IPv校園建設方案

ThelatestrevisiononNovember22,2022

Y(H

IPv6校園網(wǎng)建設實施方案

XXXX年XX月XX日

目錄

1項目技術方案

1.1校園網(wǎng)網(wǎng)絡拓撲設計方案

（根據(jù)各學校實際情況添加）

1.1.1校園網(wǎng)IPv6部署中需要考慮的問題

在校園網(wǎng)部署IPv6之前，我們首先要考慮部署的總體方針和策略：

1.網(wǎng)絡中部署IPv6業(yè)務的模式：

在校園網(wǎng)中部署IPv6可以有全雙棧模式和隧道模式。全雙棧模式組網(wǎng)是最理想

的方案，不必為不同類型的用戶單獨部署網(wǎng)絡配置，開消小，管理簡單、IPv4和

IPv6的邏輯界面清晰。隧道模式屬于過渡技術，不是最終的理想方案；隧道兩端

點設備需要花費額外的系統(tǒng)開消。

2.考慮網(wǎng)絡設備對IPv6業(yè)務支持的廣度：

如：IPv6的過渡技術有手工隧道方式，自動隧道方式，有基于MPLSVPN技術

的6PE方式，有基于網(wǎng)絡地址轉(zhuǎn)換技術的NAT-PT等等，IPv6的單播路由協(xié)議有

0SPFv3,TSISv6,BGP4+等等，IPv6的組播路由協(xié)議有PTM-SM,PTM-SSM等等。

3.校園網(wǎng)IPv6技術升級建設應考慮部署后的可管理性：

在本次網(wǎng)絡建設后，應充分考慮網(wǎng)絡部署IPv6的可管理及可維護性，要能夠

滿足日常教學科研的需要。

4.針對不同的網(wǎng)絡環(huán)境進行建設：

采用H3C的設備的學校可以考慮直接擴容為全雙棧模式，適當兼顧只支持IPv4協(xié)

