IPv6校园网建设实行方案

IPv6校园网建设实行方案

XXXX年XX月XX日

目录

1项目技术方案....................................................

1.1校园网网络拓扑设计方案...................................

1.1.1校园网IPv6布署中需要考虑的问题....................

1.1.2整网设计原则........................................

1.1.3IPv6过渡技术简介....................................

1.1.4校园网IPv6布署模式分析............................

1.1.5校园网IPv6无线网络布署方案........................

1.2IPv4和IPv6地址规划方案..................................

1.2.1IPv4地址规划........................................

1.2.2IPv6地址规划........................................

1.3路由设计方案..............................................

1.3.1IPv4路日规划........................................

1.3.2IPv6路曰规划........................................

1.4接入主干网设计方案，线路贯彻状况和拟接入关键节点状况……

1.5建立IPv4/IPv6校园网运行管理支撑系统设计方案............

1.6支持基于真实IPv6源地址的顾客标识和认证服务、IPv4/IPv6过渡服务和可控组播

服务等的技术方案....................................................

1.6.1基于真实IPv6源地址H勺顾客标识和认证服务...........

1.6.2IPv4/IPv6过渡服务..................................

1.6.3IPv6可控组播服务...................................

1项目技术方案

1.1校园网网络拓扑设计方案

（根据各学校实际状况添加）

1.1.1校园网IPv6布署中需要考虑的问题

在校园网布署IPv6之前，我们首先要考虑布署的总体方针和方略：

1.网络中布署IPv6业务的模式：

在校园网中布署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J方案，不

必为不一样类型R勺顾客单独布署网络配置，开销小，管理简朴、IPv4和IPv6H勺逻辑界面清晰。

隧道模式属F过渡技术，不是最终日勺理想方案：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I广度：

如：IPv6的过渡技术有手工隧道方式，自动随道方式，有基于MPLSVPN技术的6PE方

式，有基于网络地址转换技术日勺NAT-PT等等，IPv6日勺单播路由协议有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布署后的可管理性：

在本次网络建设后，应充足考虑网络布署IPv6的可管理及可维护性，要可以满足平常教学

科研的需要。

4.针对不一样的网络环境进行建设：

采用H3C的设备If勺学校可以考虑直接扩容为全双栈模式，合适兼顾只支持IPv4协议栈的终端;

并可根据学校的实际状况，可以先建设部分双栈网络，其他部分采用隧道模式容许顾客访问

CERNET2,逐渐将不支持IPv6曰勺设备进行换代升级。

综上所述，本次布署IPv6网络的时候，提议有条件的网络中采用全双栈布署，完毕本次驻地网

的I大部分改造，另一方面根据既有校园网内的实际状况，采用部分过渡技术，在不影响既有IPv4校

园网主体拓扑构造H勺条件下，使得校园网中需要布署IPv6网络H勺地方可以通过隧道技术，接入

CERNET2c

NetworkPrefix(64bits)0:5EFEA.B.C.D

ISATAP隧道I向地址格式

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I内连接。由于

不规定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，

因此ISATAP隧道合用于在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）。假如是内部主机之间通讯，路由器的作用就是给主机自动分派ISATAP

地址，主机运用得到H勺地址与其他主机通信。

ISATAP主机

IPv4网络内IPv6主机间通者IPv4网络内IPv6主机接入到IPv6网络

主机一路由器的ISATAP隧道应用

在IPv6网络日勺建设初期，出于投资日勺考虑，也许很难实现对原有IPv4网络整体升级至IPV6/IPV4

双栈的模式，因此多采用将驻地网日勺汇聚层或出口设备（如，路由器）首先升级至双栈的模式，而

汇聚层设备如下仍保持原有的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I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布署方式。

6to4隧道分析:

和ISATAP隧道同样，6to4隧道也是一种自动构造隧道的方式。6to4隧道是点到多点的自动隧

道，重要用于将多种IPv6孤岛通过IPv4网络连接到IPv6网络。6to4隧道通过IPv6报文H勺目R勺地

址中嵌入日勺IPv4地址，可以自动获取隧道的终点。6to4隧道采用特殊的］地址：6t。4地址，它以开

头，背面跟着32位的IPv4地址转化的32位16进制表达，构成一种48位的6to4前

缀:IPv4ADDR::/48。

3bits13bits32bits16bits64bits

TLA

FPIPv4AddressSLAIDInterfaceID

0010x0002

即地址为

2002:a.b.c.d::/48

FP:可优合全局单播地址的格缎，FormatPrefix)

TLA：；2级t合标:工总(Top-LevelAggregationIdentifier)

