全球IPv4地址的可视化表达http:/www.isi.edu/ant/address/browse/index.htmlIPv4地址分配现状截至2010年10月全球还有14块/8的IPv4地址可供分配2009年一年里分配掉12个/8剩最后5个/8时，将为每个APNIC/RIPE/ARIN/AfrNIC/LacNIC等各个RIR各分一块每个ISP均在努力申请IPv4地址各大ISP在筹备IPv6的部署http:/ 地址空间How much has been allocated to the RIRs?How much has been allocated to the RIRs?Source:
5、 头15个大量需求IPv4地址的国家Source 工业界目前对 IPv6的支持情况IETF IETF 与其它标准化组织开展了大量工作与其它标准化组织开展了大量工作网络设备制造商全面支持网络设备制造商全面支持 Routers, switches, gateways, BRAS, Firewalls, NMS, Load Routers, switches, gateways, BRAS, Firewalls, NMS, Load balance devices, transition devices, wireless, balance devices, transition devices,
6、wireless, 操作系统供应商均提供对操作系统供应商均提供对IPv6IPv6的支持的支持 various UNIX / Linux, Microsoft, various UNIX / Linux, Microsoft, Embedded system, Embedded system, 软件和解决方案提供商软件和解决方案提供商公共服务提供商公共服务提供商移动终端和其它网络终端制造商移动终端和其它网络终端制造商但过渡与安全解决方案仍不够成熟但过渡与安全解决方案仍不够成熟全球各国成立了IPv6论坛IPv6 Ready 认证计划 The IPv6 Forum providing a confo
7、rmance and interoperability The IPv6 Forum providing a conformance and interoperability testing program intended to increase user confidence by testing program intended to increase user confidence by demonstrating that IPv6 is available now and is ready to be demonstrating that IPv6 is available now
8、 and is ready to be used. used. The Phase 1 (Silver) Logo focuses on core IPv6 protocols. Its The Phase 1 (Silver) Logo focuses on core IPv6 protocols. Its objective is the verify minimum IPv6 support. objective is the verify minimum IPv6 support. Phase 2 Logo expands the coverage to approximately 4
9、50 tests and Phase 2 Logo expands the coverage to approximately 450 tests and adds new extended test categories.adds new extended test categories. IPv6 WWW and ISP Logo Program available recently.IPv6 WWW and ISP Logo Program available recently.Source http:/www.ipv6ready.org/ Source http:/www.ipv6re