議棧的終端；并可根據(jù)學校的實際情況，可以先建設部份雙棧網(wǎng)絡，其他部份采用隧

道模式允許用戶訪問CERNET2,逐步將不支持IPv6的設備進行換代升級。

綜上所述，本次部署IPv6網(wǎng)絡的時候，建議有條件的網(wǎng)絡中采用全雙棧部署，完

成本次駐地網(wǎng)的大部份改造，其次根據(jù)現(xiàn)有校園網(wǎng)內(nèi)的實際情況，采用部份過渡技

術，在不影響現(xiàn)有IPv4校園網(wǎng)主體拓撲結構的條件下，使得校園網(wǎng)中需要部署IPv6

網(wǎng)絡的地方能夠通過隧道技術，接入CERNET2。

1.1.2整網(wǎng)設計原則

在校園園區(qū)網(wǎng)絡整體設計中，采用層次化、模塊化的網(wǎng)絡設計結構，并嚴格定義各

層功能模型，不同層次關注不同的特性配置。典型的校園園區(qū)網(wǎng)絡結構可以分成三

層：接入層、匯聚層、核心層。

1）接入層：提供網(wǎng)絡的第一級接入功能，完成簡單的二、三層交換，安全、Qos

和P0E功能都位于這一層。對于校園園區(qū)網(wǎng)的接入層設備，建議有條件的網(wǎng)絡采用采

用千兆接入的方式，其他的網(wǎng)絡中升級可以采用百兆的接入方式。

2）匯聚層：匯聚來自配線間的流量和執(zhí)行策略，當路由協(xié)議應用于這一層時，具

有負載均衡、快速收斂和易于擴展等特點，這一層還可作為接入設備的第一跳網(wǎng)關；

對于校園園區(qū)網(wǎng)的匯聚層設備，應該能夠承載校園園區(qū)的多種融合業(yè)務，能夠融合了

MPLS、IPv6、網(wǎng)絡安全、無線、無源光網(wǎng)絡等多種業(yè)務，提供不間斷轉(zhuǎn)發(fā)、優(yōu)雅重

啟、環(huán)網(wǎng)保護等多種高可靠技術，能夠承載校園園區(qū)融合業(yè)務的需求。

3）核心層：網(wǎng)絡的骨干，必須能夠提供高速數(shù)據(jù)交換和路由快速收斂，要求具有

較高的可靠性、穩(wěn)定性和易擴展性等。對于校園園區(qū)網(wǎng)核心層，必須提供高性能、高

可靠的網(wǎng)絡結構，推薦采月高可靠的RRPP/RPR環(huán)網(wǎng)結構或者多設備冗余的星型結構。

對于校園園區(qū)網(wǎng)核心層設備，應該在提供大容量、高性能L2/L3交換服務基礎上，能

夠進一步融合了硬件IPv6、網(wǎng)絡安全、網(wǎng)絡業(yè)務分析等智能特性，可為校園園區(qū)構

建融合業(yè)務的基礎網(wǎng)絡平臺，進而匡助用戶實現(xiàn)校園網(wǎng)TT資源整合的需求。

1.1.3IPv6過渡技術簡介

ISATAP隧道：

隨著IPv6技術的推廣，現(xiàn)有的IPv4網(wǎng)絡中將會浮現(xiàn)越來越多的IPv6主機，

TSATAP隧道技術為這種應用提供了一個較好的解決方案。ISATAP隧道是點到點的自動

隧道技術，通過在IPv6報文的目的地址中嵌入的IPv4地址，可以自動獲取隧道的終

點。

使用ISATAP隧道時，IPv6報文的目的地址和隧道接口的IPv6地址都要采用特殊

的地址：ISATAP地址。ISATAP地址格式為：Prefix（64bit）:0:5EFE:IPv4ADDR

（TPv4ADDR即隧道端點的IPv4源地址，形式為或者xxxx:xxxx,其中xxxx:xxxx是

由32位IPv4源地址轉(zhuǎn)化而來的32位16進制表示）。通過這個嵌入的IPv4地址就可

以自動建立隧道，完成IPv6報文的傳送。

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

ISATAP隧道的地址格式

ISATAP隧道可以用于在IPv4網(wǎng)絡中IPv6路由器一IPv6路由器、主機一路由器的

連接。由于不要求隧道節(jié)點具有全球惟一的IPv4地址，可以用于內(nèi)部私有網(wǎng)絡中各雙

棧主機進行IPv6通信，所以ISATAP隧道合用于在IPv4網(wǎng)絡中的IPv6主機之間的通

信或者IPv4網(wǎng)絡中IPv6主機接入到IPv6網(wǎng)絡的通信（如下圖所示）。如果是內(nèi)部主

機

之間通訊，路由器的作用就是給主機自動分配ISATAP地址，主機利用得到的地址與其

他主機通信。

雙悅主機1雙普主?丸2ISATAP主機

IPv4網(wǎng)絡內(nèi)IPv6主機間通信IPv4網(wǎng)絡內(nèi)IPv6主機接入到IPv6網(wǎng)第

主機一路由器的1SATAP隧道應用

在IPv6網(wǎng)絡的建設初期，出于投資的考慮，可能很難實現(xiàn)對原有IPv4網(wǎng)絡整體升

級至IPv6/TPv4雙棧的模式，因此多采用將駐地網(wǎng)的匯聚層或者出口設備(如，路由

器)首先升級至雙棧的模式，而匯聚層設備以下仍保持原有的IPv4網(wǎng)絡。為實現(xiàn)位于

IPv4駐地網(wǎng)內(nèi)部的雙棧主機與其他IPv6網(wǎng)絡的通信，或者IPv6主機之間的通信，即

可采用ISATAP主機一路由器的隧道部署方式。

6to4隧道分析：

和ISATAP隧道一樣，6to4隧道也是一種自動構造隧道的方式。6to4隧道是點到多

點的自動隧道，主要用于將多個IPv6孤島通過IPv4網(wǎng)絡連接到IPv6網(wǎng)絡。6t。4隧道

通過IPv6報文的目的地址中嵌入的IPv4地址，可以自動獲取隧道的終點。6tc4隧道

采用特殊的地址：6to4地址，它以2002開頭，后面跟著32位的IPv4地址轉(zhuǎn)化的32

位16進制表示,構成一個48位的6to4前綴2002:IPv4ADDR::/48o

3bits13bits32txts16bits64bits

FPTLAIPv4AddressSLAIDInterfaceID

0010x0002

即地址為

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

FP可二分侖內(nèi)淖播元?：上4$生，i(FormatPrefix，

TLAi<14、i.(Top-LevelAggregationIdenbfiec?

SLA.\(Site-LevelAggregationIdenbfier?

6to4隧道的地址格式

6to4隧道只能將前綴為2002::/16的網(wǎng)絡連接起來，但在IPv6網(wǎng)絡中也會使用像

2001::/16這樣的非6to4網(wǎng)絡地址。為了使這些地址可達，必須有一臺6to4路由器作

為網(wǎng)關轉(zhuǎn)發(fā)到IPv6網(wǎng)絡的報文，從而實現(xiàn)6to4網(wǎng)絡（地址前綴以2002開始）與IPv6

網(wǎng)絡的互通，這臺路由器就叫做6to4中繼（6to4Relay）路由器。

6to4隧道的作用就是解決孤立的IPv6站點、IPv6子網(wǎng)，在沒有Internet提供商

提供IPv6服務的情況下的與其他孤立的IPv6站點、IPv6主干網(wǎng)內(nèi)部站點之間的通信

問題。通常在這種情況下，隧道是建立在IPv6子網(wǎng)或者IPv6站點的邊界路由器上。

起點在源站點的邊界路由器上、終點在目的站點的邊界路由器上。

因此在實際網(wǎng)絡中，這種隧道可以很好地解決IPv6的分支網(wǎng)絡間通過IPv4網(wǎng)絡建

立6to4隧道實現(xiàn)互聯(lián)。而且由于可以實現(xiàn)6to4Relay的功能，使得6to4隧道可以在

更加復雜的IPv6路由環(huán)境下提供IPv6孤島間的通信。

需要注意的是，因為6to4地址是自動從站點的IPv4地址派生出來的，因此如果需

要6to4隧道穿越IPv4公網(wǎng)時（如，現(xiàn)在的Internet）,就要求每一個6to4節(jié)點必須

具有一個全球惟一的IPv4地址。但是通常校園網(wǎng)中主機和出口路由器之間建立隧道,

跨越公網(wǎng)的可能性比較小。

還有一種運用模式，如下圖所示。與ISATAP隧道的典型應用場景類似，6to4隧道

也能提供主機一路由器的隧道部署方式。此時，只要6to4主機與6to4路由器的IPv4

路由可達即可實現(xiàn)隧道，并不要求必須是全球惟一的IPv4地址。

主機一路由器的6io4隧道應用

1.1.4校園網(wǎng)IPv6部署模式分析

徹底新建模式（全雙棧模式）

拓撲簡述：

所有駐地網(wǎng)三層設備均為IPv4/v6雙棧設備。并通過IPv6出口交換機通過GE鏈路

連接到CERNET2o

實現(xiàn)原理：

駐地網(wǎng)（校園網(wǎng)）中部署雙協(xié)議棧網(wǎng)絡是最理想的方法，系統(tǒng)開消最小、廠家技術、

芯片技術都已經(jīng)成熟。以前有人選擇過渡技術，是因為改造成本相對高而不能選擇。

這次項目實際上就是一次很好的改造契機。

如上圖所示，通過對校園網(wǎng)的核心層設備升級到II3CS7500E/S9500＞匯聚層設備

升級到S5500EI或者S7500E、接入設備升級到E126A或者S5100EI,完成將整體校園

網(wǎng)升級到“全雙棧模式”校園網(wǎng)絡架構。

在校園網(wǎng)中部署全雙棧的網(wǎng)絡，這樣對于新建的駐地網(wǎng)（校園網(wǎng)）中雙棧用戶可以同

時訪問訪問IPv6和IPv4網(wǎng)絡。對于雙棧終端，IPv4網(wǎng)關和IPv6網(wǎng)關均部署在匯聚3

層交換機上。駐地網(wǎng)內(nèi)所有三層設備由于均是雙棧設備，既運行IPv4路由協(xié)議也運行

IPv6路由協(xié)議。不同協(xié)議的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)路徑可能一致，也可以不同。