SLA：站也纸:台标汉三(Site-LevelAggregationIdentifier>

6to4隧道的地址格式

6to4隧道只能将前缀为::/16的网络连接起来，但在IPv6网络中也会使用像::/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网络时报文，从而

实现6to4网络(地址前缀以开始)与IPv6网络欧I互通，这台路由器就叫做6to4中继(6tc4Relay)

路由器。

6t04隧道日勺作用就是处理孤立口勺IPv6站点、IPv6子网，在没有Internet提供商提供IPv6服务

的状况下的与其他孤立的IPv6站点、IPv6主干网内部站点之间的J通信问题。一般在这种状况下，

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、终点在忖

的J站点的边界路由器上。

6to4隧道II勺应用

因此在实际网络中，这种隧道可以很好地处理IPv6的分支网络间通过IPv4网络建立6to4隧道

实现口联。并且由于可以实现6to4Relay的功能，使得6to4隧道可以在愈加复杂口勺IPv6路由环境

下提供IPv6孤岛间的通信.

需要注意日勺是，由于6to4地址是自动从站点的IPv4地址派生出来日勺，因此假如需要6to4隧道

穿越IPv4公网时(如，目前的Internet),就规定每个6to4节点必须具有一种全球唯一的IPv4地址。

不过一般校园网中主机和出口路由器之间建立隧道，跨越公网的I也许性比较小。

尚有一种运用模式，加下图所示.与ISATAP隧道的经典应用场景类似，6to4隧道也能提供主

机一路由器的I隧道布署方式。此时，只要6to4主机与6to4路由器的IPv4路由可达即可实现隧道,

并不规定必须是全球唯一的IPv4地址。

主机一路由器的6to4隧道应用

1.1.4校园网IPv6布署模式分析

完全新建模式（全双栈模式）

外国IPv4IPv6

拓扑简述:

所有驻地网三层设备均为IPv4/v6双栈设备。并通过IPv6出口互换机通过GE链珞连接到

CERNET2o

实现原理,

驻地网（校园网）中布署双协议栈网络是最理想H勺措施，系统开销最小、厂家技术、芯片技术都已

经成熟。此前有人选择过渡技术，是由于改导致本相对高而不能选择。这次项目实际上就是一次很

好H勺改造契机。

如上图所示，通过对校园网的J关键层设备升级到H3CS750（）E/S9500、汇聚层设备升级到S55OOEI

或S75OOE,接入设备升级到EI26A或S5100EI,完毕将整体校园网升级到“全双栈模式”校园网络

架构。

在校园网中布署全双栈的网络，这样对「新建口勺驻地网（校园网）中双栈顾客可以同步访问访问

IPv6和IPv4网络。对于双枝终端，IPv4网关和IPv6网关均布署在汇聚3层互换机上。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。不一样协议的数据转

发途径也许一致，也可以不一样。

全双栈模式长处：

从技术角度这是最理想日勺方案，不必为不一样类型的顾客单独布署网络配置，开销小，管理简

朴、IPv4和IPv6日勺逻辑界面清晰.

原有设备利旧模式（双栈+隧道模式）:

IPv4IPv6

节点।节点2

IPv4主机..........ISATAP隧道

IP⑹v4双栈主机

拓扑简述：

原有网络设备不支持IPv6,设计中将原有的关键或汇聚层设备下移一层，将原有的美键8500

设备下移至汇聚层，接入部分IPv4顾客。将原有的汇聚层及关键层设备替代为支持IPv4/IPv6双栈

日勺设备。对于S8500下面的需要接入IPv6网络顾客通过ISATAP隧道接入到IPv6网络，其他的IPv6

顾客通过双栈设备接入。

实现原理：

如上图所示,通过对校园网的关键层设备升级到H3CS7500E/S9500、汇聚层设备升级到S55OOE1

或S75OOE、接入设备升级到El26A或S5100EI,完毕部分原有网络设备升级到IPv6网络。同步，

可以运用原有H勺关键设备接入部分IPv4顾客，运用ISATAP隧道接入IPv6网络。

利旧模式长处:

这个方案可以充足运用原有网络中淘汰日勺高端设备，防止投资挥霍，又可以充足获得IPv6/lPv4双栈

布署的长处。

混合组网模式：

1.双平面组网模式:

拓扑简述:

需要保留原有网络中的汇聚层及关键层的不支持IPv6的网络设备，在相似的层次上新建立一套

IPv6汇聚层与关键层设备。

实现原理：

使用双平面校园网，即在既有校园网的基础上，关键、汇聚每台设备旁边拷贝•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H勺热备平面。