10、ady.org/ 互联网在中国的发展 据据20102010年年7 7月的统计，我国互联网用户数已达月的统计，我国互联网用户数已达4.24.2亿亿 网络用户规模位居世界第一，但刚刚赶上全球平均水平网络用户规模位居世界第一，但刚刚赶上全球平均水平 2.72.7亿移动用户通过网络访问互联网亿移动用户通过网络访问互联网 国家启动了国家启动了CNGICNGI计划，已有一批院校利用计划，已有一批院校利用IPv6IPv6接入了接入了CNGI-CNGI-CERNET2CERNET2，但，但IPv6IPv6网络部署和普及度不足网络部署和普及度不足 我们仍面临很多挑战我们仍面临很多挑战Source: CNNIC,
11、 July, 2010我国的下一代互联网计划CNGI 国家发改委等国家发改委等8 8部委支持的部委支持的CNGICNGI于于20032003年启动年启动 CERNETCERNET、中科院和国内主要运营商承担实验网建设、中科院和国内主要运营商承担实验网建设 建设了建设了300300个接入网个接入网 正在进行研究与开发，参与标准化和国际合作正在进行研究与开发，参与标准化和国际合作 20102010年启动试商用进程年启动试商用进程IPv6地址分配管理体系ICANNICANNRIRRIRNIRCustomer SiteCustomer SiteLIR/ISPLIR/ISP大洲级大洲级/23大型网络服务
12、大型网络服务提供单位提供单位可获得可获得/32的的IPv6空间空间校园网络校园网络可获得可获得/48一个一个子网子网/64一个网络接口一个网络接口/128IP地址管理的内容IPIP地址分配和管理地址分配和管理 政策和规则为基础和授权的地址空间分配与管理政策和规则为基础和授权的地址空间分配与管理 集中集中IPIP地址库容量的规划、利用、审计及预测地址库容量的规划、利用、审计及预测IPIP地址分配地址分配 网络和其他网络和其他IPIP设备接口的设备接口的IPIP地址地址 基于策略的基于策略的IPIP参数动态配置参数动态配置 利用利用DHCPDHCP服务器进行集中管理服务器进行集中管理名称解析名称解
13、析 DNSDNS基础结构的管理基础结构的管理 根据网络的变化及时调整根据网络的变化及时调整DNSDNS的配置的配置IPv6地址规划与分配设计 唯一性，可记录性，可聚集性，节约性和可扩展性唯一性，可记录性，可聚集性，节约性和可扩展性 前缀聚类，保证层次性与可扩展性前缀聚类，保证层次性与可扩展性 文档管理文档管理 网络规划与管理网络规划与管理 主干、接入网、互联地址、主干、接入网、互联地址、 LoopbackLoopback 地理边界地理边界 校区、楼宇、。校区、楼宇、。 组织机构边界组织机构边界 院系所、院系所、VLANVLAN、 业务类别业务类别 隧道、无线、视频、隧道、无线、视频、VoIPV
14、oIP、应用服务器群，。、应用服务器群，。 备用与特殊应用备用与特殊应用 组播、组播、Multi-homingMulti-homing等等 子网内子网内 自动配置、自动配置、DHCPDHCPIPv6地址申请为各自的校园网申请IPv6地址可访问CERNET和各主节点网络中心网站IPv6地址申请IPv6IPv6地址申请程序地址申请程序 1.1.下载并填写申请表下载并填写申请表https:/ 填写申请表填写申请表 http:/ 申请人填写纯文本表格后，提交申请人填写纯文本表格后，提交CERNICCERNIC提交申请表提交申请表 信件主题信件主题 格式：格式：Subject:Subject: POPc
15、ode POPcode schoolschool IPv6 request IPv6 request 例如：例如：Subject: Subject: BJ-BJ-CERNETBJ-BJ-CERNET TsinghuaTsinghua IPv6 request IPv6 request 信体纯文本格式（信体纯文本格式（Plain-textPlain-text）十六进制 / 二进制以下按照以下按照RFC3849RFC3849的表达方法的表达方法 IPv6 Address Prefix Reserved for DocumentationIPv6 Address Prefix Reserved fo
16、r Documentation按照校园网获得大小为按照校园网获得大小为/48/48的的IPv6IPv6地址空间做规划地址空间做规划例如某校获得例如某校获得2001:0DB8:ABC0:/482001:0DB8:ABC0:/48的地址块的地址块 可供支配的共有可供支配的共有2 2个字节，个字节，2 21616 共共6 6万多个子网万多个子网2001:0DB8:ABC0:0000:0260:4EFF:FE47:000100100000 00000001 00001101 10111000 10101011 11000000 2 0 0 1 0 D B 8 A B C 0 :/ 4800100000