全雙棧模式優(yōu)點：

從技術角度這是最理想的方案，不必為不同類型的用戶單獨部署網(wǎng)絡配置，開消

小，管理簡單、IPv4和Pv6的邏輯界面清晰。

原有設備利舊模式（雙棧+隧道模式）:

雙棧主機

拓撲簡述:

原有網(wǎng)絡設備不支持IPv6,設計中將原有的核心或者匯聚層設備下移一層，將原

有的核心8500設備下移至匯聚層，接入部份IPv4用戶。將原有的匯聚層及核心層

設備

替換為支持IPv4/IPv6雙棧的設備。對于S8500下面的需要接入IPv6網(wǎng)絡用戶通過

ISATAP隧道接入到IPv6網(wǎng)絡，其他的IPv6用戶通過雙棧設備接入。

實現(xiàn)原理：

如上圖所示，通過對校園網(wǎng)的核心層設備升級到H3CS7500E/S9500.匯聚層設備

升級到S5500EI或者S7500E、接入設備升級到E126A或者S5100EI,完成部份原有網(wǎng)

絡設備升級到IPv6網(wǎng)絡，同時，可以利用原有的核心設備接入部份IPv4用戶，利

用ISATAP隧道接入IPv6網(wǎng)絡。

利舊模式優(yōu)點：

這個方案可以充分利用原有網(wǎng)絡中淘汰的高端設備，避免投資浪費，又能夠充分獲得

TPv6/TPv4雙棧部署的優(yōu)點。

混合組網(wǎng)模式：

1.雙平面組網(wǎng)模式：

外網(wǎng)■IPv4IPv6

◎3戶⑹〃雙燭機FM設備

拓撲簡述：

需要保留原有網(wǎng)絡中的匯聚層及核心層的不支持IPv6的網(wǎng)絡設備，在相同的層次

上新建立一套IPv6匯聚層與核心層設備。

實現(xiàn)原理：

使用雙平面校園網(wǎng)，即在現(xiàn)有校園網(wǎng)的基礎上，核心、匯聚每臺設備旁邊拷貝一套

新的網(wǎng)絡平面。第一平面負責原有IPv4業(yè)務，第二平面即作為IPv6業(yè)務平面，也作

為IPv4業(yè)務的熱備平面。第二平面中，核心層設備使用H3cS7500E,匯聚層設備使用

H3CS5500ET/S7500Eo

雙平面組網(wǎng)模式的優(yōu)點：

IPv6業(yè)務平面隨時可隨意以開展IPv6業(yè)務研究而不影響現(xiàn)有業(yè)務，作為備份平

面，大幅提升整個校園網(wǎng)的可靠性和帶寬。并且在第三方設備過保淘汰時，可以保證

現(xiàn)網(wǎng)業(yè)務不中斷平滑割接C需要注意的是：這種方案有個前提：學校布線資源需要改

造，包括核心匯聚之間的單模光纖、包括樓宇內(nèi)部垂直布線系統(tǒng)（接入交換機雙上行

到IPv4匯聚、IPv6匯聚），但是本次項目國家撥款中是包括環(huán)境設施改造的。

2.核心改造模式：

節(jié)點I節(jié)點2

*IPv4主機令卷/4雙棧設備

?出IP而/丫4雙棧主機IPv4設備

拓撲簡述：

僅保留原有網(wǎng)絡中的接入層設備，將核心層與匯聚層設備替換為支持IPv6/IPv4雙

棧的設備。

實現(xiàn)原理：

原有的接入層設備能夠滿足本次IPv6的升級要求，無需升級，所以本次升級僅升

級核心層及匯聚層設備，將其升級到支持IPv6/IPv4雙棧的設備，滿足本次部署需

要。在本次升級中，核心層設備選用H3CS7500E,匯聚層設備選用H3C

S5500EI/S7500Eo

核心改造模式的優(yōu)點：

充分利用資金，對校園網(wǎng)核心、匯聚進行充分改造，從而使校園網(wǎng)對IPv6/IPv4的支

持和轉(zhuǎn)發(fā)性能提升到新的高度。同時IPv4和IPv6的邏輯界面清晰。

1.1.5校園網(wǎng)IPv6無線網(wǎng)絡部署方案

在WLAN集中管理架構中，AP（AccessPoint接入點）和AC（AccessController接入控制器）

之間通過IJVAPP協(xié)議建立管理和數(shù)據(jù)隧道。接入控制器通過管理隧道完成對接入點服務的配置，監(jiān)

控，以及管理，接入點通過接入控制器為無線接入用戶提供網(wǎng)絡接入服務。

集中管理架構的MAN網(wǎng)絡中，接入控制器是整個WLAN網(wǎng)絡的核心，它實現(xiàn)了整個WLAN網(wǎng)絡的服

務管理；所有的接入點惟獨成功和接入控制器建立鏈接，并且成功從接入控制器獲得相應的服務配

置以后，才可以提供無線接入服務。

目前，集中管理架構WLAN在接入點和接入控制器之間采用LWAPP協(xié)議構建，而且同時支持IPv4

和IPv6協(xié)議。也就是，接入控制器作為服務器，可以接收來自IPv4以及IPv6網(wǎng)絡的接入點的鏈接請

求；而且接入點可以動態(tài)的選擇使用IPv4或者IPv6和接入控制器建立鏈接。

FitAP設備為零配置設備，該設備在上電后可以自動發(fā)現(xiàn)接入控制器，選擇當前能夠提供最優(yōu)

服務的接入控制器建立鏈接。由于接入點為零配置設備，不能判斷當前接入的網(wǎng)絡為IPv4還是IPv4

網(wǎng)絡，所以接入點會首先在IPv4網(wǎng)絡進行接入控制器的發(fā)現(xiàn)和鏈接處理，如果接入點無法成功通過

IPv4網(wǎng)絡和接入控制器建立鏈接，則接入點會切換到使用IPv6進行接入控制器的發(fā)現(xiàn)和鏈接處理。

此外，無線接入用戶使用IPv4還是IPv6網(wǎng)絡，對于WLAN網(wǎng)絡是透明的，WLAN設備只是實現(xiàn)了無

線接入用戶數(shù)據(jù)的二層轉(zhuǎn)發(fā)。雖然在接入點和接入控制器之間會通過LWAPP數(shù)據(jù)隧道（使用UDP傳輸

協(xié)議）實現(xiàn)轉(zhuǎn)發(fā)，但是無論在凄入點還是接入控制器都是根據(jù)二層信息實現(xiàn)轉(zhuǎn)發(fā)，而nLWAPP隧道