第二平面中.关键层设备便用H3cs7500E,汇聚层设备使用H3cs5500EI/S7500E。

双平面组网模式的长处：

IPv6业务平面随时可随意以开展IPv6业务研究而不影响既有业务，作为备份平面，大幅提高整

个校园网H勺可靠性和带宽。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，包括关键汇聚之间的J单模光纤、包括楼

宇内部垂直布线系统（接入互换机双上行到IPv4汇聚、IPv6汇聚），不过本次项H国家拨款中是包

括环境设施改造口勺。

2.关键改造模式：

外冏

核心层

汇聚层

接入层

用户端

节点I节点2

IP蛤々4双栈设备

IPv4主机

IPv6/v4双栈主机

拓扑简述:

仅保留原有网络中的接入层设备，将关键层与汇聚层设备替代为支持IPv6/IPv4双栈口勺设备。

实现原理：

原有的接入层设备可以满足本次IPv6U勺升级规定，无需升级，因此本次升级仅升级关键层及汇

聚层设备，将其刀级到支持IPv6〃Pv4双栈H勺设备，满足本次布署需要。在本次JI级中，关键层设备

选用H3CS7500E,汇聚层设备选用H3cs5500EDS7500E。

关键改造模式的长处：

充足运用资金，对校园网关键、汇聚进行充足改造，从而使校园网对IPv6/IPv4的支持和转发性能提

高到新的高度。同步IPv4和IPv6的逻辑界面清晰。

1.1.5校园网IPv6无线网络布署方案

在WLAN集中管理架构中，AP（AccessPoint接入点）和AC（AccessController接入控制器）之

间通过LWAPP协议建立管理和数据隧道。接入控制器通过管理隧道完毕对接入点服务H勺配置，监控，

以及管理，接入点通过接入控制器为无线接入顾客提供网络接入服务。

集中管理架构H勺WLAN网络中，接入控制器是整个WLAN网络的关键，它实现了整个WLAN网

络的服务管理；所有的接入点只有成功和接入控制器建立链接，并且成功从接入控制器获得对应日勺

服务配置后来，才可以提供无线接入服务。

目前，集中管理架构WLAN在接入点和接入控制器之间采用LWAPP协议构建，并且同步支持

IPv4和IPv6协议。也就是，接入控制器作为服务器，可以接受来自IPv4以及IPv6网络口勺接入点口勺链接

祈求；并且接入点可以动态的选择使用IPv4或者IPv6和接入控制器建立链接。

PitAP设备为零配置设备，该设备在上电后可以自动发现接入控制器，选择目前可以提供最优服

务的接入控制器建立链接。由于接入点为零配置设备，不能判断目前接入的网络为IPv4还是IPv4网

络，因此接入点会首先在IPv4网络进行接入控制器欧|发现和链接处理，假如接入点无法成功通过IPv4

网络和接入控制器建立链接，则接入点会切换到使用IPv6进行接入控制器U勺发现和链接处理。

此外，无线接入顾客使用IPv4还是IPv6网络，对于WLAN网络是透明H勺，WLAN设备只是实现

了无线接入顾客数据口勺二层转发。虽然在接入点和接入控制器之间会通过LWAPP数据隧道（使用

UDP传播协议）实现转发，不过无论在接入点还是接入控制器都是根据二层信息实现转发，并且

LWAPP隧道封装的载荷也是二层协议报文。因此LWAPP协议不会关怀无线接入顾客的上层协议，

同样无线接入顾客也不需要关怀LWAPP数据隧道采用IPv4还是IPv6协议。

隧道的动态选择和建立：

FitAP设备为零配置设备。对于AP和AC建立IPv4隧道还是建立IPv6隧道，FitAP也是自动完毕；

而对于接入控制器则同步可以支持IPv4隧道和IPv6隧道。

卜.图描述了FitAP自动建立隧道H勺过程：

1.FitAP正常上电运行：

2.LWAPP客户端开始动态H勺发现AC,并发起和AC建立连接；FilAP只有成功和AC建立

连接，才可以提供服务；

3.LWAPP客户端会先使用IPv4隧道和AC建立连接:

4.假如使用IPv4隧道，无法发现AC或者和AC无法建立连接，LWAPP客户端将切换到使用

IPv6隧道；否则F:tAP开始使用IPv4隧道提供服务；

5.假如使用IPv6隧道，也无法发现AC或者和AC无法建立连接，LWAPP客户端将再次切换

到使用IPv4隧道；否则FitAP开始使用IPv6隧道提供服务。

FitAP设备通过上面的自动使用IPv4隧道和IPv6隧道机制，可以使用在任何网络中的应用。当Fit

AP被安装在IPv4网络中，FitAP可以使用IPv4隧道和AC建立连接，假如FitAP被安装在IPv6网络中时，

FitAP将无法使用IPv4隧道和AC建立连接，进而可以和AC建立IPv6H勺隧道并开始提供服务。

WLAN和IPv6综合应用：

下面几种章节，将逐一给出WLAN在IPv6网络中详细应用的阐明。

在IPv4网络中构建IPv6的V/LAN接入服务：

目前，Intemct网络重要还是采用IPv4建立，伴随某些IPv6的网络H勺逐渐建立，这些IPv6网络如

同一种个孤岛存在于既有的网络中。

在建设WLAN网络时，同样需要考虑这样的问题。例如，在既有的IPv4网络的基础上，怎样建

立一种IPv6口勺WLAN网络，实现无线接入顾客接入到IPv6网络的需求。

WLAN接入服务可以自然满足该种需求，集中管理架构I向WLAN设备接入点和接入控制器之间

通过IPv4协议建立控制和数据隧道，无线接入顾客"勺所有IPv6协议报文将被透明的在接入点和接入

控制器之间进行隧道转发。

在上图中，接入控制器AC和IPv6网络相连接，接入控制器AC起到了WLAN到IPv6网络Portal功

能，实现了WLAN网络和IPv6网络连通，进而创立了一种IPv6日勺WLAN网络。接入点FitAP通过IPv4

骨干网络和接入控制器建立连接，实现了穿越IPv4网络提供WLAN接入服务功能。当无线接入顾客

成功和接入点AP建立无线链路连接后来，便成功接入到该IPv6的WLAN网络。

通过WLAN提供日勺接入服务，无线终端成功的连接到IPv6网络中，无线终端可以通过动态获取

IPv6地址或者静态设置IPv6地址，之后无线终端可以访问该IPv6网络H勺多种服务。该无线终端H勺所有

数据都被WLANI1勺通过接入点和接入控制器之间隧道进行透传，而无线接入顾客在使用IPv6网络时

主线不关怀与否穿越了一种IPv4网络。

综上，在IPv4网络中，WLAN可以创立IPv6日勺WLAN网络，为无线客户端提供IPv6网络日勺接入服

务；并且对既有网络不需要进行任何"勺改造。

在IPv6网络中提供IPv4的V/LAN接入服务：

可以估计，伴随IPv6网络的发展和普及，主干网络也许会逐渐被IPv6网络所替代，不过有某些

关键的网络或者设备也许无法支持IPv6,或者无法迅速完毕网络的切换。为了保证网络服务"勺正常

应用，在网络建设时也需要考虑怎样处理。

集中管理WLAN也可以简朴地处理该问题。集中管理架构的WLAN设备接入点和接入控制器之

间通过IPv6协议建立捽制和数据隧道,所有的无线接入顾客的IPv4协议报文将被透明的在接入点和

接入控制器之间进行隧道转发，保证无线客户端可以通过WLAN接入到指定H勺IPv4网络。

在上图中，接入控制器AC和IPv4网络互相连通，接入控制器起到WLAN网络的Portal功能，实现

