IPV6升級(jí)改造解決方案

IPv6改造不僅僅是網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的改變，而是涉及整體IT架構(gòu)的重建，建行從基礎(chǔ)架

構(gòu)、平臺(tái)服務(wù)、應(yīng)用系統(tǒng)、安全管控、統(tǒng)一運(yùn)維五個(gè)維度統(tǒng)籌規(guī)劃，推進(jìn)IPv6改造，整

體IT架構(gòu)改造示意圖如圖1所示。

圖1IPv6改造架構(gòu)圖

IPv6改造按照專項(xiàng)事項(xiàng)推進(jìn)，改造目標(biāo)如下：

1、完成應(yīng)用系統(tǒng)改造，完成所有互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用系統(tǒng)及相關(guān)聯(lián)內(nèi)部系統(tǒng)改造。

2、完成基礎(chǔ)架構(gòu)改造，基礎(chǔ)設(shè)施是IPv6改造的先行條件，需要優(yōu)先完成改造，滿足平

臺(tái)、應(yīng)用等IPv6接入要求。

3、完成平臺(tái)服務(wù)改造，完成云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、人工智能等平臺(tái)級(jí)服務(wù)改造，滿足IPv6

資源供紿及服務(wù)調(diào)用。

4、完成安全管控改造，完成抗DDOS防護(hù)系統(tǒng)、蜜罐、/AF、安全封禁等安全系統(tǒng)改造，

完成互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)棧相關(guān)安全產(chǎn)品改造。

5、完成統(tǒng)一運(yùn)維改造，完成商業(yè)技術(shù)棧云管理平臺(tái)和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)棧云管理平臺(tái)改造，

滿足商業(yè)技術(shù)棧系統(tǒng)、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)棧租戶的IPv6業(yè)務(wù)需求，提高互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)能力，增

強(qiáng)客戶粘性。

01、IPv6改造問(wèn)題及整體改造思路

隨著“十四五”期間國(guó)家政策對(duì)IPv6深化改造及規(guī)模部署的推動(dòng)，在IPv6改造過(guò)

程中出現(xiàn)了越來(lái)越多的系統(tǒng)性問(wèn)題，如圖1所示。

l0)H1向!82問(wèn)M3問(wèn)題4問(wèn)題5問(wèn)題6

IPv6不就是其他領(lǐng)域保持各領(lǐng)域（網(wǎng)應(yīng)用系統(tǒng)應(yīng)用惻IPv6IPv6改造

一種網(wǎng)絡(luò)技IPv4不變，絡(luò)、計(jì)算、IPv6改造改造前都需能否在短

術(shù)嗎。網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)只用網(wǎng)絡(luò)設(shè)備平臺(tái)、應(yīng)用）需要統(tǒng)一要從哪些方期（1-2年）

域自己改造完成v4到v6不能獨(dú)立改規(guī)劃嗎？面進(jìn)行評(píng)估。內(nèi)完成？

不就行了？轉(zhuǎn)換不^嗎？造嗎？

圖1關(guān)于IPv6改造的各種疑問(wèn)

所有跨設(shè)備通信的IT軟硬件系統(tǒng)均需要處理IP地址，各領(lǐng)域均需要進(jìn)行IPv6適

配。隧道、翻譯等初級(jí)過(guò)渡技術(shù)距IPv6單棧的改造目標(biāo)還存在很大的差距，而隨著IPv6

規(guī)模部署工作的推進(jìn)，就需要從全局角度端到端考慮H架構(gòu)的IPv6能力，根據(jù)"架

構(gòu)中各領(lǐng)域現(xiàn)狀和改造技術(shù)路線確定各領(lǐng)域改造先后順序，最終實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一目標(biāo)。

對(duì)于應(yīng)用開發(fā)人員來(lái)說(shuō)，由于長(zhǎng)期習(xí)慣了高度封裝化的IPv4功能調(diào)用,客觀上形

成了對(duì)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧底層不熟悉、不關(guān)注的事實(shí)，不同開發(fā)人員對(duì)IPv6技術(shù)理解和技術(shù)