封裝的載荷也是二層協(xié)議報文。所以LWAPP協(xié)議不會關心無線接入用戶的上層協(xié)議，同樣無線接入

用戶也不需要關心LWAPP數(shù)據(jù)隧道采用IPv4還是IPv6協(xié)議。

隧道的動態(tài)選擇和建立：

FilAP設備為零配置設備。對于AP和AC建立IPv4隧道還是建立IPv6隧道，F(xiàn)ilAP也是芻動完

成：而對于接入控制器則同時可以支持IPv4隧道和IPv6隧道。

下圖描述了FitAP自動建立隧道的過程：

1.FitAP正常上電運行；

2.LWAPP客戶端開始動態(tài)的發(fā)現(xiàn)AC,并且發(fā)起和AC建立連接；FitAP惟獨成功和AC建立連

接，才可以提供服務：

3.LWAPP客戶端會先使用IPv4隧道和AC建立連接；

4.如果使用IPv4隧道，無法發(fā)現(xiàn)AC或者和AC無法建立連接，LWAPP客戶端將切換到使用

IPv6隧道；否則FitAP開始使用IPv4隧道提供服務；

5.如果使用IPv6隧道，也無法發(fā)現(xiàn)AC或者和AC無法建立連接，LTVAPP客戶端將再次切換到

使用IPv4隧道；否則FitAP開始使用IPv6隧道提供服務。

FitAP系統(tǒng)啟動.」

FitAP設備通過上面的自動使用IPv4隧道和IPv6隧道機制，可以使用在任何網(wǎng)絡中的應用。當

FitAP被安裝在IPv4網(wǎng)絡中，F(xiàn)itAP可以使用IPv4隧道和AC建立連接，如果FitAP被安裝在IPv6網(wǎng)

絡中時，F(xiàn)itAP將無法使用IPv4隧道和AC建立連接，進而可以和AC建立IPv6的隧道并開始提供服

務。

WI和I和IPv6綜合應用：

下面幾個章節(jié)，將逐一給出虬AN在IPv6網(wǎng)絡中具體應用的說明。

在IPv4網(wǎng)絡中構建IPv6的WLAN接入服務：

目前，Internet網(wǎng)絡主要還是采用IPv4建立，隨著?些IPv6的網(wǎng)絡的逐漸建立，這些IPv6網(wǎng)絡

如同一個個孤島存在于現(xiàn)有的網(wǎng)絡中。

在建設WLAN網(wǎng)絡時，同樣需要考慮這樣的問題。例如，在現(xiàn)有的IPv4網(wǎng)絡的基礎上，如何建立

一個IPv6的WLAN網(wǎng)絡，實現(xiàn)無線接入用戶接入到IPv6網(wǎng)絡的需求。

WLAN接入服務可以自然滿足該種需求，集中管理架構的此AN設備接入點和接入控制器之間通過

IPv4協(xié)議建立控制和數(shù)據(jù)隧道，無線接入用戶的所有IPv6協(xié)議報文將被透明的在接入點和接入控制

器之間進行隧道轉(zhuǎn)發(fā)。

在上圖中，接入控制器AC和IPv6網(wǎng)絡相連接，接入控制器AC起到了WLRN到IPv6網(wǎng)絡Portal功

能，實現(xiàn)了WLAN網(wǎng)絡和IPv6網(wǎng)絡連通，進而創(chuàng)建了一個IPv6的WLAN網(wǎng)絡。接入點FitAP通過IPv4骨

干網(wǎng)絡和接入控制器建立連接，實現(xiàn)了穿越IPv4網(wǎng)絡提供WLAN接入服務功能。當無線接入用戶成功

和接入點AP建立無線鏈路連接以后，便成功接入到該IPv6的WLAN網(wǎng)絡。

通過WLAN提供的接入服務，無線終端成功的連接到IPv6網(wǎng)絡中，無線終端可以通過動態(tài)獲取

IPv6地址或者靜態(tài)設置IPv6地址，之后無線終端可以訪問該IPv6網(wǎng)絡的各種服務。該無線終端的所

有數(shù)據(jù)都被WLAN的通過接入點和接入控制器之間隧道進行透傳，而無線接入用戶在使用IPv6網(wǎng)絡時

根本不關心是否穿越了一個IPv4網(wǎng)絡。

綜上，在IPv4網(wǎng)絡中，W1AX可以創(chuàng)建IPv6的WLAN網(wǎng)絡，為無線客戶端提供IPv6網(wǎng)絡的接入服

務；而且對現(xiàn)有網(wǎng)絡不需要進行任何的改造。

在IPv6網(wǎng)絡中提供IPv4的WLAN接入服務：

可以估計，隨著IPv6網(wǎng)絡的發(fā)展和普及，主干網(wǎng)絡可能會逐漸被IPv6網(wǎng)絡所代替，但是有一些

關鍵的網(wǎng)絡或者設備可能無法支持IPv6,或者無法快速完成網(wǎng)絡的切換。為了保證網(wǎng)絡服務的正

常應用，在網(wǎng)絡建設時也需要考慮如何解決。

集中管理WLAN也可以簡單地解決該問題。集中管理架構的WLAN設備接入點和接入控制器之間通

過IPv6協(xié)議建立控制和數(shù)據(jù)隧道，所有的無線接入用戶的IPv4協(xié)議報文將被透明的在接入點和接入

控制器之間進行隧道轉(zhuǎn)發(fā)，保證無線客戶端可以通過WLAN接入到指定的IPv4網(wǎng)絡。

在上圖中，接入控制器AC和IPv4網(wǎng)絡相互連通，接入控制器起到WLAN網(wǎng)絡的Portal功能，實現(xiàn)

了WLAN網(wǎng)絡和IPv4網(wǎng)絡的連通，進而構建了一個IPv4的WLAN網(wǎng)絡。當接入點FitAP通過IPv6骨干網(wǎng)