了WLAN网络和IPv4网络的连通，进而构建了一种IPv4l向WLAN网络。当接入点FitAP通过IPv6骨干

网络和接入控制器成功建立连接，进而实现了穿越IPv6网络遑供WLAN接入服务。当无线接入顾客

成功和接入点AP建立无线链路连接后，便成功接入到该WLAN网络。

通过WLAN提供的服务接入，该无线终端成功的连接到IPv4网络中，无线终端可以通过动态获

取IPv4地址或者静态设置IPv4地址，之后无线终端可以访问该IPv4网络FI勺多种服务。该无线终端的所

有数据都被WLANH勺通过接入点和接入控制器之间隧道进行透传，而无线接入顾客在使用IPv4网络

时主线不关怀与否穿越了一种IPv6网络。

综上，在IPv6网络中，可以构建IPv4依JWLAN网络，为无线客户端提供IPv4网络的）接入服务，并

且对IPv6网络不需要进行任何日勺改造。

在IPv6网络中构建私有的IPv6的WLAN网络服务：

在纯IPv6网络中布署WLAN接入服务，和目前在IPv4中布署WLAN接入服务没有任何差异，

WLAN为无线终端提供了接入到指定网络的服务。虽然该无线终端没有通过有线网络和指定网络连

接，甚至该无线客户端和指定网络之间还被其他的网络隔离，不过通过WLAN接入服务，无线客户

端宛如直接连接到该指定网络中。所有H勺无线终端有关报文数据都会被接入控制器和接入点之间口勺

隧道在无线终端和接入网络之间进行转发，而无线终端不需要关怀隧道所穿越日勺网络。

此外可以支持接入点和接入捽制器之间通过任何网络进行连接,例如二层网络连接或者二层网

络连接。

可以根据需要在IPv6公用网络中构建IPv6日勺WLAN内部网络，建立特定的WLAN接入网络，通

过WLAN接入服务控制指定的无线终端顾客接入到IPv6网络中。

1.2IPv4和IPv6地址规划方案

1.2.1IPv4地址规划

IP地址日勺合理规划是网络设计中的重要一环，校园网必须对IP地址进行统一规划并得到实行。

IP地址规划口勺好坏，影响到网络路由协议算法的效率，影响到网络的性能，影响到网络H勺扩展，影

响到网络的管理，也必将直接影响到网络应用II勺深入发展。IP地址规划必须考虑到此后和其他院系

互联后的地址冲突问题。

IP地址分派原则

IP地址空间分派，要与网络拓扑层次构造相适应，既要有效地运用地址空间，又要体现出网络

的可扩展性和灵活性，同步能满足路由协议的规定，以便于网络中的路由聚类，减少路由器中路由

表的J长度，减少对路由器CPU内存口勺消耗，提高路由算法日勺效率，加紧路由变化日勺收敛速度，同

步还要考虑到网络地址的可管理性。详细分派时要遵照如下原则：

/唯一性：一种IP网络中不能有两个主机采用相似的IP地址；

/简朴性：地址分派应简朴易于管理，减少网络扩展口勺复杂性，简化路由表项

/持续性：持续地址在层次构造网络中易于进行途径叠合,大大缩减路由表，提高路由算法时效

率

/可扩展性：地址分派在每一层次上都要留有余量，在网络规模扩展时能保证地址叠合所需的持

续性

/灵活性：地址分派应具有灵活性，以满足多种路由方略的优化，充足运用地址空间。

主流的IP地址规划方案分为纯公网地址、纯私网地址和混合网络地址三种。

当校园网以私网地址分派或采用混合网络地址接入时，规定校园网提供地址变换功能，过滤掉

私网地址。

IP地址规划方案

地址编码规范

提议校园网的1P地址进行严格的编码，每位代表不一样的含义。其编码规则（举例如下）为:

