IPv4/v6混合组网应需而定 多种过渡技术实现演进

　　虽然IPv6技术优势明显，但目前IPv6应用面临的一个重要问题是如何部署IPv6网络。现有Internet网络是IPv4主导的，一次性将所有网络设备升级到IPv6显然不大可能，因此IPv6部署的必然选择是IPv4与IPv6的混合组网。为此，IETF的NGTRANS工作组提出了多种网络过渡工具来实现IPv4和IPv6的混合组网。

　　目前，IPv6提供了多种过渡技术来实现从IPv6到IPv6的演进过程。这些过渡技术主要围绕着两类问题的解决：

　　*IPv6孤岛互通技术：实现穿越

　　IPv4网络的IPv6网络之间的互通。

　　*IPv6和IPv4互通技术：实现两个不同网络之间资源的互相访问。

　　围绕上述问题，业界研究了十多种过渡技术，相对成熟的过渡技术有四大类：双栈技术、隧道技术、MPLS穿越技术以及地址翻译技术。其中地址翻译技术可以部分实现第二阶段的功能，其它三类技术主要用来实现第一阶段IPv6网络的部署。

　　采用隧道技术无需大量IPv6专用路由器设备和链路，可以有效地控制投资。但在IPv4网络上配置IPv6隧道是一个比较麻烦的过程，尤其是隧道数目会随着IPv6孤岛的建设而指数倍增加。因此，采用隧道方案特别是手工隧道时，管理维护的难度可能大大增加。此外，使用隧道技术时，IPv6的流量和原有的IPv4流量之间存在着对带宽和路由器资源(CPU、缓冲和路由表)的抢占现象。

　　在IPv6网络建设的初期，其网络规模和业务量都较小，可以使用隧道技术实现IPv6孤岛的互联。我国IPv6实验网的建设中，也根据实际情况广泛地采用了隧道方式。

　　使用双栈技术也无需购置专门的IPv6路由器，可以节省硬件的投资；此外，IPv6核心网络之间可以采用专用的链路，可克服隧道方式的部分缺点。但双栈网络的IPv6流量和原有的IPv4流量之间也存在着争抢带宽和路由器资源，从而影响到IPv4网络的性能。另外，将IPv4设备升级到双栈设备的升级和维护费用大，并不符合从网络边缘演进的策略。

　　在IPv6网络建设的初期，由于IPv4地址相对充足，双栈方案的实施具有可行性。但必须看到，当IPv6网络发展到一定阶段，为每个节点分配两个全局地址的方案将很难实现。

　　目前，使用MPLS的骨干网越来越多，而MPLS技术的多协议支持能力，为IPv6的穿越带来了得天独厚的条件。在MPLS网络中，转发是根据标记进行的，这就不需要数据层面支持IPv6的数据转发，即无须核心网络软硬件的升级，只需要边缘路由器具有配置IPv6的能力即可，完全符合从网络边缘演进的策略。此外，MPLS设计初衷可以较好地支持约束路由流量工程，因而把IPv4和IPv6的数据流当作不同的流，从而在核心网络减小IPv4/IPv6争抢资源的难题。

　　当IPv6核心网络达到一定的规模，且数据量较大时，建议采用MPLS穿越方案。

　　地址翻译技术的使用应考虑翻译点的选择以及翻译策略对组网结构的影响。对于前者，由于骨干网络的处理逻辑要求尽量简化，从而提高处理效率，因此翻译点不应选在骨干网络中，而应在网络的汇聚层面或主机终端处实施。对于后者，由于翻译处理时需要保留一些状态信息或相关的处理参数，因此要求从某个翻译点出去的数据还要从这个点返回，否则将不能完成翻译功能。目前关于多个翻译点之间如何组织、如何协同工作的研究还比较少，是一个值得关注的研究方向。

　　另外，采用翻译技术破坏了IPv4主机与IPv6主机之间端到端的通信，使得一些业务的正常运行受到影响。针对这些问题也提出了一些解决思路，但是这些思路的对应方法实现复杂，且扩展性较差。

　　不同的网络过渡方案各有优劣，应用环境也不同，网络过渡的过程将是多种方案的综合，运营商应根据自己的实际情况选择不同的过渡方案。

　　从网络性能的角度来看，建设网络的成本越大，网络的性能也越好。基于隧道方式的成本很低，但其性能最差，双栈网络次之，采用MPLS IPv6网络相对较好，而未来纯IPv6网络应该是最好的。翻译技术的应用是不得已而为之的下策，能不用最好不用，因为其对性能有较大影响，也制约了网络的扩展性。

　　对运营商的网络部署来说，很难有明确的标志说明网络过渡处于何种阶段，这是由于根据实际情况，在不同的地区完全可以采用不同的过渡方案，如在一个地区采用隧道方式，而在其他业务量大的地区采用双栈方案，从而出现了不同过渡方案并存的局面。但是，不管采用何种技术或方案，从IPv6层面来看，都是一个统一的IPv6网络。

----《通信产业报》

作者：信息产业部电信传输研究所 田辉