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Cisco王伯劍：運營商IPv6遷移實踐的建議

2010/04/08

　　4月8日消息，2010全球IPv6下一代互聯(lián)網(wǎng)高峰會議進入第二天，以下為思科公司運營商架構師王伯劍做主題為《運營商IPv6遷移實踐的建議》的演講。

　　程時瑞：劉經(jīng)理作為一個設備提供商，根據(jù)中國和外國的國情，分別提出了向IPv6過渡的建議，并且華為有一些配套的技術和產(chǎn)品，這些對我們都是一個很好的借鑒。

　　下一個發(fā)言的是思科公司運營商架構師王伯劍先生，他發(fā)言的題目是《運營商IPv6遷移實踐的建議》。

　　王伯劍：大家早上好！

　　我是來自思科公司的王伯劍，我今天的內容包含了三個部分，首先我們討論一下運營商IPv6遷移的動力，但是我相信經(jīng)過這兩天嘉賓的演講，我們相信大家對遷移的動力已經(jīng)是非常地清楚了。那么，這里面我們主要談一點，就是IPv6遷移的商業(yè)化策略。因為從思科的角度來看，我們認為IPv6的遷移，首先是一個商業(yè)化決策的問題，接下來才是技術決策的問題。第二部分我們討論一下IPv6遷移的步驟和關鍵的技術，實際上是一種新興的技術。

　　其實我了昨天和今天的會議，我發(fā)現(xiàn)我們今天談IPv6轉型的時候，非常關鍵的一個詞是“遷移”。什么是遷移呢？這跟我們前幾屆的IPv6的峰會上討論的IPv6的部署有非常大的不同，今天我們談IPv6的遷移，意味著大量的用戶、大量的內容將會從IPv4的網(wǎng)絡向IPv6的網(wǎng)絡發(fā)展和變化，IPv4和IPv6兩張網(wǎng)絡會在長期范圍內共存。今天上午的運營商代表也談了從IPv4到IPv6遷移的過程中，從終端到內容種種的挑戰(zhàn)，這也說明我們的IPv6的遷移不會在很短的時間完成，因此對于運營商來講，我們在遷移之初或者是中短期的范圍內，我們需要解決的非常關鍵的問題，就是如何解決IPv4和IPv6互聯(lián)網(wǎng)如何聯(lián)通、交互的問題。那么，這樣的一些問題，帶來了我們傳統(tǒng)的IP技術所不能解決的，所以這里面我們會提到一些新興的技術。

　　我們非常高興地看到，其實有一些運營商已經(jīng)非常地關心IPv6遷移的過程，因為我們今天談到遷移的時候，其實跟我們目前大部分的運營商已有的實踐是非常不同。因為我們分析案例、看運營商的實踐，都可以發(fā)現(xiàn)我們現(xiàn)在的IPv6的實踐，都是基于封閉的網(wǎng)絡、封閉的業(yè)務開展IPv6的部署，比較少的運營商考慮真正兩個網(wǎng)絡遷移的問題。我們也跟一些運營商積極地試圖在解決這些問題，而且我們提出了一些技術標準，我們非常積極地在推進這些技術標準在我們設備層面的實現(xiàn)。

　　國內我們當著運營商的代表我們也班門弄斧，我們想試圖從思科針對運營商的業(yè)務特點和業(yè)務發(fā)展的角度嘗試給出一些建議。

　　首先，第一方面的題目是全球范圍內的IPv6的實踐活動。我們這兩天有國內、國外的運營商分別介紹自己的實踐活動，我們可以看到IPv6在全球范圍內的運營商已經(jīng)開始了很多的實踐活動。這些實踐活動包括了有線運營商，也包括了我們傳統(tǒng)的固網(wǎng)運營商。思科在其中也積極地配合很多的運營商，來推動IPv6網(wǎng)絡的部署和業(yè)務的提供。

　　另外一方面，其實我們也看到了一個積極的方面，就是內容提供商，像Google、雅虎等大的內容提供商，其實也在加快自己內容的IPv6化。其實產(chǎn)業(yè)界，這兩年都開始了非常積極的IPv6的實踐。

　　經(jīng)過了這兩天的討論我們有一個共識，IPv6的遷移最主要的問題是來源于地址的短缺。但實際上，我們看到IPv6的遷移，首先是一個商業(yè)策略選擇的問題。因為我們分析不同的運營商的案例的時候，我們會看到不同的運營商選擇了不同的業(yè)務來啟動他的IPv6遷移。而在不同的業(yè)務中，他們又使用了不同的技術，這些技術的選擇，實際上跟運營商的技術重點，包括了基礎設施的條件、技術儲備、競爭態(tài)勢都存在著非常密切的聯(lián)系。剛才華為的代表也提到了破局的理念。因為在整個的遷移過程中，不僅僅是運營商的問題，我們涉及到了內容提供商、政府三方面的如何去配合，使得產(chǎn)業(yè)鏈良性循環(huán)起來。