lolololohlolJorI

k_____________A______________AAk____________A

YYVYY

12345

应用标识

1.网络号类别标识相应IP地址类别

(MX)网络设备管理

2.单位地址标识（北京或烟台）

001WWW浏览类

3.单位内部某汇聚区域地址01()备用

Oil备用

4.应用标识

ICO语音、视频类

5.用户网络地址IC)备用

11()备用

111网络互连地址

地址编码规范

通过地址标识可以清晰地辨别出IP地址地来源，便于路由汇聚和访问控制。从上表中我们也可

以看出，通过我们的规划，我们能从IP地址分析出IP地址的来源、用途等，这将为网络的维护带

来以便。

详细的JIP地址定义将结合实际状况确定。

中心互换机支持静态或动态区HP地址分派，并支持动态IP地址分派方式下DHCP-Relay功能,

DHCPSERVER可安放在园区内部。

对于固定IP地址顾客，需要针对标识符（MAC地址）设定保留IP地址。

1.2.2IPv6地址规划

IP地址规划重要波及到网络资源的运用的以便有效的管理网络H勺问题，IPv6地址有128位，其

中可供分派为网络前缀的空间有64bito按照最新的IPv6RFC3513,IPv6地址分为全球可路由前缀

和子网ID两部分，协议并没有明确日勺规定全球可路由前缀和子网ID各自占的bit数，目前APNIC

可以申请到的IPv6地址空间为/32的地址。

IPv6日勺地址使用方式有两类，一类是一般网络申请使用的IP地址，此类地址完全遵从前缀+接

口标识符的IP地址表达措施：此外一类就是取消接口标识符的措施，只使用前缀来表达IP地址。

IP地址II勺分派和网络组织、路由方略以及网络管理等均有亲密的关系，IPv6地址规划FI前尚没

有主流的规则，详细口勺IP地址分派一般在工程实行时统一规划实行，可以遵照某些分派原则：

•地址资源应全网统一分派

•地址划分应有层次性,便于网络互联，简化路由表

•IP地址的规划与划分应当考虑到网络的发展规定

•充足合理运用已申请界J地址空间,提高地址的运用效率。

IP地址规划应当是网络整体规划的一部分，即IP地址规划要和网络层次规划、路由协议规划、

流量规划等结合起来考虑。IP地址的规划应尽量和网络层次相对应，应当是自顶向下的一种规划。

CERNET2分派给各个驻地网顾客口勺IPv6地址空间会是一种或几种/48的IPv6地址前缀。

我们懂得全球可汇集IPv6地址的前缀为64位，后64位为主机H勺interfaceid.因此各个驻地网

顾客用于可分派U勺IPv6地址前缀空间II勺范围为/48至/64之间。

IPv6FI勺地址分派原则同IPv4同样遵照CIDR原则。

IPv6口勺地址规划时考虑三大类地址：

1、公共服务器地址,如DNS.EMAIL,FTP等0

2、网络设备互联地址和网络设备的LOOPBACK地址。

根据IETFIPv6工作组时提议IPv6网络设备互联地址采用/64的地址块。IPv6网络设备的J

LOOPBACK地址采用/128日勺地址。

3、顾客终端的业务地址。

此外由于目前网络设备的IPv6M旧信息H勺获取和OSPFv3中ROUTERID等均规定虽然是一

种纯IPv6网络也必须规定每个网络设备拥有IPv4地址。

因此一种纯IPv6网络也必须规划IPv4地址（仅需要网络设备互联地址和网络设备的

LOOPBACK地址）。

1.3路由设计方案

1.3.1IPv4路由规划

路由协议的规划：

1）整个骨干网络采用OSPF路由协议，OSPF协议在整个骨干网中不会引起路由回环，利于校园

网骨干网的强健性。

2）在汇聚与关键互换机之间采用OSPF路由的方式，OSPF路由的方式可以建设网络中心人员对

于校园网的J维护量。

3）OSPF在校园网中只在关键骨干中进行运行这样大大减少了骨干节点之间OSPF协议H勺收敛周

期，在实际时应用的过程当中可以提高校园网"勺高稳定性。

4）内置DHCPServer实现全网H勺DHCPServer的分散，防止单点故障。

5）关键互换机可以支持防私设DHCPServer、与IDS联动实现全网的安全无阻塞设计。

1.3.2IPv6路由规划

路由协议分为域内路由协议和域间路由协议，目前重要的路由协议都增长了对IPv6的J支持功

能。从路由协议时应用范围来看，OSPFv3,RIPng和IS-ISV6合用于自治域内部路由，为内部网关

协议；BGP4+用来在自治域之间互换网络可达信息，是外部网关协议。

域内路由协议选择

支持IPv6的内部网关协议有：RIPng、OSPFv3,IS-ISv6协议。从路由协议原则化进程看，

RIPng和OSPFv3协议已较为成熟，支持IPv6的IS-IS协议原则草案也已通过多次讨论修改，原则

正在形成之中，并且IS-ISV6已经在主流厂家的I有关设备得到支持。从协议的应用范围口勺角度，RIPng

协议合用于小规模H勺网络，而OSPF和IS-IS协议可用于较大规模的网络。

对于大规模U勺IP网络，为了保证网络的可靠性和可扩展性，内部路由协议（IGP）必须使用链

路状态路由协议，只能在OSPF与IS-IS之间进行选择，下面对两种路由协议进行简朴的对比。

目前在IPv4网络中大最使用的OSPF路由协议版本号为OSPFV2,可以支持IPv6路由信息的

OSPF版本称为OSPFv3,可以支持IPv6路由信息互换的ISIS路由协议称为IS-ISv6o

OSPFv3：

OSPFv3与OSPFv2相比，虽然在机制和选路算法并没有本质的J变化，但新增了某些OSPFv2

不具有的功能。OSPFV3只能用来互换IPv6路由信息，ISISV6可以同步互换IPv4路由信息和IPv6

路由信息。

OSPF是基于IP层的协议,OSPFv3是为IPv6开发H勺一套链路状态路由协议。大体与支持IPv4

OSPFv2版本相似。

对比OSPFv2,在OSPF。中有如下区别:

