东南大学IPv6 主干环境下的校园网接入ppt课件 .ppt

1 IPv6主干环境下的校园网接入 东南大学周渔 2 Contents 背景及相关技术介绍校园网接入IPv6主干的策略IPv4流量分流方案DNS相关问题路由相关问题 3 CERNET2以纯IPv6作为其主干网络的IP层协议特点 大规模 20个核心节点 数百个接入学校 高带宽 主干网带宽为2 5G 10G校园网的新需求 由于IPv4地址资源有限 新建网络可采用纯IPv6 校内IPv6 IPv4互连 接入IPv6主干 进行IPv6科研 开展IPv6新应用 特定IPv4流量分流至相对空闲的IPv6主干 充分利用其高带宽 背景 4 双协议栈 IPv4 IPv6最简单的共存方式 也是隧道技术的基础 手动隧道 IPv6overIPv4 IPv4overIPv6 半自动隧道 各种TunnelBroker模型 自动隧道 6to4 ISATAP DSTM Teredo 协议转换 NAT PT TCP UDPRelay BIS BIA 迁移技术 5 Contents 背景及相关技术介绍校园网接入IPv6主干的策略IPv4流量分流方案DNS相关问题路由相关问题 6 接入IPv6主干 两类校园网 可直接接入IPv6主干的校园网南京IPv6城域实验网的用户 其校园网边界设备为双栈 能同时接入IPv6主干和IPv4主干 不能直接接入IPv6主干网的校园网江苏省网的其他学校 其校园网边界设备距离地区网络中心的IPv6接入路由器较远 且不一定升级为双栈 中间路由器暂时均为IPv4 only 7 接入IPv6主干 用户接入需求 用户接入需求分析 IPv4用户获得附加的IPv6地址 升级为双栈主机 可访问IPv6网络资源 而不考虑纯IPv4主机访问IPv6资源的情形 为鼓励用户向IPv6迁移 纯IPv6主机必须能够访问IPv4网络资源实现方式 IPv6访问IPv6 必要时采用隧道 IPv6访问IPv4 NAT PT校园网边界设备需要具备此功能 其参数需满足校园网需求 如最大并发会话数量 IPv4地址池大小 协议翻译性能等 8 接入IPv6主干 南京城域网拓扑 9 接入IPv6主干 三层交换架构校园网 校园网内部为三层交换结构 所有三层交换机以及二层交换机之间启用VTP 末端纯IPv6主机单独划为一个VLAN 在边界三层交换机上指向NE40 对于原来的IPv4主机 如果升级为双栈 在边界三层交换机上只要为相应端口增加一个IPv6地址即可VLAN结构不用变化 10 接入IPv6主干 非三层交换架构校园网 校园网内路由器为纯IPv4 边界路由器为双栈纯IPv6主机 手工配置隧道 NAT PT双栈主机 ISATAPISATAP路由器向校园网内通告网络前缀 主机上需要配该ISATAP路由器的IPv4地址 11 接入IPv6主干 江苏省网拓扑 在地区网络中心提供TunnelBroker服务 NE80作为隧道服务器 校园网边界路由器如果不是双栈 可在边界与接入路由器间并接一隧道设备 校园网内策略部署和南京城域网用户相同 12 Contents 背景及相关技术介绍校园网接入IPv6主干的策略IPv4流量分流方案DNS相关问题路由相关问题 13 IPv4overIPv6 应用背景 现状 已接入IPv6主干的校园网用户部署IPv4应用 实时 海量数据的跨主干传输 要求高带宽 高性能 较好服务质量 现有IPv4主干相对拥挤 而IPv6应用较少 IPv6主干相对空闲前景 充分利用IPv6主干的高带宽 实现IPv4端到端的高性能连接 将来IPv6网络成为主流之后 IPv4孤岛之间通信问题的解决方法之一 14 IPv4overIPv6 需要解决的问题 IPv4overIPv6隧道在什么设备上建立 对于IPv4端到端连接 端系统的区域限制 教育网内 其他网络 隧道参数如何确定 对IPv4应用有无性能影响 设备可扩展性以及性能问题的考虑 15 IPv4overIPv6 总体架构 16 IPv4overIPv6 隧道构建之报文格式 17 IPv4overIPv6 隧道构建过程 静态配置动态配置 隧道设备收到应用会话的第一个IPv4报文后 由原始IPv4报文的目的地址得到IPv6封装包头的目的IPv6地址 自动创建隧道端口 添加相应路由表项 并将IPv4报文封装后通过IPv6主干发送 对端隧道设备检查到达的报文 若是IPv4overIPv6报文 且隧道尚未创建 则提取相关信息 自动创建隧道端口 并去除IPv6封装头 将原始IPv4报文送至目的主机 18 IPv4overIPv6 隧道构建过程 如何由IPv4目的地址得到对端IPv6目的地址 IPv4地址范围注册机制假定隧道设备的IPv6地址为Addr6 由隧道设备向Broker注册地址前缀表项 地址前缀 Addr6 即校园网IPv4地址前缀与Addr6之间对应关系各个区域的Broker之间交换地址表项 得到全局的注册信息以IPv4目的地址为参数向Broker查询 得到对端隧道设备的IPv6地址 19 IPv4overIPv6 可扩展性和性能 隧道设备上隧道总数限制 并发会话数量限制 路由策略 隧道设备的转发能力 Broker之间通告的表项数目 数百个校园网 每个校园网的地址前缀数目 地址表项变化后的快速同步 隧道的动态管理 20 Contents 背景及相关技术介绍校园网接入IPv6主干的策略IPv4流量分流方案DNS相关问题路由协议选择 21 DNS BIND9使用IPv4和IPv6作为传输协议 BIND8只支持使用IPv4作为传输协议 Windows系统发出的DNS请求均以IPv4为传输协议 Linux系统使用IPv4 IPv6为传输协议 依赖于所配置的域名服务器地址类型 若是IPv6地址 则无论解析哪种地址均使用IPv6传输 若是IPv4地址 则无论解析哪种地址均使用IPv6传输 22 DNS 地址类型 AAAA和A6 各校园网须设置自己的IPv6权威DNS服务器 满足本域IPv6域名解析的需要若已注册IPv6的域名 如 在域名服务器上增加该区即可RFC3901建议 递归域名服务器要么是IPv4 only要么是双栈 每个区至少有一台IPv