絡和接入控制器成功建立連接，進而實現(xiàn)了穿越IPv6網(wǎng)絡提供*LAN接入服務。當無線接入用戶成功

和接入點AP建立無線鏈路連接后，便成功接入到該WLAN網(wǎng)絡,

通過WLAN提供的服務接入，該無線終端成功的連接到IPv4網(wǎng)絡中，無線終端可以通過動態(tài)獲取

IPv4地址或者靜態(tài)設置IPv4地址，之后無線終端可以訪問該IPv4網(wǎng)絡的各種服務。該無線終端的所

有數(shù)據(jù)都被叫，AN的通過接入點和接入控制器之間隧道進行透傳，而無線接入用戶在使用IPv4網(wǎng)絡時

根本不關心是否穿越了一個IPv6網(wǎng)絡。

綜上，在IPv6網(wǎng)絡中，可以構建IPv4的WLAN網(wǎng)絡，為無線客戶端提供IPv4網(wǎng)絡的接入服務，而

且對IPv6網(wǎng)絡不需要進行任何的改造。

在IPv6網(wǎng)絡中構建私有的IPv6的WLAN網(wǎng)絡服務：

在純IPv6網(wǎng)絡中部署WLAN接入服務，和當前在IPv4中部署WLAN接入服務沒有任何差別，WLAN為

無線終端提供了接入到指定回絡的服務。雖然該無線終端沒有通過有線網(wǎng)絡和指定網(wǎng)絡連接，甚至

該無線客戶端和指定網(wǎng)絡之間還被其他的網(wǎng)絡隔離，但是通過WLAN接入服務，無線客戶端宛如直接

連接到該指定網(wǎng)絡中。所有的無線終端相關報文數(shù)據(jù)都會被接入控制器和接入點之間的隧道在無線

終端和接入網(wǎng)絡之間進行轉(zhuǎn)發(fā)，而無線終端不需要關心隧道所穿越的網(wǎng)絡。

此外可以支持接入力;和接入控制器之間通過任何網(wǎng)絡進行連接，例如二層網(wǎng)絡連接或者三層網(wǎng)

絡連接。

可以根據(jù)需要在IPv6公用網(wǎng)絡中構建IPv6的WLAN內(nèi)部網(wǎng)絡，建立特定的WLAN接入網(wǎng)絡，通過

WLAN接入服務控制指定的無線終端用戶接入到IPv6網(wǎng)絡中。

1.2IPv4和IPv6地址規(guī)劃方案

1.2.1IPv4地址規(guī)劃

IP地址的合理規(guī)劃是網(wǎng)絡設計中的重要一環(huán)，校園網(wǎng)必須對IP地址進行統(tǒng)一規(guī)劃

并得到實施。IP地址規(guī)劃的好壞，影響到網(wǎng)絡路由協(xié)議算法的效率，影響到網(wǎng)絡的性

能，影響到網(wǎng)絡的擴展，影響到網(wǎng)絡的管理，也勢必直接影響到網(wǎng)絡應用的進?步發(fā)

展。IP地址規(guī)劃必須考慮到今后和其他院系互聯(lián)后的地址沖突問題。

IP地址分配原則

IP地址空間分配，要與網(wǎng)絡拓撲層次結構相適應，既要有效地利用地址空間，又

要體現(xiàn)出網(wǎng)絡的可擴展性卻靈便性，同時能滿足路由協(xié)議的要求，以便于網(wǎng)絡中的路

由聚類，減少路由器中路由表的長度，減少對路由器CPU、內(nèi)存的消耗，提高路由算法

的效率，加快路由變化的收斂速度，同時還要考慮到網(wǎng)絡地址的可管理性。具體分配

時要遵循以卜.原則：

惟一性：一個IP網(wǎng)絡中不能有兩個主機采用相同的IP地址；

簡單性：地址分配應簡單易于管理，降低網(wǎng)絡擴展的復雜性，簡化路由表項

連續(xù)性：連續(xù)地址在層次結構網(wǎng)絡中易于進行路徑疊合，大大縮減路由表，提高路

由算法的效率

可擴展性：地址分配在每一層次上都要留有余量，在網(wǎng)絡規(guī)模擴展時能保證地址疊

合所需的連續(xù)性

靈便性：地址分配應具有靈便性，以滿足多種路由策略的優(yōu)化，充分利用地址空

間。

主流的IP地址規(guī)劃方案分為純公網(wǎng)地址、純私網(wǎng)地址和混合網(wǎng)絡地址三種。

當校園網(wǎng)以私網(wǎng)地地分配或者采用混合網(wǎng)絡地址接入時，要求校園網(wǎng)提供地班變換

功能，過濾掉私網(wǎng)地址。

IP地址規(guī)劃方案

地址編碼規(guī)范

建議校園網(wǎng)的IP地址進行嚴格的編碼，每位代表不同的含義。其編碼規(guī)則（舉例如下）為:

II1111III111IIIIIIIIII

~v~*-

12345

應用標識

1.網(wǎng)絡號方制標也如由IDMihL來W

0C0

2.單位地址標識（北京或者煙臺）nciWWW瀏洛生

3.單位內(nèi)部某匯聚區(qū)域地址mn名用

on名用

4.應用標識

inn

5.用戶網(wǎng)絡地址101備用

110備用

111網(wǎng)絡互連地址

地址編碼規(guī)范

通過地址標識可以清晰地區(qū)分出IP地址地來源，便于路由匯聚和訪問控制。從上表中我們也

可以看出，通過我們的規(guī)劃，我們能從IP地址分析出IP地址的來源、用途等，這將為網(wǎng)絡的維護

帶來方便。

具體的IP地址定義將結合實際情況確定。

中心交換機支持靜態(tài)或者動態(tài)的IP地址分配，并支持動態(tài)IP地址分配方式

下DHCP-Relay功能，DHCPSERVER可安放在園區(qū)內(nèi)部。

對于固定IP地址用戶，需要針對標識符（MAC地址）設定保留TP地址。

1.2.2IPv6地址規(guī)劃

1P地址規(guī)劃主要涉及到網(wǎng)絡資源的利用的方便有效的管理網(wǎng)絡的問題，IPv6地址

有128位，其中可供分配為網(wǎng)絡前綴的空間有64bito按照最新的IPv6RFC3513,

IPv6地址分為全球可路由前綴和子網(wǎng)ID兩部份，協(xié)議并沒有明確的規(guī)定全球可路由前

綴和子網(wǎng)ID各自占的bit數(shù)，目前APNIC能夠申請到的IPv6地址空間為/32的地址。

IPv6的地址使用方式有兩類，一類是普通網(wǎng)絡申請使用的IP地址，這種地址徹底

遵從前綴+接口標識符的TP地址表示方法：此外一類就是取銷接口標識符的方法，只

使用前綴來表示TP地址。

IP地址的分配和網(wǎng)絡組織、路由策略以及網(wǎng)絡管理等都有密切的關系，IPv6地址

規(guī)劃目前尚沒有主流的規(guī)則，具體的TP地址分配通常在工程實施時統(tǒng)一規(guī)劃實施，可

以遵循一些分配原則：

地址資源應全網(wǎng)統(tǒng)一分配

地址劃分應有層次性，便于網(wǎng)絡互聯(lián)，簡化路由表

IP地址的規(guī)劃與劃分應該考慮到網(wǎng)絡的發(fā)展要求

充分合理利用己申詩的地址空間，提高地址的利用效率。

IP地址規(guī)劃應該是網(wǎng)絡整體規(guī)劃的一部份，即IP地址規(guī)劃要和網(wǎng)絡層次規(guī)劃、路

由協(xié)議規(guī)劃、流量規(guī)劃等結合起來考慮。1P地址的規(guī)劃應盡可能和網(wǎng)絡層次相對應，

應該是自頂向下的一種規(guī)劃。

CERNET2分配給各個駐地網(wǎng)用戶的IPv6地址空間會是一個或者幾個/48的IPv6地

址前綴。

我們知道全球可會萃IPv6地址的前綴為64位，后64位為主機的interfaceid.

所以各個駐地網(wǎng)用戶用于可分配的IPv6地址前綴空間的范圍為/48至/64之間。

IPv6的地址分配原則同IPv4一樣遵循CIDR原貝!。

IPv6的地址規(guī)劃時考慮三大類地址：

1、公共服務器地址,如DNS,EMAIL,FTP等。

2、網(wǎng)絡設備互聯(lián)地址和網(wǎng)絡設備的LOOPBACK地址。

根據(jù)IETFIPv6工作組的建議IPv6網(wǎng)絡設備互聯(lián)地址采用/64的地址塊。IPv6網(wǎng)

絡設備的LOOPBACK地址采用/128的地址。

3、用戶終端的業(yè)務地址。

此外由于目前網(wǎng)絡設備的IPv6MIB信息的獲取和0SPFv3中ROUTERID等均要求即

使是一個純IPv6網(wǎng)絡也必須要求每一個網(wǎng)絡設備擁有IPv4地址。

所以一個純IPv6網(wǎng)絡也必須規(guī)劃IPv4地址（僅需要網(wǎng)絡設備互聯(lián)地址和網(wǎng)絡設備

的LOOPBACK地址）。

1.3路由設計方案

1.3.1IPv4路由規(guī)劃

路由協(xié)議的規(guī)劃：

0整個骨干網(wǎng)絡采用OSFF路由協(xié)議，OSPF協(xié)議在整個骨干網(wǎng)中不會引起路由回環(huán)，利于校園

網(wǎng)骨干網(wǎng)的茁壯性。

2）在匯聚與核心交換機之間采用OSPF路由的方式，OSPF路由的方式可以建設網(wǎng)絡中心人員對

于校園網(wǎng)的維護量。

3）OSPF在校園網(wǎng)中只在核心骨干中進行運行這樣大大減少了骨干節(jié)點之間OSPF協(xié)議的收斂周

期，在實際的應用的過程之中可以提高校園網(wǎng)的高穩(wěn)定性。

4）內(nèi)置DHCPServer實現(xiàn)全網(wǎng)的DHCPServer的分散，避免單點故障。

5）核心交換機可以支持防私設DHCPServer,與IDS聯(lián)動實現(xiàn)全網(wǎng)的安全無阻塞設計。

1.3.2IPv6路由規(guī)劃

路由協(xié)議分為域內(nèi)路由協(xié)議和域間路由協(xié)議，目前主要的路由協(xié)議都增加了對

IPv6的支持功能。從路由協(xié)議的應用范圍來看，OSPFv3、RIPng和IS-ISv6合用于自

治域內(nèi)部路由，為內(nèi)部網(wǎng)關協(xié)議；BGP4+用來在自治域之間交換網(wǎng)絡可達信息，是外部

網(wǎng)關協(xié)議。

域內(nèi)路由協(xié)議選擇

支持IPv6的內(nèi)部網(wǎng)關協(xié)議有：RIPng、0SPFv3.IS-ISv6協(xié)議。從路由協(xié)議標準化

進程看，RIPng和OSPFv3協(xié)議已較為成熟，支持IPv6的ISTS協(xié)議標準草案也已經(jīng)過

多次討論修改，標準正在形成之中，而且IS-ISV6已經(jīng)在主流廠家的相關設備得到支

持。從協(xié)議的應用范圍的角度，RIPng協(xié)議合用于小規(guī)模的網(wǎng)絡，而OSPF和ISTS協(xié)

議可用于較大規(guī)模的網(wǎng)絡。

對于大規(guī)模的IP網(wǎng)絡，為了保證網(wǎng)絡的可靠性和可擴展性，內(nèi)部路由協(xié)議（IGP）

必須使用鏈路狀態(tài)路由協(xié)議，只能在OSPF與IS-IS之間進行選擇，下面對兩種路由協(xié)

議進行簡單的對照。

目前在IPv4網(wǎng)絡中大量使用的OSPF路由協(xié)議版本號為0SPFv2,能夠支持IPv6路

由信息的OSPF版本稱為0SPFv3,能夠支持IPv6路由信息交換的ISIS路由協(xié)議稱為

TS-TSv6o

0SPFv3：

OSPFv3與OSPFv2相比，雖然在機制和選路算法并沒有■本質(zhì)的改變，但新增了一些

0SPFv2不具備的功能。OS叩v3只能用來交換IPv6路由信息，ISISv6可以同時交換

IPv4路由信息和IPv6路由信息。

OSPF是基于TP層的協(xié)議，OSPFv3是為IPv6開辟的一套鏈路狀態(tài)路由協(xié)議。大體

與支持IPv4的OSPFv2版本相似"