虽然OSPFv3是为IPv6设计也不过OSPFH勺RouterID.AreaID和LSALinkStateID仍然

保持IPv4的32位日勺格式，而不是指定一种IPv6H勺地址。因此虽然运行OSPFv3也需要为路由器

分派IPv4地址。

协议日勺运行是按照每一条链路(Per-link)进行的J,而不是按照每个子网进行日勺(per-subnet)；

把地址域从OSPF包和某些LSA数据包中清除掉，使得成为网络层协议独立的路由协议：

与0SPFV2不一样，IPv6H勺地址不再出目前OSPF包中，而是会在链路状态更新数据包中作

为LSA的负载出现；

Router-LSA和Network-LSA也不再包括网络地址，而只是简朴的表达拓扑信息；

邻居路由器口勺识别将一直使用RouterID,而不是像OSPFv2同样在某些使用端口会将端口地

址作为标识。

Link-Local地址可以作为OSPF的转发地址。除了Virtuallink必须使用Globalunicast地址或

者使用Site-local地址。

去掉了认证信息。在OSPFv3中不再有认证方面的信息。假如需要加密，可以使用IPv6中定

义的JIPAuthenticationHaadar来实现,c

OSPF数据包格式发生了某些变化：

OSPF的版本号由2变成了3；

Hello包和Databasedescription包於J选项域增长到24位；

认证域去掉了；

Hello信息中不再包括地址信息；

引入了两个新的选项：R位和V6位；

为实现单链路上多OSPF进程日勺实现，在OSPF包头中加入了InstanceID域；

类型LSA3名字改为：Inter-Area-Prefix-LSA,类型LSA4名字改为：Inter-Area-Router-LSA

OSPFv2和OSPFv3都使用最短路经优先算法，在Area划分、链路类型、LSA传播等方面基

本一致。

总的来说，由于OSPF发展成熟，厂商支持广泛，已经成为世界上使用最广泛的IGP,尤其在

企业级网络，也是IETF推荐的唯一的IGP。其他路由协议所能适应口勺网络和具有日勺重要长处，OSPF

都能适应。

IPv4和IPv6的混合计算:

ISIS对于IPv6H勺支持是新增长了2个TLV以便携带IPv6前缀，不过必须规定IPv4和IPv6的

ISIS拓扑必须保持一致，为了增长灵活性又增长了新日勺TLV以支持多拓扑环境，虽然用2个SPF

去分别计算IPv4和IPv6的ISIS拓扑关系。

由于IPv4前缀、IPv6前缀、CSPF以及未来所有的扩展TLV均在同一种LSP中进行扩散，因

此导致的问题：

1、增长了网络中LSP日勺溢流程度。

2、由于目前LSP的分段最多到256个，从而这种混合计算方式愈加限制了LSP中所可以承载

IPPREFIX数量。

3、在IPv4,IPv6以及Fv4流量工程（IPv6曰勺流量工程目前还没有定义）混在R勺生产环境目

前没有得到证明。它们之间的互相影响目前还没有确定。

OSPF定义了新的版本0SPFV3,采用新的LSA类型承载IPv6PREFIX。

因此0SPFV3和0SPFV2是两个独立坪J路由进程进行独立『、JSPF计算。

CSPFV3的拓扑关系是基于链路而不是基于子网的J,容许每链路I・多利1OSPFv3进程c

IPv4、IPv4I向流量工程相对IPv6、及未来的IPv6I向流量工程从原理上是互不影响，拓扑构造

也可以完全不一致。

尽管ISIS被国内外大型运行商骨干所采用，不过CERNET2为了验证0SPFv3的I新日勺特性，

因此CERNET2骨干网和城域网的IGP协议采用了0SPFv3.