路線選擇存在較大差異，故通過(guò)規(guī)劃形成統(tǒng)一的IPv6技術(shù)選型標(biāo)準(zhǔn)、應(yīng)用改造標(biāo)準(zhǔn)、

應(yīng)用驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)，指導(dǎo)開發(fā)人員進(jìn)行IPv6相關(guān)功能開發(fā)，從而提升開發(fā)效率及降低后續(xù)

運(yùn)維復(fù)雜度。

02IPv6地址規(guī)劃方法

IPv6地址是IPv6技術(shù)和核心載體，因相比IPv4地址，IPv6地址具有長(zhǎng)度長(zhǎng)、十

六進(jìn)制格式、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、不便記憶等特點(diǎn)，為便于對(duì)IPv6地址高效管理，需要考慮采

用新的IP地址規(guī)劃方法。通常采用以下原則。

◎?qū)哟位瓌t

IPv6地址與網(wǎng)絡(luò)物理架構(gòu)/組織架構(gòu)/業(yè)務(wù)架構(gòu)建立層次化關(guān)系，增強(qiáng)邏輯性。層次

化設(shè)計(jì)有利于縮小路由表規(guī)模，便于容量規(guī)劃和管理，

◎語(yǔ)義化原則

在地址中包含業(yè)務(wù)類型、位置等信息，可以幫助運(yùn)維和排障。盡量采用4bit的倍

數(shù)長(zhǎng)度規(guī)劃每段標(biāo)識(shí)位，增強(qiáng)十六進(jìn)制易讀性。

◎連續(xù)可擴(kuò)展原則

相同業(yè)務(wù)類型的地址應(yīng)連續(xù)分配。地址在功能、容量、覆蓋能力等各方面具有易擴(kuò)

展能力?？紤]未來(lái)增長(zhǎng)、新增業(yè)務(wù)的需求進(jìn)行適當(dāng)預(yù)留。

管理。

_____________________________________________整體地址規(guī)劃___________________________________________________________

IPv6即址空間I

/32科網(wǎng)固定前播阿格架目網(wǎng)電類物二級(jí)機(jī)向第碼預(yù)91/二級(jí)麗?碼地域史更R他子網(wǎng)化域授口地it

二?制長(zhǎng)度3M4位4位4位4位1&564位

R6也防:照?敬1-3233-3637-4041-4445-4849-6465-128

-ooooyoooo^xxxroooo^

16遏制表示固定：FD00:732酒圖:AFS?:0?F?a：o-Fms：o-F范08：0000-FFFF

FFFF:FFFF:FFFF:FFFF

取值設(shè)計(jì)T喂即一標(biāo)U他各自定義T

堡址美暨|

的絡(luò)陰溝標(biāo)田位；FD00:0:XXXX：!XXXX：'xxxx:xxxx:xxxx:xxxx

說(shuō)明

/32/161/16,/64取僮

取值說(shuō)的,_____________I____________L__________________________________?0LoopBack

0廣?R1價(jià)干互聯(lián)

2區(qū)域內(nèi)反聯(lián)

1至DC

3網(wǎng)恪H理

2災(zāi)第DC4生機(jī)BMC

3二吸機(jī)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)5.主機(jī)用外

6-A:KH

4~FB:一外部對(duì)內(nèi)映射地址

CT內(nèi)郵對(duì)外映射皿

D業(yè)務(wù)系跳

E修靖系統(tǒng)

F

圖4A客戶IPv6地址規(guī)劃方案

如圖5所示，為了便于在網(wǎng)絡(luò)上實(shí)現(xiàn)基于不同業(yè)務(wù)的流量管理和安全控制，將業(yè)務(wù)

大類標(biāo)識(shí)排在前面，但業(yè)務(wù)屬性標(biāo)識(shí)排在前面時(shí)占位不宜太多，否則不利于路由匯總。

整體地址規(guī)劃

IPv6電^安州?

