过渡系统部署情况

　　整体部署结构

　　IPv4/IPv6过渡子项目需要在CNGICERNET2上建立有100个校园网参加的4over6过渡试商用系统，实现百所高校通过4over6进行互联互通以及访问IPv4 Internet。项目组结合各大高校的实际网络运营情况进行部署，能够很好地与校园网已有的路由相互隔离开，不对现有的校园网产生影响，同时又能很好地满足部署的需求。4over6过渡系统切实地使用CERNET2网络为各院校提供了便利，分担了院校的部分流量，保证了端到端的透明性。

图3 整体部署拓扑图

　　图3 所示为实际的部署图。各校园网4over6 PE路由器需要以IPv6的形式通过扩展的MP-BGP向其他的4over6 PE路由器宣告其后所接的IPv4 网络前缀；同时核心4over6节点也需要以同样的方式将默认路由宣告给各校园网设备，这样各校园网的4over6网络所发出的IPv4分组会经过4over6PE路由器发到核心节点或是其他的校园网4over6节点。核心节点在收到封装的4over6分组后经解封装将这些分组发到I P v 4Internet上。为了使得从核心节点发出的分组的返回分组仍能经由核心节点4over6到达各校园网，核心节点将各校园网4over6地址段的路由向外宣告则能够达到返回的分组仍能经由4over6。各个院校可以根据自己的实际情况来选择校园网的部署方式。

　　核心节点部署结构

　　4over6系统的核心节点部署在清华大学的双栈实验室Dragon lab中。4over6的部署拓扑图如图4所示，在清华Dragon lab网络中部署4over6 PE路由器、4over6网络管理服务器用于为4over6网段进行分组转发。Dragon lab为4over6核心节点提供IPv6接入的上游路由器需保证4over6 PE路由器的IPv6可达性；过渡系统申请了一个公有地址段用于分配给各校园网，Dragon Lab同时需要向外宣告这一公有地址段的路由。

图4 核心节点拓扑图

　　校园网部署

　　在各校园网的4over6网络部署过程中需要考虑到对原有校园网的影响尽可能小，同时由于其他服务器需要借助4over6来为外界提供IPv4服务，因此4over6系统采用了公有地址段加上NAT的方式。公有地址分配给需要为外界提供IPv4服务的服务器，NAT用于复用公有IPv4地址，具体的部署拓扑图如图5所示。

图5 校园网部署拓扑图

　　若单独搭建局域网，则需要一台服务器用于实现DHCP server和NAT功能(如图5 DHCP server)。DHCP server收取来自4over6网络中主机DHCPv4的请求并分配私有地址给4over6用户；另一方面DHCPserver收到4over6用户发往外界的报文时，需要先进行一次NAT将源地址端口映射为公有地址端口。同时DHCP server上还需要存有4over6网络中的用户数信息，供网管来进行读取。4over6 PE路由器通过扩展的MP-BGP协议将所分配到的公有网络前缀发布给其他学校的4over6 PE路由器以及核心4over6节点，并接收其他4over6节点的路由信息。这样的配置方法确保了各服务器的IPv4可达性。

　　对于4over6的部署，由于边界路由器众多，因此采用路由反射器，由东北大学、西安交大、北京邮电大学和华中科技大学4所学校的4over6路由器同时作为BGP路由反射器。拓扑结构如图6所示。

图6 校园网拓扑结构图

　　4over6网络管理与运行监测

　　部署在核心节点的网管服务器用于向各高校节点收集4over6的运行信息，包括各个高校的4over6流量信息、速率信息以及用户数信息，并通过Web的方式给予直观的显示。为收集各校园网的4over6用户数信息，本项目在各校园网的DHCP 服务器配置私有MIB，网管系统便可以通过获取私有MIB的方式从DHCP服务器上读取校园网的4over6用户数，图7(1)和(2)是网管系统获取的清华的流量和用户数信息。

图7（2） 清华大学DHCP分配的地址数

　　4over6过渡系统已部署到CNGI-CERNET2百所校园网节点上，实现这些IPv4校园网以4over6的形式通过CERNET2 IPv6主干网进行互联互通，以及实现校园网与IPv4 Internet互联互通。通过4over6方案的部署，一方面可以进一步验证4over6技术的可操作性、性能特别是可扩展性，另一方面，也对各IPv4校园网络利用CERNET2 IPv6网络进行IPv4流量分流，实现流量规划和均衡提供了可能，有着很现实的意义。通过引入4over6等IPv6过渡技术，在保证复杂环境下的网络连通性的同时，也可以有效地促进IPv6网络的应用，加速互联网向IPv6过渡的进程。

　　主干网4over6过渡方案较好地解决了IPv4网络穿越IPv6核心网的互连互通问题，已经成为该过渡场景下一个较成熟的解决方案。在当前IPv6 网络逐渐大规模部署，IPv4网络仍大规模存在的情况下，4over6机制的运用将会对IPv4/IPv6网络的共存，包括互相穿越和互连互通带来较大的帮助。主干网4over6过渡技术具有轻量级和对核心网透明的优点，可扩展性高，具备高效性和高可用性。4over6技术中提出的实现跨越地址簇的动态路由和动态隧道的方法为其他过渡技术研究提供了很好的借鉴。

　　(作者单位为清华大学计算机系)