對照OSPFv2,在OSPFv3中有以下區(qū)別：

雖然0SPFv3是為IPv6設計的，但是OSPF的RouterID、AreaID和LSALink

StateID依然保持IPv4的32位的格式，而不是指定一個IPv6的地址。所以即使運行

OSPI'v3也需要為路由器分配IPv4地址。

協(xié)議的運行是按照每一條鏈路（PerTink）進行的，而不是按照每一個子網(wǎng)進行

的（per-subnet）；

把地址域從OSPF包和一些LSA數(shù)據(jù)包中去除掉，使得成為網(wǎng)絡層協(xié)議獨立的路由

協(xié)議：

與OSPFv2不同，IPv6的地址再也不浮現(xiàn)在OSPF包中，而是會在鏈路狀態(tài)更新數(shù)

據(jù)包中作為LSA的負載浮現(xiàn)；

Router-LSA和Network-LSA也再也不包含網(wǎng)絡地址，而只是簡單的表示拓撲信息;

鄰居路由器的識別將向來使用RouterID,而不是像0SPFv2一樣在某些使用端口

會將端口地址作為標識。

Link-Local地址可以作為OSPF的轉(zhuǎn)發(fā)地址。除了Virtuallink必須使用Global

unicast地址或者使用Site-local地址。

去掉了認證信息。在OSPFv3中再也不有認證方面的信息。如果需要加密，可以使

用IPv6中定義的IPAuthenticationHeader來實現(xiàn)。

OSPF數(shù)據(jù)包格式發(fā)生了一些變化：

OSPF的版本號由2變成為了3；

Hello包和Databasedescription包的選項域增加到24位；

認證域去掉了；

Hello信息中再也不包含地址信息；

引入了兩個新的選項：R位和V6位；

為實現(xiàn)單鏈路上多OSPF進程的實現(xiàn)，在OSPF包頭中加入了InstanceID域；

類型LSA3名字改為：Inter-Area-Prefix-LSA,類型LSA4名字改為：Inter-

Area-Router-LSA

OSPFv2和OSPFv3都使用最短路經(jīng)優(yōu)先算法，在Area劃分、鏈路類型、LSA傳播

等方面基本一致。

總的來說.由干OSPF發(fā)展成熟.廠商支持廣泛.已經(jīng)成為世界H更用最廣泛的

1GP,特別在企業(yè)級網(wǎng)絡，也是1ETF推薦的惟一的IGPo其他路由協(xié)議所能適應的網(wǎng)絡

和具備的主要優(yōu)點，OSPF都能適應。

IPv4和IPv6的混合計算：

ISIS對于IPv6的支持是新增加了2個TLV以便攜帶IPv6前綴，但是必須要求

IPv4和IPv6的ISIS拓撲必須保持一致，為了增加靈便性又增加了新的TLV以支持多

拓撲環(huán)境，即使用2個SPF去分別計算IPv4和IPv6的ISIS拓撲關系。

由于IPv4前綴、IPv6前綴、CSPF以及未來所有的擴展TLV均在同一個LSP中進行

擴散，所以導致的問題：

1、增加了網(wǎng)絡中LSP的溢流程度。

2、因為現(xiàn)在LSP的分段最多到256個，從而這種混合計算方式更加限制了LSP中

所能夠承載IPPREFIX數(shù)量。

3、在IPv4、IPv6以及IPv4流量工程（IPv6的流量工程目前還沒有定義）混在的

生產(chǎn)環(huán)境目前沒有得到證實。它們之間的相互影響現(xiàn)在還沒有確定。

OSPF定義了新的版本OSPFV3,采用新的LSA類型承載IPv6PREFIX。

所以OSPFV3和OSPFV2是兩個獨立的路由進程進行獨立的SPF計算。

OSPFV3的拓撲關系是基于鏈路而不是基于子網(wǎng)的，允許每鏈路上多個0SPFv3進

程。

IPv4.IPv4的流量工程相對IPv6、及未來的IPv6的流量工程從原理上是互不影

響，拓撲結構也可以徹底不一致。

盡管ISIS被國內(nèi)外大型運營商骨干所采用，但是CERNET2為了驗證0SPFv3的新的

特性，所以CERNET2骨干網(wǎng)和城域網(wǎng)的IGP協(xié)議采用了0SPFv3.

域間路由協(xié)議選擇

域間路由協(xié)議采用BGP4+,從而實現(xiàn)不同ISP核心網(wǎng)絡之間的互通，而且目前大多

數(shù)典型的路由器設備都支持這個協(xié)議。BGP4+處理各ISP間的路由傳遞，是一種域間路

由協(xié)議。其特點是有豐富的路由策略，這是RIPng.0SPFv3等協(xié)議無法做到的，因為

它們需要全局的信息計算路由表。BGP4+通過在ISP邊界路由器上增加一定的策略，選

擇過濾路由，把RIPng、0SPFv3>BGP4+等路由發(fā)送到對方。

隨著IPv6網(wǎng)絡的大量組建，BGP4+將得到越來越多的應用。

IPv6路由規(guī)劃建議

相比CERNET2核心網(wǎng)和坡域網(wǎng)來講，駐地網(wǎng)（校園網(wǎng)）內(nèi)部的IPv6網(wǎng)絡的路由規(guī)劃較為簡單。