/32CR定制雪業(yè)務(wù)大奧如?嘰梅分區(qū)/二徽帆鉤及于網(wǎng)懵口出t

二進(jìn)制長(zhǎng)度3208位8位16tt64位

前更位匕1-3233-4041-4849?65-128

0000:00(X)XX)00:0000-

16迸制表示XXXX:XXXX:752Mffl:00-FF?ffl：OO-FFOOOO-FFFF

FFFF:FFFF:FFFFTFFF

取值設(shè)話

___II___________

------------------------------T..............

x:xxxx:0000：：0120:

132148/64

例:XX數(shù)據(jù)中心互聯(lián)網(wǎng)DMZ區(qū)某虛擬機(jī)生產(chǎn)地址(假設(shè)互聯(lián)網(wǎng)DMZX編號(hào)為01)

*'

業(yè)務(wù)大類

J說(shuō)朗取值|說(shuō)明I??11說(shuō)明取0

10IN聯(lián)冏■理類J20-30ffl?

00■察冏業(yè)務(wù)突00-0F政摳中心

01I穰心業(yè)務(wù)類

11€良心?現(xiàn)類3E常外管現(xiàn)富武中心

3A.&旦|3FI設(shè)新互聯(lián)10-1F

020外務(wù)類12|

03外收業(yè)務(wù)類13I外取■理類

5O-5F-0萬(wàn)丁公卬

04測(cè)叫k務(wù)類14Jg試■現(xiàn)美—

05|謂■業(yè)努奧15|己60

06在鎖業(yè)務(wù)統(tǒng)美16)61-7F

07口他w芥次17U能H那次80-BF國(guó)內(nèi)一3機(jī)向

08-0F以活18-1FRWCO-FF海2歲機(jī)應(yīng)

圖5B客戶IPv6地址規(guī)劃方案

03、IT基礎(chǔ)設(shè)施IPv6改造方法

■現(xiàn)狀調(diào)研

充分評(píng)估現(xiàn)有IT基礎(chǔ)設(shè)施各部分對(duì)IPv6技術(shù)的支持能力，從功能、性能、業(yè)務(wù)連

續(xù)性、安全性、可靠性、可擴(kuò)展性各層面評(píng)估現(xiàn)有軟硬件對(duì)IPv6的支持能力。

圖6IT基礎(chǔ)設(shè)施雙棧改造流程

?規(guī)劃設(shè)計(jì)

根據(jù)現(xiàn)狀調(diào)研結(jié)果進(jìn)行技術(shù)選型，制定IPv6整體改造策略和改造計(jì)劃，指導(dǎo)IT基

礎(chǔ)設(shè)施各領(lǐng)域IPv6改造規(guī)劃設(shè)計(jì)，包括軟硬件各系統(tǒng)架構(gòu)改造規(guī)劃、軟硬件設(shè)備升級(jí)

規(guī)劃等。

■集成測(cè)試

搭建測(cè)試環(huán)境驗(yàn)證規(guī)劃設(shè)計(jì)的可行性，并模擬業(yè)務(wù)系統(tǒng)行為進(jìn)行測(cè)試驗(yàn)證。

-業(yè)務(wù)遷移

根據(jù)規(guī)劃設(shè)計(jì)逐步、分批進(jìn)行遷移實(shí)施，并保證原有IPv4業(yè)務(wù)受到盡可能小的影

響。

-集成驗(yàn)證

對(duì)已改造完成的軟硬件系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)試驗(yàn)證，保證IPv6和IPv4業(yè)務(wù)均運(yùn)行正常。