17、 00000001 00001101 10111000 10101011 1100000000000000 00000000 子网 空间一个简单例子地址段地址段 使用分配使用分配2001:db8:abc0:/522001:db8:abc0:/52网网络络中心内部使用中心内部使用2001:db8:abc0:10:/602001:db8:abc0:10:/60 校园网主干校园网主干, ,目前用一个，今后可目前用一个，今后可扩扩建建1313个个2001:db8:abc0:20:/602001:db8:abc0:20:/60核心服核心服务务器群器群2001:db8:abc0:30:/602001:db
18、8:abc0:30:/60 互互联联2001:db8:abc0:40:/602001:db8:abc0:40:/60 网网络络管理管理2001:db8:abc0:50:/602001:db8:abc0:50:/60实验实验（内部使用）（内部使用）2001:db8:abc0:1000:/522001:db8:abc0:1000:/52纯纯IPv6IPv6试验试验网网2001:db8:abc0:2000:/522001:db8:abc0:2000:/52应应用系用系统统2001:db8:abc0:2000:/642001:db8:abc0:2000:/64应应用系用系统统1 1。可共有。可共有约约
19、40004000个个应应用系用系统统子网子网2001:db8:abc0:3000:/522001:db8:abc0:3000:/52主校区主校区2001:db8:abc0:3000:/562001:db8:abc0:3000:/56教学区教学区2001:db8:abc0:4000:/522001:db8:abc0:4000:/52宿舍区宿舍区 .注册域名每个域都要在它的上一级域名服务器中注册，否每个域都要在它的上一级域名服务器中注册，否则外界访问不到本地主机域名则外界访问不到本地主机域名正向域名正向域名EDU.CNEDU.CN注册注册反向域名反向域名IN-ADDR.ARPAIN-ADDR.AR
20、PA注册注册域名注册前提域名注册前提 必须具有正式必须具有正式IPIP网络地址，其网络已经与网络地址，其网络已经与InternetInternet连通；连通； 欲注册的域名不与当时已经注册域名相同；欲注册的域名不与当时已经注册域名相同； 配置了至少两台配置了至少两台DNSDNS服务器服务器, , 最好分布在不同的地区网最好分布在不同的地区网络；络； 网络管理网络管理/ /技术联系人应具有长期稳定的电子邮件地址。技术联系人应具有长期稳定的电子邮件地址。域名IPv6 DNS数据表示 正向正向 DNS DNS 从名字指向数字从名字指向数字 AAAA AAAA ，主机，主机IPv6IPv6地址地址,
21、, 类似类似IPv4 AIPv4 A记录格式记录格式 dns-dns-. . - 166.111.8.28 - 166.111.8.28 dns-dns-. . - - 2001:250:200:282001:250:200:28 反向反向 DNS DNS 从数字指向名字从数字指向名字 ip6.arpaip6.arpa域，采用域，采用PTRPTR记录，类似于记录，类似于IPv4IPv4的反向域名格式的反向域名格式 166.111.8.28 - dns-166.111.8.28 - dns-. . 2001:250:200:28 - dns-.2001:250:200:28 - dns-. IP
22、 IP 地址层地址层次次 IPv4IPv4使用使用 in-addr.arpa in-addr.arpa 域名域名 IPv6IPv6使用使用 i ip6p6.arpa .arpa 域名域名 反向域名反向域名的写法的写法 8 8. .111111. .166166.in-addr.arpa.in-addr.arpa 0.0.2.0.0.5.2.0.1.0.0.2.ip6.arpa0.0.2.0.0.5.2.0.1.0.0.2.ip6.arpa重点领域的应用示范 重点学科信息资源系统重点学科信息资源系统 中国教育科研网格中国教育科研网格 中国高等教育文献保障系统中国高等教育文献保障系统IPv6IPv
