基于IPv6的四种宽带接入网络部署方案

考虑到下一代互联网的发展趋势，未来的IPv6接入网应该能够为每个用户分配一个静态的IPv6地址段。因此，有必要考虑引入一些新技术。本文描述了基于IPv6的宽带接入网的四种典型部署方案。
IPv6的新特性和优势
IPv6的优秀特性主要表现在五个方面。
1。简化的数据包格式
IPv6简化了IP数据包的报头格式。IPv6的报头仅包含8个字段，而IPv4有12个字段。这种简化的数据包结构有助于弥补IPv6地址长度增加带来的带宽开销。
2。扩展地址空
IPv4地址长度只有32位，理论上可以提供43亿个IP地址。IPv6协议将IP地址的数量从32位扩展到128位，理论上可以提供最多2的128次方个IPv6地址，可以彻底解决IPv4地址不足的问题空。
3。自动配置
IPv6的一个基本特性是它支持无状态和有状态地址自动配置。
4。服务质量
从协议的角度来看，IPv6的优势在于可以为不同的流提供不同级别的服务。IPv6服务质量的提升还体现在支持“永远在线”连接，防止服务中断，提高网络性能。
5。安全性
IPSec(IP安全性)在IPv4中是可选的，在IPv6中是强制的。与IPv6 IPSec机制和服务一致。
部署IPv6宽带接入网
现有的IPv4接入网用户在上网时通常只能获得一个动态分配的IP地址。考虑到下一代互联网的发展趋势，未来的IPv6接入网应该能够为每个用户分配一个静态(或动态)的IPv6地址段。因此，有必要考虑引入一些新技术。下面是一些典型的部署实现。
方案一:LAN/ATM路由接入
该方案需要集成路由功能的ADSLModem(ADSL路由器)。BAS部署在运营商的骨干网中，负责IPv4和IPv6接入。在BAS和ADSL路由器之间建立ATMPVC。在RFC1483/2684中，IPv4和IPv6可以通过同一PVC传输。这样，ADSL路由器的配置是静态的，即在其配置文件中定义IPv4公网地址和IPv6前缀。这种接入方案的优点是直接提供了运营商和用户之间的ATM连接，有利于VPN、QoS等增值业务的发展。同时，ADSL路由器是静态配置的，运营商不需要建立PPP会话，也不需要部署专门的地址分配服务器。
方案二:PPP/ATM路由接入
在该方案中，BAS和ADSLModem之间的连接是通过PPP动态建立的。IPv4和IPv6连接属性存储在集中式Radius数据库中。IPv4会话(IPCP)和PPPv6会话(IPv6CP)可以共享一个PPP连接。BAS收到连接请求后，查询Radius服务器获取相应的连接属性，然后与ADSL路由器建立会话。IPv6配置参数通过DHCPv6传输，BAS作为DHCPv6的服务器，ADSL路由器作为客户端。采用基于DHCPv6的前缀分配机制为用户分配IPv6地址前缀，实现地址自动配置。该方案的优势在于集中用户管理和自动配置带来的强大可扩展性。此外，由于使用两台Radius服务器分别处理IPv4和IPv6属性信息，因此无需对现有的IPv4接入网络结构做任何改动，即可实现IPv6接入业务的部署。
方案三:局域网和PPP/ATM混合网桥接入
局域网和PPP/ATM混合网桥接入模式，适合住宅用户。它可以在不改变现有IPv4接入网络结构的情况下，为用户提供IPv6接入。
IPv4接入采用传统的接入方式:IPv4用户终端(PC)通过Modem与BAS之间的PPPoE连接将其身份信息发送给BAS，BAS将用户身份信息转发给Radiusv4服务器进行认证。认证成功后，Radiusv4服务器向BAS返回PPP连接参数和终端配置信息，BAS将这些信息转发给用户，用户终端利用这些信息进行相应的配置，从而完成IPv4接入连接建立过程。用户使用1483/2684桥模式，通过与上述类似的过程从Radiusv6服务器获取IPv6相关的配置信息，然后完成IPv6接入连接的建立过程。这样，IPv4和IPv6连接可以共享一个ATM PVC连接。这种接入方式有三个优点:现有的IPv4接入网络结构无需改变即可提供IPv6接入服务；对于纯IPv6终端，可以分配一个运营商可见的全球唯一的IPv6地址，方便开发新的IPv6业务。这种模式可以为用户提供IPv4和IPv6两种接入服务，便于运营商逐步实现向IPv6的平滑过渡。
方案四:PPP/L2TP路由接入
该方法在BAS和运营商骨干路由器之间建立L2TP隧道，承载IPv4PPP和IPv6PPP会话。BAS充当L2TP接入集中器，而骨干路由器充当L2TP网络服务器。这种接入方式特别适合运营商为企业用户提供增值服务。
IPv6宽带接入的部署还有几个问题需要解决。
(1)目前最迫切的问题是如何基于新建的IPv6网络实现现有IPv4网络之间的互通。然而，现有的IPv6过渡方案过多地讨论了基于IPv4网络的IPv6网络之间的互通，而很少考虑基于新建IPv6网络的IPv4网络之间的互通，这应该在下一阶段解决。
(2)对于IPv6网络来说，IP地址资源不再是问题。此时是否需要NAT(地址转换)在业内仍有争议。在我看来，出于安全考虑，最好在防火墙处启用NAT。