TT基礎(chǔ)設(shè)施中的網(wǎng)絡(luò)IPv6改造可根據(jù)不同場(chǎng)景選擇一種或多種改造模式：

雙棧模式：IT基礎(chǔ)設(shè)施所有軟硬件設(shè)備均改造為雙棧設(shè)備，即網(wǎng)絡(luò)、終端、平臺(tái)、

應(yīng)用基礎(chǔ)設(shè)施均同時(shí)運(yùn)行IPv4和IPv6網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧，一套IT基礎(chǔ)設(shè)施同時(shí)處理IPv4和

IPv6業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)。

雙棧模式適合大部分現(xiàn)有IT基礎(chǔ)設(shè)施支持IPv6的場(chǎng)景，僅需要維護(hù)一套IT基礎(chǔ)

設(shè)施，維護(hù)成本低且改造徹底，便于未來(lái)平滑演進(jìn)到IPv6單棧環(huán)境，是最理想的IPv6

改造模式。

隧道模式：通過(guò)網(wǎng)絡(luò)隧道技術(shù)將IPv6數(shù)據(jù)封裝到IPv4報(bào)文中，可以實(shí)現(xiàn)跨越IPv4

網(wǎng)絡(luò)傳輸IPv6業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的功能，適用于終端側(cè)完成IPv6改造、主干網(wǎng)絡(luò)無(wú)法短期內(nèi)完

成雙棧改造的場(chǎng)景。常用技術(shù)如6t。4隧道、GRE隧道、6PE/6VPE隧道、VxLAN隧道等。

地址翻譯模式：通過(guò)專用網(wǎng)絡(luò)設(shè)備進(jìn)行IPv4和IPv6地址間的映射及轉(zhuǎn)換，實(shí)現(xiàn)

IPv6改造過(guò)渡階段IPv4與IPv6系統(tǒng)間的互通。適用于大部分現(xiàn)有IT基礎(chǔ)設(shè)施不支持

IPv6且無(wú)法短期內(nèi)完成改造，但需要臨時(shí)對(duì)外提供IPv6訪問(wèn)服務(wù)的場(chǎng)景。常用技術(shù)為

NAT64、SPACE60

實(shí)際部署場(chǎng)景分析：對(duì)于某一客戶網(wǎng)絡(luò)IPv6改造技術(shù)選型過(guò)程中，三種過(guò)渡技術(shù)

并不是互斥的，在同一網(wǎng)絡(luò)中，不同區(qū)域/場(chǎng)景可選擇不同的過(guò)渡技術(shù)，如數(shù)據(jù)中心網(wǎng)

絡(luò)服務(wù)器分區(qū)通常采用雙?；蛩礤伲╒xLAN）技術(shù)，互聯(lián)網(wǎng)/外聯(lián)分區(qū)可以采用雙棧或地

址翻譯技術(shù)，而廣域網(wǎng)通常采用雙棧或隧道（6vPE、GRE、SRv6等）技術(shù)，園區(qū)接入網(wǎng)

場(chǎng)景則最常采用雙棧技術(shù)。

04應(yīng)用系統(tǒng)IPv6改造方法

IPv6改造不僅僅改造基礎(chǔ)設(shè)施，更重要的是應(yīng)用系統(tǒng)也需要支持IPv6。在實(shí)際的

IPv6改造項(xiàng)目中，由于客戶實(shí)際情況各有不同，經(jīng)常會(huì)遇到若干問(wèn)題，如圖7所示。

?經(jīng)驗(yàn)不足，相較于網(wǎng)絡(luò)@人日應(yīng)用本身邏輯組件之間，

0應(yīng)用系統(tǒng)依賴眾多軟硬件基

礎(chǔ)設(shè)施，而這些基礎(chǔ)設(shè)施又員，應(yīng)用側(cè)的開發(fā)測(cè)試人員以及與外部系統(tǒng)的調(diào)用關(guān)

被內(nèi)部不同部門管理和負(fù)責(zé)缺少對(duì)IPv6地址特性的了系復(fù)雜，無(wú)法快速有效梳

改造，在溝通和協(xié)同一致上解，缺乏相關(guān)知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)，理改造點(diǎn)，的古工作計(jì)劃；