　　那么，在新的IPv6的遷移過程中，傳統(tǒng)的博弈論實際上并不適合，需要有人破局，那么誰來破局呢？這肯定是我們的運營商，因為對于運營商來講，運營商面臨著最直接的發(fā)展用戶的壓力。所以，從我們的觀點來看，IPv6的遷移是商業(yè)和的平衡，平衡的一端是我們面臨的機會，但另一方面也是我們做IPv6遷移的時候的挑戰(zhàn)。因此，我們討論IPv6遷移的時候，首先我們討論的是商業(yè)策略的原則，在這個原則下我們再討論采用什么樣的技術。因此，這里面我們試圖給出一些IPv6遷移的原則，首先我們要考慮原則，第二個是成本。這個成本來自兩方面，一個是我無的改造的成本，另一方面是人的成本，我做IPv6的改造會不會影響用戶的體驗，會不會造成用戶的流失。第二個方面，我們要討論遷移選擇哪種業(yè)務啟動我的遷移。因為對于運營商來講，我每天的CAPEX投資是有限的，我要啟動這把火，我要選擇哪些業(yè)務？

　　首先是重要且緊急的業(yè)務，第二個是運營商能夠主導的業(yè)務，第三個是能夠體現(xiàn)長期競爭優(yōu)勢的業(yè)務。接下來，我們去考慮技術的選擇，在技術選擇的時候，運營商應該選擇有成熟部署經(jīng)驗，且在產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展比較成熟、技術標準化做得比較好的技術。這種技術不一定是非常復雜的技術，但一定是比較成熟、易于部署、易遷移的技術。最后一方面是遷移的時機，實際上今天我們坐在這里開會，其實對于遷移的時機來講肯定是毋庸置疑，要立刻開始行動了。因為我們沒有考慮到未來的遷移，我們是有一個IPv6、IPv4長期共存的過程，以及最終過渡到IPv6網(wǎng)絡的過程。所以，我們要制定每個階段的遷移策略，每一個階段的遷移策略里面解決不同的問題。

　　思科在去年的9月份就發(fā)布了針對運營商的IPv6遷移的解決方案，我們內部把它叫做CGv6，那么在思科CGv6的遷移三部曲，我們分成了三個階段。第一個階段是保值階段，就是保護我既有的IPv4網(wǎng)絡中的資產(chǎn)和投資，這一階段我們更重要的是利用我們現(xiàn)有的IPv4資源。第二階段是準備的階段，在準備的階段我們要開始準備發(fā)展IPv6的用戶，嘗試開始提供IPv6的內容，這個階段可能時間比較長。最后一個階段是繁榮的階段，所謂的繁榮階段是比較長期的愿景了，在這個愿景下，我們未來的網(wǎng)絡進入了下一代發(fā)展的歷史機會。在這個階段里面，基于IPv6一些新興的產(chǎn)業(yè)和新興的創(chuàng)新不斷涌現(xiàn)，整個的互聯(lián)網(wǎng)順利遷移到下一個時代。

　　我們認為，在這樣的一個分階段的三部曲中，第一個保值的階段和準備的階段，對于運營商在進行IPv6遷移的時候是最為關鍵的，在這樣一個保值的階段和準備的階段，運營商一方面要保護我IPv4已有的，我要逐步發(fā)展IPv6用戶，同時我要嘗試開始這個遷移的策略。因此回到我們剛才討論的主題，IPv6的遷移是一個商業(yè)化的問題，這要平衡我業(yè)務的選擇、投資，因此在這樣的兩個階段，我們提到了兩個技術，一個是地址轉換的技術，一個是隧道傳送的技術。隧道傳送的技術，這兩天很多的演講者也提到了這里面我并不過多地談這個技術本身，我們想說的一點是，今天的隧道技術跟我們過去講4over6、6over4有很多不同，我們首先要假定一個場景，我們適合什么樣的隧道技術，什么樣的隧道技術適合什么樣的場景。

