2019话说IPv6最新技术研究

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

Segment Routing(SR)技术是由Cisco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IPv6,还是会遇到不少新问题。IPv6的自动配置功能,采用格式正确的ICMPv6路由器公告(RA),会引起设备安装传送路由器的默认路由,当不止一个路由器发送这样的数据包时,问题就会出现。虽然两个路由器发送这种格式正确数据包的可能性微乎其微,可是在测试网络中,路由器公告很容易溜出去、跑到生产环境上,或者是跑到不同的测试网络上,从而造成严重破坏。Multi-homing问题会导致流量似乎丢失或从来没有被发送。区别在于,它时而行,时而不行,似乎是间歇性的。这归因于计时器或生命周期的不同,让设备有一个“恢复”期间,它在这段期间似乎会正常运行。在IPv6中,可以通过路由策略、主机中心策略和网关策略来解决Multi-homing问题。路由策略使用BGP的IPv6多宿主或者“隧道”机制的IPv6多宿主和ISP之间协商的多宿主实现。主机中心策略是通过主机来实现链路容错性和均衡复杂能力的,由主机对源地址和目的地址进行选择,选择不同的源地址相当于选择了不同的ISP。网关策略在多宿主站点和上游ISP网络之间使用一个网关,对源地址的转换达到多宿主的目的。Multi-homing技术不是IPv6特有,IPv4网络中就存在了,不过Multi-homing在IPv6部署时会遇到新问题,因而基于IPv6的Multi-homing出现了各种应对策略。

除了以上三种,IPv6还有Mobile IP,VXLAN over IPv6等一系列新的技术,很多都处于标准草案阶段,大家对IETF技术去解决。

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