存在一些多破；還停留在IPv4的理解階段，

也不了解如何開展工作；

應(yīng)用系統(tǒng)使用的組件類型眾企業(yè)內(nèi)部有不同的開發(fā)團(tuán)企業(yè)已有的監(jiān)控、運(yùn)維系統(tǒng)

多、版本各異，許多開源組隊(duì)，或不同的供應(yīng)商負(fù)責(zé)不支持應(yīng)用系統(tǒng)IPv6的運(yùn)維

件對(duì)IPv6支持并不理想：應(yīng)用改造,缺乏統(tǒng)一的改管理。

造標(biāo)準(zhǔn)；

圖7應(yīng)用系統(tǒng)IPv6改造中常見問(wèn)題

這些問(wèn)題將直接影響企業(yè)IPv6改造的效率、進(jìn)度和質(zhì)量。在實(shí)際改造過(guò)程中，因

涉及的領(lǐng)域較多，需要各個(gè)部門的溝通與協(xié)作，不可能一蹴而就，對(duì)于大中型企業(yè)，有

必要建立一套統(tǒng)一的應(yīng)用改造標(biāo)準(zhǔn)和實(shí)施路線，來(lái)指導(dǎo)、規(guī)范和推動(dòng)IPv6的應(yīng)用改造

工作順利進(jìn)行。

■改造策略

原則：結(jié)合企業(yè)自身的實(shí)際情況和行業(yè)最佳實(shí)踐，確定整體改造規(guī)劃，明確改造批

次及本期改造的基本要求和規(guī)則，如改造范圍、改造程度、時(shí)間進(jìn)度、人員組織和技術(shù)

實(shí)現(xiàn)方式等。在未來(lái)很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)，IPv4及IPv6將會(huì)并存，故推薦采用雙棧技術(shù)實(shí)

現(xiàn)方式，達(dá)到維護(hù)一套代碼，兼容IPv4和IPv6的客戶端訪問(wèn)邏輯的目的。

標(biāo)準(zhǔn)：主要用來(lái)統(tǒng)一IPv6應(yīng)用改造驗(yàn)收的標(biāo)準(zhǔn)，明確每期改造的目的和目標(biāo)，需

要改什么，需要滿足哪些測(cè)試驗(yàn)收要求等，如應(yīng)用雙淺連通性、功能、兼容性、性能等

具體的指標(biāo)。改造驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)的制定既要滿足行業(yè)監(jiān)管的標(biāo)準(zhǔn)，又要考慮企業(yè)自身的實(shí)際

情況。

指南：應(yīng)用改造具有一定的通用性，可以針對(duì)通用的改造點(diǎn)，包括應(yīng)用代碼及應(yīng)用

中間件通用功能，制定通用的應(yīng)用改造參考指南，形成IPv6改造知識(shí)庫(kù)。一方面可以

加快改造效率，同時(shí)也能統(tǒng)一改造標(biāo)準(zhǔn)，特別適合應(yīng)用分批次改造，人員流動(dòng)性比較大

的企業(yè)。

■改造流程

在整個(gè)IPv6的應(yīng)用系統(tǒng)改造生命周期中，推薦如下改造流程：

調(diào)研與需求分析：在此環(huán)節(jié)中，需要對(duì)應(yīng)用系統(tǒng)進(jìn)行全面的摸底梳理，了解現(xiàn)狀。

包括對(duì)所依賴的軟硬件基礎(chǔ)設(shè)施類型/版本梳理、對(duì)系統(tǒng)邏輯架構(gòu)梳理，對(duì)組件與組件

間關(guān)系精理、對(duì)系統(tǒng)與外部系統(tǒng)之間的調(diào)用關(guān)系梳理、對(duì)配置文件/代碼中涉及IP相關(guān)

