校園網IPv6升級改造探討

鐘焯榮 張曉鵬

摘 要：國務院、教育部相繼發布了關于《推進互聯網協議第六版（IPv6） 規模部署行動計劃》的通知，廣東省教育廳發布了關于印發《全省教育系統加快推進IPv6 部署實施意見》的通知，校園網IPv6 升級是必然趨勢。文章將結合學校的實際情況，規劃實施IPv6網絡的升級改造，同時分享IPv6 網絡部署建設的經驗。

關鍵詞：校園網;IPv6;升級

0? ? 引言

移動互聯網、物聯網等新技術的快速發展，使IPv4地址資源正逐漸枯竭。隨著國家政策要求網絡、應用、終端等全面支持IPv6，基礎網絡、各種生產業務、應用、終端將逐步完成IPv6改造，IPv6網絡是后續互聯網技術發展的大勢所趨。

1? ? 基礎網絡升級

從IPv6協議產生并進入互聯網運行，經過多年的發展，業界達成了一個共識，那就是今后相當長的一個時期內，IPv6網絡將與IPv4共存，因此在IPv6升級改造時，一個優勢就是不用改變原有物理的網絡拓撲結構，只要核心層、匯聚層網關設備升級支持IPv6。整體上看IPv6的網絡配置原理與IPv4網絡配置原理相似，通過配置設備接口地址、管理地址、新建IPv6 路由來實現數據傳輸，客戶端終端設備啟用IPv6協議即可獲取地址并接入網絡訪問IPv6資源。

1.1? 地址規劃

本校IPv6網絡由教育網提供，網絡物理線路是跟IPv4同一線路，采用雙棧的方式接入教育網主干線路，申請到全球真實可路由的地址為2001：da8：2004：：/48。根據學校網絡的設備功能、區域劃分，制訂了IPv6地址使用規劃，確定IPv6子網劃分的最小單位為2^64，如2001：da8：2004：1000：：/64，并根據核心路由交換機、核心-匯聚互聯、接入層管理地址、用戶業務地址、服務器應用業務等進行大類、大子網地址分區，如華山區域用戶業務IP范圍 2001：da8：2004：2000～2FFF：：/64，在策略配置時，路由可以做匯聚，簡化路由條目。

1.2? 網絡拓撲

我校校園網采用的是3層網絡架構，即核心-匯聚-接入層，其物理線路連接就是原來IPv4的網絡連接線路，不需改變原有網絡拓撲結構，采用雙棧的方式配置IPv6地址及路由，其中核心設備之間采用支持IPv6路由的動態路由協議OSPFv3，實現鏈路狀態的最短路徑走向，核心-匯聚之間采用靜態路由協議，根據目的地址配置策略在核心上做靜態路由指向。

1.3? 子網和客戶端配置

在子網配置上采用了無狀態自動配置的方式，地址分配是根據EUI64算法轉化后得到，EUI64主要將48位MAC地址轉換成64位地址。如以下vlan 67子網在不影響原來IPv4業務基礎上，新增IPv6 后配置信息，客戶端只需配置了IPv6協議即獲取到IPv6地址。

1.4? 隧道轉換

部分網絡區域不支持雙棧方式接入IPv6網絡，以及使用家庭寬帶路由器、無線路由器等下接的終端是無法使用IPv6的，這種情況可以通過ISATAP隧道轉換的方式來解決。它是一種基于IPv4地址生成IPv6本地鏈路地址的方法，通過建立虛擬的IPv6網絡接口，將主機的IPv4地址比特串加上特定IPv6前綴作為接口的IPv6地址，隧道的配置和通過隧道方式轉換成IPv6地址的方法和測試結果如下：

2? ? 軟件升級

軟件升級包括各類操作系統、Web服務軟件、DNS服務、郵件服務、數據庫等，這些系統基本都能很好地支持IPv6，而應用系統如何平滑遷移是網絡升級改造成敗的關鍵。

2.1? 地址分配

業務應用系統軟件等是對外提供網絡服務的，提供服務的地址應當固定，地址分配采用手工分配有狀態固定地址，指導思想是匹配管理原有的IPv4地址，使其有規律可循，如原IPv4地址為202.116.160.16，所劃分IPv6子網為2001：da8：2004：1000：：/64，則對應分配的IPv6地址為2001：da8：2004：1000：202：116：160：16/64，方便記憶與管理。

2.2? DNS服務

我校DNS服務采用的是BIND搭建的DNS服務器，其操作系統Centos和BIND都已支持IPv6，只需服務器新增IPv6地址，BIND服務監聽所有地址就可以提供解析服務。增加域名IPv6解析需在區域文件中添加AAAA記錄，如我校主頁V4、V6解析記錄為：

2.2? Web服務

當前主流的Web服務軟件Apache，IIS，Resin，Nginx都能很好地支持IPv6協議，系統配置新增地址，如業務系統代碼沒有特別的限制，一般都能平滑遷移過渡到IPv6環境。如Web服務軟件為apache，修改其配置文件添加以下內容：

目前，我校已對主要的網站進行了雙棧方式的IPv6升級改造，并持續運行穩定。

2.3? 反向代理

反向代理服務就是在不對原有系統做任何改變的情況下，利用dns解析AAAA記錄到反向代理服務上，我校采用了Nginx服務軟件配置了反向代理服務器，為一些老舊系統進行平滑升級到IPv6。在配置文件添加內容：

3? ? 結語

校園網升級IPv6，設備升級是基礎，實現對現有IPv4應用的無縫遷移到IPv6訪問是關鍵，因此在實施升級改造前應做好方案規劃、全面考慮，根據學校的實際情況，循序漸進、分步實施，推進IPv6 網絡建設。

[參考文獻]

[1]周強.高校IPv6網絡升級改造探討[J].網絡安全技術與應用，2020（4）：107-109.

[2]周軍宏.關于校園網IPv6 升級的思考[J].電腦編程技巧與維護，2019（12）：67-69.

[3]劉清濤.IPv6 網絡體系結構與網絡改造[J].信息與電腦（理論版），2018（10）：144-145.

（編輯 王雪芬）