域间路由协议选择

域间路由协议采用BGP4+,从而实现不一样ISP关键网络之间MJ互通，并且目前大多数经典日勺

路由器设备都支持这个协议。BGP4+处理各ISP间日勺路由传递，是一种域间路由协议。其特点是有

丰富的路由方略，这是RIPng、0SPFv3等协议无法做到时，由于它们需要全局H勺信息计算路由表。

BGP4+通过在ISP边界路由器上增长一定的方略，选择过滤路由，把RIPng、0SPFv3、BGP4+等

路由发送到对方。

伴随IPv6网络的大量组建，BGP4+将得到越来越多的应用。

IPv6路由规划提议

相比CERNET2关键网和城域网来讲，驻地网（校园网）内部的IPv6网络日勺路由规划较为简朴。

IGP可以选择ISISv6或者0SPFv3,不过考虑到使用者的习惯、大多数三层互换机不支持ISISv6路

由，以及必要性。布署0SPFv3也许更为实际。0SPFv3域的设计可以沿用0SPFV2的思绪。

新建校园网全网布署双协议栈,IPv4部分和原有校园网平滑对接。三层设备上同步运行0SPFV2

和0SPFV3两套协议，尽管运行在同一种设备上，这两套协议是互相独立的。0SPFV3的I逻辑拓扑

图（AREA规划）和0SPFV2可以完全不一样。

驻地网（校园网）IPv6出口日勺路由规划：

一般来讲，按照国际上IPv6地址的分派规则，CERNET2城域网会分派一块或几块IPv6

PRFFIX::/48的地址给驻地网（校园网）。

对于单出口E向状况，也许较为简朴。CERNET2城域网接入路由器将指向驻地网（校园网）的静

态路由引入到旧GP4+中宣布出去。

1.4接入主干网设计方案，线路贯彻状况和拟接入关键节点状况

对于CERNET2日勺关键节点所在都市日勺驻地网（校园网/JIPv6接入方式采用光纤直连方式。

XXX大学校同岗

在设计网络拓扑构造时，根据驻地网IPv6I内建设不能影响既有CERNETIPv4网络的生产环境

日勺原则，对原有校园网中CERNET出口路由器和CT/CNC出口路由器以及互换网络不做任何改动。

在驻地网接入建设项目中已经新增一台关键双栈路由器和一台双栈互换机作为驻地网（校园网）

的IPv6接入设备，通过GE上连到所属关键节点之一的城域网接入设备。

骨干网接入路由器（对端）是XXX学校，目前链路是千兆光纤直连（根据实际状况更改）。运

用CERNET网络作为IPv6出口的线路备份。需要在CERENT2MAN和CERNETMAN之间建立

IPv4的通路。然后在驻地网（校园网）的IPv6出口路由器和CERENT2MAN接入路由器之间建立双

向IPv6overIPv4手工隧道。并设置对应的路由控制方略，在主线路工作状况下，IPv6流量优先从

光纤直连通路走，在主线路发生故障U勺状况下，IPv6流量自动切换到备用的隧道线路上。

路由规划：CERNET2城域网会分派一块或几块IPv6PREFIX::/48日勺地址给驻地网（校园网）。

对于单出口的状况,CERNET2城域网接入路由器将指向驻地网（校园网）的静态路由引入到IBGP4+

中宣布出去。

校园网的出口就像海关口勺工作同样复杂，需要鉴定不一样数据包的合理路由，从什么样的接口

出去，又要针对不•样类型的网络互联；需要对内部外出的数据包进行精细的严格控制，又要执行

对外来数据U勺严格检查检疫。这个位置的网络建设出现问题就像国家的海关出现问题同样，因此我

们应当为数字校园建设一种智能的、支持丰富业务规定H勺、功能强大的、安全H勺出口网络系统。

该路由器具有如下特点：

1、先进的软硬件体系架构：

采用全分布式体系架构，路由引擎和业务引擎硬件分离，所有引擎上控制平面和业务平面分离,

保证系统全速运行时业务和控制互不干扰，主备倒换时不丢包，业务不中断；各业务引擎可独立完

毕NAT、IPSec、Netstream等业务的分布式处理，提高系统的整体业务能力，消除老式高端路由

器通过专门的业务板处理所导致的性能瓶颈。

2、多核业务路由器

多核多线程的业务路由器具有高性能、易编程、良好的L4-7层业务应用灵活性等特点。多核多

线程处理器面向高速L4-L7数据流，使网络设备具有高性能和灵活性等特点，其良好H勺可编程性和

易用性，使多核多线程对未来的新业务具有了迅速响应能力和良好的适应能力，满足顾客不停发展

的、在路由器上实现应用层业务管理的规定。多核多线程处理器在系统架构设计阶段就非常重视内

容和安全业务的硬件加速处理，从而使路由器宝贵”勺关键资源可用于最关键、最关键的L4-7深度业

务处理。伴随老式高端路由楣不停向业务型高端路由相W、J不停发展，多核多线程处理器」成为高端

路由器的的关键技术，成为未来高端路由器发展的基石。

3、开放应用架构（OAA）

多核多线程路由器秉承开发架构设计理念一开放应用架构（OAA）,提供开放应用平台（OAP）

板卡，满足后续L4-L7层持续业务定制和升级，实现高端路由器小J业务增值，加速IP网络向智能化

方向发展。

1.5建立IPv4/IPv6校园网运行管理支撑系统设计方案

1.6支持基于真实IPv6源地址的顾客标识和认证服务、IPv4/IPv6过渡服

务和可控组播服务等的技术方案

1.6.1基于真实IPv6源地址的顾客标识和认证服务

基于真实IPv6源地址的I顾客标识和认证服务即保证顾客H勺IPv6地址的使用必须是通过授权时,

详细应用与场景有关，可分为路由转发流量和当地接入流量的源地址验证。

1、路由转发流量：

骨干网AS域间转发，多采用BGP协议互换路由，可以使用BGP加密，保证IPv6路由来源的

可靠性，然后通过URPF或ACL来检查报文日勺源地址与否来源于•对H勺的端U。

骨干网和校园网域内转发，多采用0SPFv3或IS