的配置和功能梳理等。在調(diào)研之前，還需要對(duì)所有相關(guān)人員進(jìn)行IPv6基礎(chǔ)培訓(xùn)和宣貫，

使其對(duì)IPv6知識(shí)有基本的了解。

方案設(shè)計(jì)與驗(yàn)證：一旦摸底梳理完畢，明確應(yīng)用系統(tǒng)需要改造的范圍，就可以對(duì)其

中非通用的組件進(jìn)行方案設(shè)計(jì)和驗(yàn)證，特別針對(duì)一些版本比較舊的或開源組件，進(jìn)行升

級(jí)驗(yàn)證，或采購(gòu)、替換新的組件，并將驗(yàn)證結(jié)論更新到應(yīng)用改造參考指南中，作為IPv6

應(yīng)用改造知識(shí)庫(kù)。

應(yīng)用改造與測(cè)試：包括應(yīng)用代碼中一切與IP有關(guān)的功能都需要改造。改造過(guò)程需

要與基礎(chǔ)實(shí)施改造協(xié)同，根據(jù)驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)在測(cè)試環(huán)境進(jìn)行測(cè)試驗(yàn)證，如通過(guò)客戶端單棧、

雙棧、域名等方式進(jìn)行功能、性能和兼容性方面的測(cè)試，確保應(yīng)用改造上線后不能影響

原有業(yè)務(wù)的穩(wěn)定運(yùn)行。

系統(tǒng)上線：改造測(cè)試完成后，需要進(jìn)行應(yīng)用上線，前提是應(yīng)用系統(tǒng)生產(chǎn)環(huán)境運(yùn)行依

賴的基礎(chǔ)設(shè)施已經(jīng)改造完成。

如圖8所示，IPv6改造項(xiàng)目最佳實(shí)踐總結(jié)。

做好應(yīng)用全面排自摸底，理件設(shè)臉造先行,

人即1。支持IPv6OPv4雙棧

清依賴關(guān)系，識(shí)別優(yōu)先級(jí)

分批、分階段有序推迸,^/建立統(tǒng)T9應(yīng)用改造原

總結(jié)及蛀后，全面推廣最佳實(shí)踐則—南

總結(jié)

建立統(tǒng)一的虛擬管理用

了支、織，指定部門牽頭人，得

通過(guò)不同吩議棧測(cè)試，確保

應(yīng)用系統(tǒng)的功能、性能、安＜導(dǎo),協(xié)調(diào)和推動(dòng)各部門工

全和茶容性作開展，否則在改造推動(dòng)

力方面將大打聽捫

圖8應(yīng)用系統(tǒng)IPv6改造最佳實(shí)踐

05

下一步的思考

■IPv6+新技術(shù)探索

原生IPv6技術(shù)具備海量地址空間、即插即用、移動(dòng)性支持、高可擴(kuò)展性等優(yōu)勢(shì),

加快IPv6下一代互聯(lián)網(wǎng)的升級(jí)，發(fā)展增強(qiáng)型的“IPv6+”網(wǎng)絡(luò)，通過(guò)IPv6規(guī)模商用部

署和“IPv6+”創(chuàng)新實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)能力提升，驅(qū)動(dòng)網(wǎng)絡(luò)和業(yè)務(wù)融合發(fā)展，賦能行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)

型，全面建設(shè)數(shù)字經(jīng)濟(jì)、數(shù)字社會(huì)和數(shù)字政府的“新基座”。如圖9所示。

BIPv6+"1.0網(wǎng)絡(luò)編程能力uIPv6+"2.0用戶體臉保建BIPv6+"3.0應(yīng)用驅(qū)動(dòng)網(wǎng)絡(luò)

2020-20212021-20232023-2025

控制器

PHSRv6ffiMB

品*-*2*3

￡?

網(wǎng)絡(luò)切片制流檢測(cè)/新生組播/應(yīng)用知網(wǎng)絡(luò)，應(yīng)用驅(qū)動(dòng)網(wǎng)絡(luò)編程

協(xié)議“日is

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