　　第一種是4over6、6over4的隧道，第二種是骨干網(wǎng)的隧道，第三種是基于家庭網(wǎng)關、CPE發(fā)起的隧道。我們針對家庭客戶、針對我們發(fā)展了IPv6的種子用戶之后，這些用戶如何把它接入進網(wǎng)絡，如何讓他訪問IPv6的內容，如何保持他的體驗可以訪問IPv4的內容，我們又不想動大量的接入網(wǎng)絡，這個時候隧道技術變得非常關鍵。這個時候因為我的家庭網(wǎng)絡終點非常多，那么這個時候對于隧道技術來講，提出的問題是能不能做成輕量級的隧道，能不能是無狀態(tài)的隧道，便于我擴展。這個時候，我們跟國際上的運營商一起參與了6RD的技術。另外一個是地址遷移和地址轉換的技術，其實我們今天用的詞語是我們過去談論IPv6用到的詞語是并不一樣，首先談到了遷移，現(xiàn)在談到了地址轉換。這實際上是跟我們做IPv4做地址翻譯，我們想可以地進行一個區(qū)別。因為這里面非常關鍵的是，我們要通過這樣的一個技術，把IPv4的互聯(lián)網(wǎng)和IPv6的互聯(lián)網(wǎng)進行一個連通。那么，這個地址轉換的技術變得非常關鍵。對于運營商來講，我們的地址轉換的技術，是所謂的運營商級的地址轉換的技術。這張膠片我們大量羅列了一下運營商IPv6業(yè)務遷移所涉及到的領域，包括了固網(wǎng)、移動網(wǎng)、數(shù)據(jù)中心、企業(yè)網(wǎng)絡。　　我們給出了思科對于中國的運營商遷移的建議，希望和中國的運營商一起合作，希望推出滿足中國特色的遷移策略。我們今天討論遷移的時候，首先是按照業(yè)務類型，我們并不是單純地比較哪種技術好、哪種技術不好，我們首先要看類型。

　　我們的卷點是，3G移動互聯(lián)網(wǎng)，應該成為IPv6遷移的灘頭陣地。我們發(fā)現(xiàn)3G移動互聯(lián)網(wǎng)非常適合率先進入IPv6，因為相比較寬帶互聯(lián)網(wǎng)，運營商對于移動互聯(lián)網(wǎng)的掌控能力更強，包括了終端的定制、網(wǎng)絡的建設、內容的經(jīng)營。三大運營商對于內容的掌控做得非常激進，我們都有自己的內容商城的業(yè)務在移動互聯(lián)網(wǎng)上發(fā)展。第二點是移動互聯(lián)網(wǎng)的市場空間巨大，用戶發(fā)展迅速，而且3G也會成為今后我們運營商收入的主要來源，因此IPv6晚上不如早上，早上我們遷移的成本會低很多。但是，在我們整個向IPv6遷移的時候，我們也不能忽視一點，就是IPv6的內容不可能一天就緒，我們的IPv4用戶也不可能一天遷移到IPv6上。剛才我們運營商的代表也提到了，我們在IPv4向IPv6遷移的時候，終端的問題是最大的。因此，在IPv6遷移的過程中，地址轉換的技術也非常關鍵。為什么呢？首先，新的互聯(lián)網(wǎng)的應用對于TCP session的數(shù)值的要求非常大。移動運營商要開展互聯(lián)網(wǎng)的業(yè)務，你要提供足夠的session數(shù)，session數(shù)大了，擴展的能力會非常大，那么對于運營商來講會限制每個用戶的session，這樣會影響用戶的體驗。當用戶去Google Map上搜索一個地址，我們訪問的時候可以看到非常清楚，可以準確定位。如果運營商把這個session數(shù)降低到20%，會發(fā)現(xiàn)地圖上有一些區(qū)域沒有辦法顯示出來。如果再TCP session數(shù)限制到10個的時候，實際上搜索出來的結果是不可用的，如果把TCP session數(shù)限制到5個，那么Google Map是根本不能使用的。

　　那么對于TCP session的改造上面，因為移動互聯(lián)網(wǎng)和我們的固定互聯(lián)網(wǎng)不同，在所有的承載技術上面不同，因此我們考慮今天的移動互聯(lián)網(wǎng)IPv6遷移的時候，我們的RAN網(wǎng)絡、承載網(wǎng)絡，我們的RNC、SSN，這些部署量最大的網(wǎng)元其實是不需要動的。所以，今天來講，在我們的3G互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務發(fā)展之初，我們啟動IPv6遷移是一個非常好的時機。

　　另外一點，我們看一下視頻的業(yè)務，視頻的業(yè)務會在未來成為互聯(lián)網(wǎng)主體的流量。但是，我們怎么樣開展這個視頻的業(yè)務，首先從我們的觀點來看，單純的封閉型的IPTV的業(yè)務，是不足以印證IPv6的部署。其實有一些業(yè)務，是我針對IPTV先上IPv6，但是我們上了IPv6帶不來新的業(yè)務體驗，除了運營商多花錢更新業(yè)務、更新流媒體服務器。那么，能夠撬動我們在視頻網(wǎng)站上部署業(yè)務驅動、商業(yè)驅動，其實來自于三屏合一的業(yè)務。當有一天我們運營商希望跨越服務的，才會對IPv6遷移有幫助。那么，整個的IPv6的遷移成本是比較巨大的，因為整個的遷移涉及了我的視頻頭端，整個的視頻網(wǎng)絡、終端等等。

