工業(yè)控制網(wǎng)絡應用系統(tǒng)集成的設計與開發(fā)

　　運營商所需要的IPv6演進方案，首先要能夠解決IPv4的地址短缺問題，由于時間緊迫，這個方案還要具備較高的成熟度，而且部署簡單。其次，運營商還需要長遠考慮，確定中后期的演進路線。

　　互聯(lián)網(wǎng)名稱與數(shù)字地址分配機構(ICANN)公布的最新數(shù)據(jù)表明，全球IPv4地址僅剩余2.52億個，不到總量的6%，預計IPv4地址會在2011年8月耗盡。隨著物聯(lián)網(wǎng)、移動互聯(lián)網(wǎng)、IPTV、寬帶上網(wǎng)等業(yè)務不斷發(fā)展壯大，運營商不停地擴大網(wǎng)絡規(guī)模，這也使IPv4地址枯竭的速度更快了。業(yè)內(nèi)人士認為，IPv6是解決IPv4地址短缺的爭議最少的方案。

　　運營商的困惑

　　運營商將IPv4升級為IPv6網(wǎng)絡的過程，就好像將旅館的所有客房重新粉刷、更換家具設施，同時還要保障旅館不停業(yè)，甚至接待更多旅客;并且旅館老板還要考慮成本投入，難度可想而知。運營商在升級到IPv6時，普遍面臨下面三個挑戰(zhàn)。

　　方案眾多

　　IETF有觀點認為：“IPv6最大的敗筆，在于無法向前兼容IPv4協(xié)議。”這也是從IPv4升級到IPv6，出現(xiàn)眾多演進方案的根本原因。雖然這些方案的技術不外乎三類——雙棧、隧道和地址轉(zhuǎn)換，但在不同細枝末節(jié)上的變種已超過20余種，如NAT444、NAT64、NAT-PT、DS- Lite、6RD、IVI等。

　　這些技術方案有的可以緩解IPv4地址短缺的燃眉之急，有的可以幫助運營商應對來自終端用戶或自身網(wǎng)絡建設的IPv6部署需求。各種技術方案的應對場景不同，再加上運營商的網(wǎng)絡基礎各異，這都增加了運營商選擇方案的難度。

　　成本敏感

　　電信行業(yè)顯然已經(jīng)不再是早年的“朝陽產(chǎn)業(yè)”，運營商也在不斷降低毛利以吸引更多用戶，抵抗競爭壓力。尤其是2008年的全球金融危機之后，電信行業(yè)也不可避免地陷入投資額下降的困境。在IPv6網(wǎng)絡演進的問題上，運營商的改造規(guī)模覆蓋了終端、接入、城域、骨干等各個環(huán)節(jié)，幾乎是全網(wǎng)升級，設備采購量和資金投入自然不小。如何降低TCO，保護投資，也是運營商需要考慮的關鍵問題之一。

　　平滑演進

　　IPv6的演進不可能一蹴而就，不同電信業(yè)務、不同應用場景在不同階段對IPv6演進方案有著不同需求。因此，基于各過渡技術的進展，運營商需要根據(jù)自己的特點，選擇合適的過渡方案組合。在這個過程中，運營商不僅要解決目前的地址枯竭問題，還要兼顧長期的演進過程更加平穩(wěn)，以達到保護投資的目的。

　　IPv6演進之道

　　運營商所需要的IPv6演進方案，首先要能夠解決IPv4的地址短缺問題，由于時間緊迫，這個方案還要具備較高的成熟度，而且部署簡單。其次，運營商還需要長遠考慮，確定中后期的演進路線。在全盤考慮整個網(wǎng)絡改造的過程中，運營商要注意控制投資成本，保護前期采購的設備能夠得到充分使用。

　　初期過渡方案NAT444

　　NAT444方案由日本NTT提出，其主要思想是將NAT44部署位置提高，由運營商部署運營級NAT44設備CGN，同時與用戶側(cè)的NAT組成兩級地址轉(zhuǎn)換，形成三塊地址空間，即用戶側(cè)私有地址、運營商私有地址、公網(wǎng)地址。這也是NAT444名稱的由來。NAT444方案可以提高IPv4地址的復用率，緩解地址枯竭問題，而且便于部署，只需在匯聚層或者核心層增加CGN設備即可，無需進行較大規(guī)模的設備替換。從用戶感知度、技術成熟度和部署難易度等方面考慮，NAT444是目前比較好的方案。

　　下面分析一下成本問題。假設整體改造一張擁有100萬寬帶用戶的城域網(wǎng)，分別采用NAT444、6RD和DS-Lite三種方案來進行。由于NAT444部署簡單，不需要家庭網(wǎng)關的支持，所以僅需升級城域網(wǎng)基礎設施，增加CGN設備，其費用約為400萬美金。6RD和DS-Lite方案除了要在城域網(wǎng)中增添專用網(wǎng)關之外，均需要家庭網(wǎng)關的支持，以每個家庭網(wǎng)關43美金計算，這兩個方案的費用開銷在4700萬美金以上。顯然，NAT444方案最具成本優(yōu)勢。