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【自由談】都會網路IPv6過渡技術——NAT444和DS-lite應用場景定位

昨天概述了“延緩IPv4地址消耗和引導IPv6業務發展”的都會網路兩大關鍵過渡技術——NAT444和DS-lite。 今天接著分析在選擇兩種過渡技術時需要考慮的基本因素。

首先,是基於網路的現狀來分析。

如果待改造網路僅支援IPv4協議,且升級到IPv4/IPv6雙棧的能力不足,如裝置陳舊不能支援軟體升級到雙棧。在這類網路基礎上進行改造的原則是“維持現網業務,不引入IPv6需求”。此時NAT444技術較為有優勢,因為它不要求網路支援IPv6協議也可以對新增業務進行“節省IPv4地址”部署,並且對家庭網路CPE要求很低,支援NAT44功能即可,目前所有的CPE裝置均支援,所以在這種場景下NAT444是可部署的技術選擇,而DS-lite則不能部署。(NAT444>>DS-lite)

如果待改造網路能夠支援軟體升級到IPv6,且升級後不影響現有IPv4業務的承載。在這類網路基礎上進行改造的原則是“在維持現網業務的前提下,發展IPv6業務”。由於骨幹網路(主要指都會網路SR、BRAS、CR)均具有IPv6 Ready能力,因此在骨幹網層次均滿足NAT444+DS和DS-lite的需求。家庭網路CPE裝置由於數量眾多且型別繁多能力不一,因此家庭網路的改造是影響NAT444+DS和DS-lite選擇的主要因素。DS-lite需要CPE支援IPv4/IPv6雙棧且支援IPv4-in-IPv6的隧道封裝和解封裝能力,目前現網原有CPE是不支援的,僅新增的CPE是具有的,NAT444對單棧IPv4使用者的CPE至需要支援NAT44功能,目前現網CPE均支援,對於雙棧使用者需要支援IPv4/IPv6雙棧和NAT44功能,僅新增的CPE是具有的。因此NAT444適用性更廣。(NAT444 > DS-lite)

如果待改造網路是已經完全具備IPv6能力的新建網路,對IPv4/IPv6能力支援非常高,包括骨幹網和家庭網路CPE均支援主流的過渡技術,此時網路層面均滿足NAT444+DS和DS-lite的要求,如何來選擇需要繼續進行下一個層次的分析。(NAT444 = DS-lite)

其次,是基於業務的承載和網路運維來分析。

在業務承載方面,NAT444+DS和DS-lite對IPv6流量的承載是端到端的IPv6協議承載,沒有任何差別;對於IPv4業務,NAT444是對IPv4報文進行了兩次NAT44轉換,報文還是以IPv4方式承載,也沒有新增報頭,DS-lite是對IPv4報文進行了IPv6報頭的封裝,新增了報頭,這會帶來MTU等問題,並且承載效率也會低一些。因此在業務承載效率上分析,NAT444+DS要高於DS-lite。(NAT444 > DS-lite)

在網路運維方面,NAT444+DS和DS-lite對BRAS、AAA、計費、報表、溯源等系統均提出了改造需求。對於NAT444+DS而言,網路存在IPv4和IPv6兩類業務流,因此在業務部署和管理方面需要對兩類業務均進行管理,如果是對於雙棧使用者,還需要將相應的IPv4業務流和IPv6業務流的報表進行合併。對於DS-lite而言,對於DS-lite使用者僅基於IPv6地址進行管理,使用者的認證、計費和管理均可以統一基於使用者IPv6地址進行,在這一點上,DS-lite對使用者管理上優勢明顯,縱觀整網,網路改造期間是IPv4和IPv6共存的,因此部署DS-lite的網路還是會存在IPv4使用者,因此基於使用者IPv4地址的運維繫統管理仍是必須的。所以,DS-lite在運維管理方面比較超前,在網路IPv6程度比較高的網路優勢明顯,但對處於改造期的網路仍然不能完全實現IPv6單棧的管理。NAT444+DS則要求全部是雙棧業務管理,並對報表、溯源等系統提出新的需求,運維複雜度高。(NAT444 < DS-lite)

再者,是基於網路的改造程序來分析。

網路的改造過程肯定是經歷“純IPv4網路--IPv4/IPv6雙棧且IPv4佔主流--IPv4/IPv6雙棧且IPv6佔主流--純IPv6網路”的發展歷程。NAT444+DS和DS-lite服務的使用者主體是私網雙棧使用者,NAT444+DS在過渡到IPv6發展後期的時候是對網路做減法,減去骨幹網的IPv4功能,減去運維繫統對IPv4使用者的管理等等;而DS-lite的IPv4區域是限制在家庭網路CPE側和CGN側,隨著使用者IPv4需求的降低,CPE和CGN降低對IPv4業務的處理需求,骨幹網網路則維持DS-lite所維持的IPv6單棧功能,網路運維也將以IPv6使用者管理進行,網路的穩定性較好。(NAT444 < DS-lite)

因此,對NAT444+DS和DS-lite的技術優劣分析,不能一概而論,需要根據網路現狀和需求不同,來綜合分析和選擇。

接下來分析在選擇CGN的部署方式時需要考慮的因素。