　　那么針對固網(wǎng)運營商，我們首先看一下固定IP網(wǎng)的基礎現(xiàn)狀，我們看到核心路由器、邊緣路由器，通常是支持雙棧。接入網(wǎng)絡，比說PON等現(xiàn)有的設備對于IPv6不支持，或者是支持的能力非常差。而我們在寬帶領域，我們其實面對的最主要的問題不是業(yè)務發(fā)展的問題，而是用戶發(fā)展的問題，我們缺IP地址，而這個內容又不用運營商掌控。因此，我們對于IPv6在寬帶互聯(lián)網(wǎng)上的遷移策略，對于運營商的建議是在中短期內，我們避免網(wǎng)絡大規(guī)模的升級，通過網(wǎng)絡中點的升級，增加一些隧道的網(wǎng)關，來避免龐大的升級改造，逐漸地發(fā)展我的IPv6的用戶。

　　從長遠來講當然是雙棧，但是這個過程會相對比較長。這是我們整個遷移的示意圖，這張圖我們也跟運營商進行過交流，我們在遷移方案里面，我們實際上是把用戶按照傳統(tǒng)的PPoE撥號的用戶或者是企業(yè)的用戶、專線的用戶，相對有接入的技術解決遷移的過程。那么，在這張膠片的下方，我們也比較了不同遷移技術的成本，時間的原因我們不具體分析每一項成本了。

　　今天來講，我們部署這種隧道的技術，特別是像6RD、LtoTP，可以避免我們大量升級接入網(wǎng)絡的平面。實際上，對于運營商來講，在短期內是一個比較好的技術的選擇。

　　這里面其實我們還想提一個問題，我在IPv6遷移的時候，我的地址轉換的點，應該放在什么地方。其實我們今天運營商也有做NAT44的技術，通常我們地址的翻譯點放在BRAS上，其實我們應該限制這個P2P，雖然我們現(xiàn)在沒有限制，但是它是占據(jù)了我們城域網(wǎng)、骨干網(wǎng)最主要的流量。我們對于P2P應該有一個流量本地化的最終結果，我們無論是采用壓制的方式，還是通過跟P2P軟件的開發(fā)商合作，我們希望這個流量要本地化，就是我希望這個P2P盡可能地在城域之內找種子。這樣的話，如果我們把NAT轉換放在BRAS上，這意味著我的P2P的流量要反復穿越NAT，你NAT的轉換量非常大，你的P2P的流量也非常大，你在BRAS上部署NAT并不經(jīng)濟。因此，NAT在網(wǎng)絡中今后的位置，應該是上不去。

　　最后我們認為雙棧的技術是比較好的，但是我們并不能一天具備雙棧的部署，因此我們會做一些混合的模型，包括做隧道的技術。其實從數(shù)據(jù)中心來講，雙棧相對來講問題并不是那么大，對于數(shù)據(jù)中心來講，需要重點考慮的恰恰是數(shù)據(jù)中心應用相關的一些設備的IPv6能力，比如說我的應用加速、負載均衡、防火墻的IPv6能力，其實變得非常關鍵。

　　我們嘗試給出一個遷移的路線圖，在中短期我們建議我們優(yōu)先去開展移動互聯(lián)網(wǎng)的IPv6試點，在有條件的地方，我們去部署寬帶互聯(lián)網(wǎng)的IPv6試點，這個時候我們要重點推動終端的改造，另外推動移動互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)元的改造。對于數(shù)據(jù)中心和電信的運營商自營的業(yè)務，我們應該先進行雙棧。對于視頻的業(yè)務，我們依賴于中國政府在三網(wǎng)融合產(chǎn)業(yè)政策上的落地，我們還是保持一個跟蹤的狀態(tài)。在中期，首先我們要實現(xiàn)移動互聯(lián)網(wǎng)的IPv6化。中期的目標是IPv6的網(wǎng)絡會變得非常巨大，這個時候IPv4和IPv6互通的流量是非常巨大的。長遠的目標，當然是IPv6化。

　　最后總結一下，我們首先認為IPv6遷移是一個商業(yè)策略驅動，第二點我們認為是在遷移之初，地址的轉換技術和隧道技術非常關鍵。第三點，我認為從業(yè)務的角度來看，移動互聯(lián)網(wǎng)和視頻的網(wǎng)絡，是最先具備IPv6遷移的商業(yè)動力。非常感謝大家的時間！

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