從IPv4過渡到IPv6 電子政務外網建設方案
作為國家電子政務骨干網的電子政務網外網,承載各政府部門的多種業務,卻大量使用著私網地址和地址轉換技術。目前在電子政務外網內存在三類地址,第一類是公網地址,作為資源共享區和互聯網區的服務器地址,每個省分配1個公網B類地址,每個縣分配一個C類地址,遠不夠各地方政府使用;第二類是10網段地址,作為電子政務外網的私網地址使用,在電子政務外網內統一規劃,到互聯網需要進行地址轉換;第三類是各接入部門內部的局域網地址,一般是192網段,由各部門自行規劃,或根據縱向業務接入要求進行規劃,訪問資源共享區域需要進行地址轉換。可見即使在電子政務外網的辦公應用方面,都需要部署大量的設備提供地址轉換功能。
本文引用地址:http://www.j9360.com/article/154820.htm此外,作為我國電子政務的骨干網,將有越來越多的應用接入電子政務外網,一些復雜新業務的開展也受到IP地址的制約。比如應急指揮業務,涉及大量的監控、視頻會議、通信設備等終端,必然會占用大量的IP地址,我們不得不投入較大的人力、物力在如何有效的分配IP地址和進行地址轉換上。在環境與生態監測、交通控制等領域,使用傳感器協作地監控不同位置的物理或環境狀況,進行統一的分析或決策指示。比如地震監測、水文監測等,跨地域廣泛分布的傳感器網絡正在形成,這些設備同樣面臨IP地址的有效分配問題。
電子政務外網目前運行的是IPv4業務,并采用MPLS VPN技術來隔離不同的業務,技術實現上較為復雜。考慮到IPv6規范制定尚不完善,IPv6技術應用并不成熟,在國內也只有IPv6實驗網絡,還沒有真正意義上的商用IPv6網絡出現,因此在電子政務外網不適宜建設大規模的IPv6網絡,可采取先試點,再推廣的方式進行。在國家電子政務外網和少數幾個部委、少數省電子政務外網先進行試點IPv6建設,試點單位的終端主機升級為IPv6/IPv4雙棧;逐步增加IPv6業務系統,先增加一部分IPv6/ IPv4雙棧業務,既能支持新增IPv6終端主機的訪問,也支持未能升級的IPv4終端主機的訪問。試點網絡的建設應兼容IPv4和IPv6兩種協議,考慮到國家電子信息產業振興規劃強調推進下一代網絡(IPv6)的試驗和推廣,在政務外網上的網絡升級應采用更為先進的技術--雙棧技術實現,為后續建設純IPv6網絡進行技術積累。在技術設計上,先在共享資源區試點IPv6的IP地址分配、路由規劃等基本的IPv6技術,然后再試點IPv6 MPLS VPN技術,將部分縱向VPN切換到IPv6網絡運行。
在電子政務外網上實現端到端的IPv6涉及到三個系統的升級,分別是業務系統、終端系統和網絡網絡。
業務系統(包括業務系統軟件及相應的數據庫、中間件):因為涉及到尋址,所以需要進行升級。以數字監控系統為例,就涉及監控終端、編解碼器等的IPv6地址升級,以及服務器端尋址方式的升級。目前我國僅在教育科研網進行了IPv6建設,業務應用多以游戲、視頻下載點播等校園應用為主,適合政務應用的IPv6資源和業務很少。因此在政務外網上可考慮逐步開發適合政務應用的IPv6業務,如公文交換、郵件系統等。
終端系統:如果操作系統是windows Vista及以上系統,默認支持IPv6并且可以支持DHCP v6,無需升級;如是Windows其他版本或其他操作系統,雖可以升級為支持IPv6,但升級后不能支持DHCP v6,因此建議操作系統采用windows Vista或以上系統。通過升級,使個人終端變成雙棧主機,即可以同時訪問IPv4資源和IPv6資源。
網絡系統:目前主要有兩種IPv4->IPv6的過渡技術。一種是隧道技術,即將IPv6協議封裝在IPv4報文中穿越IPv4網絡,適合為較少的互相獨立的IPv6網絡(或終端)提供聯通性。另一種是雙棧技術,網絡設備必須同時支持IPv4/IPv6協議棧,這種過渡方式能兼容目前IPv4和IPv6共存的現狀,同時又可以平滑的從IPv4升級到IPv6.
在電子政務外網可采用雙棧技術和隧道技術結合的方式,在骨干網和部分試驗局域網采用雙棧技術,在投資有限的單位局域網可采用隧道技術。
電子政務外網IPv6方案
電子政務外網IPv6骨干網絡建議分階段建設,先基于雙棧技術,建設基礎IPv6網絡,待技術積累成熟、網絡運行穩定后,再進行IPv6 MPLS VPN的建設。電子政務外網基礎IPv6網絡建設可以考慮兩種建設模式,一是新建IPv6/IPv4雙棧網絡,二是現有IPv4網絡升級為雙棧。下面逐一加以介紹。
1)新建IPv6/IPv4雙棧網絡
新建IPv6/IPv4雙棧網絡可與現有IPv4骨干網規模相同,但鏈路帶寬略低,兩張骨干網同時運行。新建骨干網絡承載IPv4和IPv6協議,后續該新建網絡可作為IPv6骨干網專門承載IPv6協議。
可試點將共享資源區的業務逐步切換到IPv6,在電子政務外網IPv4網絡依舊承載縱向VPN和Internet業務,如圖1.
圖1 IPv4網絡、IPv6/IPv4雙棧網絡業務規劃
在新建雙轉網絡中,建立雙棧業務服務器,網絡中的所有雙棧設備均具有IPv4/IPv6兩種地址。由路由器鏈路層解析出接收到的數據包的數據段,拆開并檢查包頭。如果IPv4/IPv6包頭中的第一個字段,即IP包的版本號是4,該包就由IPv4的協議棧來處理;如果版本號是6,則由IPv6的協議棧處理。
雙棧路由器可通過雙棧主機的目的訪問地址尋徑路由到IPv4資源或IPv6資源,如圖2.如果雙棧主機訪問縱向VPN或Internet,雙棧主機將其歸屬到IPv4網絡,按照原IPv4網絡的方式轉發報文;如果雙棧主機訪問IPv6地址,則雙棧主機將在雙棧網絡尋址資源。
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