23、6升级升级 高等学校仪器设备和优质资源共享系统高等学校仪器设备和优质资源共享系统 高等学校招生网上录取系统高等学校招生网上录取系统 全国高等教育教学资源平台全国高等教育教学资源平台 百万册数字图书服务系统百万册数字图书服务系统 大学数字博物馆大学数字博物馆IPv6IPv6升级升级 远程教育系统远程教育系统 大规模视频直播点播系统大规模视频直播点播系统 大规模高清视频会议系统大规模高清视频会议系统 校园学习生活交流平台校园学习生活交流平台IPv4/IPv6过渡技术研究 行业里尚没有能解决所有问题的公认解决方案行业里尚没有能解决所有问题的公认解决方案 DSLITEDSLITE 使用使用CGNCGN
24、解决解决IPv4IPv4地址短缺，使用地址短缺，使用4in64in6隧道隧道 基于基于CPECPE， CPECPE的的WANWAN侧是侧是IPv6IPv6，每个，每个CPECPE的端口使用范围无限制的端口使用范围无限制 支持支持IPv4IPv4和和IPv6IPv6的所有业务的所有业务 L2TPL2TP 使用使用NATNAT解决解决IPv4IPv4地址短缺，使用地址短缺，使用6in46in4隧道隧道 基于基于CPECPE， CPECPE的的WANWAN侧是侧是IPv4IPv4，每个，每个CPECPE的端口使用范围无限制的端口使用范围无限制 支持支持IPv4IPv4和和IPv6IPv6的所有业务的
25、所有业务 IVIIVI 无状态协议翻译技术，无隧道无状态协议翻译技术，无隧道 不需要不需要CPECPE，但，但XPXP主机需要安装主机需要安装dhcpv6 clientdhcpv6 client，win7win7无限制无限制 不能支持某些特定业务不能支持某些特定业务 IVI+TunnelIVI+Tunnel 无状态协议翻译，使用无状态协议翻译，使用4in64in6隧道隧道 不需要不需要CPECPE，需要为主机安装客户端软件，需要为主机安装客户端软件 支持支持IPv4IPv4和和IPv6IPv6的所有业务的所有业务 A+PA+P 在不使用在不使用CGNCGN的情况下解决的情况下解决IPv4IPv
26、4地址短缺，使用地址短缺，使用4in64in6隧道隧道 基于基于CPECPE，CPECPE的的WANWAN侧是侧是IPv6IPv6，限定每个，限定每个CPECPE的端口使用范围的端口使用范围 支持支持IPv4IPv4的所有业务，不适用于的所有业务，不适用于BTBT等大量占用端口的业务等大量占用端口的业务IVI 监控IVI门户网站IVI流量监控物联网的研究与工业化部署国家专门成立了工作组进行系统咨询与分析 总体和共性技术研究总体和共性技术研究总体和共性技术研究总体和共性技术研究 工业领域物联网应用研究工业领域物联网应用研究工业领域物联网应用研究工业领域物联网应用研究 农业领域物联网应用研究农业领
27、域物联网应用研究农业领域物联网应用研究农业领域物联网应用研究 电网系统中物联网应用研究电网系统中物联网应用研究电网系统中物联网应用研究电网系统中物联网应用研究 交通运输领域物联网应用研究交通运输领域物联网应用研究交通运输领域物联网应用研究交通运输领域物联网应用研究 物流领域物联网应用研究物流领域物联网应用研究物流领域物联网应用研究物流领域物联网应用研究 医疗卫生领域物联网应用研究医疗卫生领域物联网应用研究医疗卫生领域物联网应用研究医疗卫生领域物联网应用研究 节能环保中物联网应用研究节能环保中物联网应用研究节能环保中物联网应用研究节能环保中物联网应用研究 物联网的安全问题及其在安全领域的应用研究
28、物联网的安全问题及其在安全领域的应用研究物联网的安全问题及其在安全领域的应用研究物联网的安全问题及其在安全领域的应用研究关于未来互联网研究 体系结构改变机制：革命性的还是演进性的变化体系结构改变机制：革命性的还是演进性的变化 网络研究的方式：学术研究与工程试验的关系网络研究的方式：学术研究与工程试验的关系 网络业务部署的结构：分布式还是集中式网络业务部署的结构：分布式还是集中式 网络管理的方式：被动式管理还是主动式管理网络管理的方式：被动式管理还是主动式管理 经济与技术的关系：我们是否还要走只考虑用户体验不考虑经济与技术的关系：我们是否还要走只考虑用户体验不考虑系统承受能力的老路系统承受能力的老路 网络安全网络安全 服务质量服务质量 其它其它遍布于全球的分布式试验验证平台理论与实验结合的验证平台例子我们今后的工作人才培养科学研究社会服务下一代互联网除传统应用外，要结合工农业各行各业的需求，利用信息通信手段，促进国民经济与社会的和谐发展让我们共同努力让我们共同努力构造更好的构造更好的 下一代互联网！下一代互联网！
