2019话说IPv6最新技术研究
2019/7/18 11:44:09

2019年3月《关于2018年国民经济和社会发展计划执行情况与2019年国民经济和社会发展计划草案的报告》正式发布,报告列举了2019年中国要推进的70个大型工程项目,其中将5G和IPv6列为第十大工程:“加快5G商用步伐和IPv6规模部署,加强人工智能、工业互联网、物联网等新型基础设施建设和融合应用”。2019年,IPv6进入了第二阶段,预期到2020年末,IPv6流量必须要占据50%,新增网络不再使用IPv4,排名靠前的互联网应用、企事业单位、运营商的固定和移动网络全部要支持IPv6商用。IPv6协议不是对IPv4协议的简单扩展,也不能做拿来主义直接去用,IPv6也要面对一些新问题的出现,所以IPv6自己也要不断做创新。由此,不少新的IPv6技术随之而来,这些技术完全为IPv6技术量身定做,打着深深的IPv6技术的烙印。下面,我们就来介绍几个当前比较火的IPv6技术。  SRV6技术  Segment Routing(SR)技术是由Cisco提出的源路由机制,旨在IP和MPLS网络引入可控的标签分配,为网络提供高级流量引导能力,简化网络。SR有两种方法,一种是基于MPLS的Segment Routing(SR-MPLS),另一种是基于IPv6的Segment Routing(SRv6)。SRv6是IPv6与SR技术的结合,依靠IPv6地址的灵活性,通过IPv6报文的扩展支持隧道功能,从而取消了MPLS转发承载技术,将普通IP转发和隧道转发统一,简化网络。SRv6使用嵌入在IPv6数据包中的SRH(Segment Routing Header),支持SRH节点读取报头、更新指针、交换目标地址并转发,这是一种基于IPv6网络的SR技术,目前仍是IETF的草案。SRv6从2017年开始启动标准化进程,短短一年半,已有超50个的草案,覆盖组网的各个方面,可见大家对SRv6技术的热情程度。不过,SRv6对ASIC提出了一些特殊要求,SRv6节点必须沿SR路径执行多个操作,包括读取SRH,将IPv6目标字段重写到路径中的下一个节点,更新指针以及执行特定于节点的操作,目前我们还没有看到支持SRv6的网络设备出现,仍是处于技术研讨阶段,相信在后面的ASIC中会添加支持SRv6。在软件中,Linux内核通过SREXT内核模块支持内核版本4.10的SRv6,开源FD.io项目也支持SRv6。SRv6实质上是SR在IPv6中的落地,鉴于IPv6本身协议应用还没有IPv4普及,所以当前SR-MPLS更实际一些,而且SR-MPLS不需要任何特殊ASIC要求,仅需要特定的SR-MPLS控制平面软件,不影响ASIC转发数据包能力,已有实际应用落地。      DIP(Deterministic IP)技术  在IPv6包头中唯一新增的Flow Label字段,为基于流差异化服务提供了更方便的网络层识别方式,使得路由器对流的识别不再依赖传统的五元组,可以在不解析TCP/UDP四层传输层包头的条件下,实现对流的精准识别,并匹配相应的流转发策略。IP协议最初的“尽力而为(Best Effort)”已满足不了新应用场景中差异化服务的需求,确定性服务最早在IETF DetNet工作组被提出来,旨在为数据流提供确定性低时延及低抖动的IP层转发,并孵化出DIP(Deterministic IP)技术,DIP能够通过确定性的报文调度和核心无状态的网络架构,同时实现三层大网端到端时延确定性和大规模可扩展性,使得在IP网络可以为高优先级别的流提供确定性的转发服务。所谓确定性服务指的是服务选择中QoS信息往往具有不确定性,通过一些技术处理达到相对的确定,以便更好地进行流量调度。DIP技术不仅在流量调度上可以大显身手,在IP溯源技术上也有建树。DIP利用确定包标记溯源法,记录边界路由器IP包,可获得相应入口地址和攻击源所在子网,这种溯源方法简单高效。  Multi-homing技术  Multi-homing多宿主技术是一种重要的网络服务方式,具有提高网络可靠性、实现均衡复杂、增加网络带宽、保证传输层存活性等优点。Multi-homing并不是IPv6的一个新概念,但在多宿主环境中部署I

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