IGP可以選擇ISISv6或者0SPFv3,但是考慮到使用者的習慣、大多數(shù)三層交換機不支持ISlSv6路

由，以及必要性。部署0SPFv3可能更為實際。0SPFv3域的設計可以沿用0SPFv2的思路。

新建校園網(wǎng)全網(wǎng)部署雙協(xié)議棧，IPv4部份和原有校園網(wǎng)平滑對接。三層設備上同時運行

0SPFv2和0SPFv3兩套協(xié)議，盡管運行在同一個設備上，這兩套協(xié)議是互相獨立的。0SPFv3的邏輯

拓撲圖（AREA規(guī)劃）和0SPFv2可以徹底不同。

駐地網(wǎng)（校園網(wǎng)）IPv6出二I的路由規(guī)劃：

通常來講，按照國際匕IPv6地址的分配規(guī)則，CERNET2城域網(wǎng)會分配一塊或者幾塊

IPv6

PREFIX::/48的地址給駐地網(wǎng)（校園網(wǎng)）。

對于單出口的情況，可能較為簡單。CERNET2城域網(wǎng)接入路由器將指向駐地網(wǎng)（校園網(wǎng)）的靜

態(tài)路由引入到TBGP4+中宣告出去。

L4接入主干網(wǎng)設計方案，路線落實情況和擬接入核心節(jié)點情況

對于CERNET2的核心節(jié)點所在城市的駐地網(wǎng)（校園網(wǎng)）的IPv6接入方式采用光纖直

連方式。

XXX去學校RH

在設計網(wǎng)絡拓撲結構時，依據(jù)駐地網(wǎng)IPv6的建設不能影響現(xiàn)有CERNETIPv4網(wǎng)絡

的生產(chǎn)環(huán)境的原則，對原有校園網(wǎng)中CERNET出口路由器和CT/CNC出口路由器以及交

換網(wǎng)絡不做任何改動。

在駐地網(wǎng)接入建設項目中已經(jīng)新增一臺核心雙棧路由器和一臺雙棧交換機作為駐地

網(wǎng)（校園網(wǎng)）的IPv6接入設備，通過GE上連到所屬核心節(jié)點之一的城域網(wǎng)接入設備。

骨干網(wǎng)接入路由器（對端）是XXX學校，目前鏈路是千兆光纖直連（根據(jù)實際情況

更改）。利用CERNET網(wǎng)絡作為IPv6出口的路線備份。需要在CERENT2MAN和CERNET

MAN之間建立IPv4的通路。然后在駐地網(wǎng)（校園網(wǎng)）的IPv6出口路由器和CERENT2MAN

接入路由器之間建立雙向IPv6overIPv4手工隧道，并設置相應的路由控制策略，在

主路線工作情況下，IPv6流量優(yōu)先從光纖直連通路走，在主路線發(fā)生故障的情況下，

IPv6流量自動切換到備用的隧道路線上。

路由規(guī)劃：CERNET2城域網(wǎng)會分配一塊或者幾塊IPv6PREFIX::/48的地址給駐地網(wǎng)（校園網(wǎng)）。

對于單出口的情況，CERMET2城域網(wǎng)接入路由器將指向駐地網(wǎng)（校園網(wǎng)）的靜態(tài)路由引入到IBGP4+

中宣告出去。

校園網(wǎng)的出口就像海關的工作一樣復雜，需要判定不同數(shù)據(jù)包的合理路由，從什么

樣的接口出去，乂要針對不同類型的網(wǎng)絡互聯(lián)；需要對內(nèi)部外出的數(shù)據(jù)包進行精細的

嚴格控制，又要執(zhí)行對外來數(shù)據(jù)的嚴格檢驗檢疫。這個位置的網(wǎng)絡建設浮現(xiàn)問題就像

國家的海關浮現(xiàn)問題一樣，所以我們應當為數(shù)字校園建設一個智能的、支持豐富業(yè)務

要求的、功能強大的、安全的出口網(wǎng)絡系統(tǒng)。

該路由器具備以下特點：

1、先進的軟硬件體系架構：

采用全分布式體系架構，路由引擎和業(yè)務引擎硬件分離，所有引擎上控制平面和業(yè)

務平面分離，確保系統(tǒng)全速運行時業(yè)務和控制互不干擾，主備倒換時不丟包，業(yè)務不

中斷；各業(yè)務引擎可獨立完成NAT.IPSeCsNetstream等業(yè)務的分布式處理，提高系

統(tǒng)的整體業(yè)務能力，消除傳統(tǒng)高端路由器通過專門的業(yè)務板處理所造成的性能瓶頸。

2、多核業(yè)務路由器

多核多線程的業(yè)務路由器具備高性能、易編程、良好的L4-7層業(yè)務應用靈便性等

特點。多核多線程處理器面向高速L4-L7數(shù)據(jù)流，使網(wǎng)絡設備具備高性能和靈便性等

特點.其良好的可編程忤和易用性,使多核多線程對未來的新'小務具備了快速響應能

力和良好的適應能力，滿足用戶不斷發(fā)展的、在路由器上實現(xiàn)應用層業(yè)務管理的要

求。多核多線程處理器在系統(tǒng)架構設計階段就非常注重內(nèi)容和安全業(yè)務的硬件加速處

理，從而使路由器珍貴的核心資源可用于最關鍵、最核心的14-7深度業(yè)務處理。隨著

傳統(tǒng)高端路由器不斷向業(yè)務型高端路由器的不斷發(fā)展，多核多線程處理器已成為高端

路由器的的關鍵技術，成為未來高端路由器發(fā)展的基石。

3、開放應用架構(OAA)

多核多線程路由器秉承開辟架構設計理念一一開放應用架構(OAA),提供開放應

用平臺(OAP)板卡，滿足后續(xù)L4-L7層持續(xù)業(yè)務定制和升級，實現(xiàn)高端路由器的業(yè)務

增值，加速TP網(wǎng)絡向智能化方向發(fā)展。

1.5建立IPv4/IPv6校園網(wǎng)運行管理支撐系統(tǒng)設計方案

1.6支持基于真實IPv6源地址的用戶標識和認證服務、IPv4/IPv6過渡

服務和可控組播服務等的技術方案

1.6.1基于真實IPv6源地址的用戶標識和認證服務

基于真實IPv6源地址的用戶標識和認證服務即保證用戶的IPv6地址的使用必須是

經(jīng)過授權的，具體應用與場景相關，可分為路由轉(zhuǎn)發(fā)流量和本地接入流量的源地址驗

證。

1、路由轉(zhuǎn)發(fā)流量：

骨干網(wǎng)AS域間轉(zhuǎn)發(fā)，多采用BGP協(xié)議交換路由，可以使用BGP加密，保證IPv6路

由來源的可靠性，然后通