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交通大学校园网 IPv6 建设情况介绍

交通大学校园网 IPv6 建设情况介绍. 2004-12-26 上海交大网络中心. 主要内容. 建设过程 建设经验 建设成果. 建设过程. CERNET 国家网络中心自 1998 年开始进行 IPv6 方面的实践，建立了 IPv6 的试验网络， 6 月， CERNET 正式加入下一代 IP 协议 IPV6 试验网 6BONE 成为 6Bone 的主干网成员，上海交通大学是最早加入 CERNET Ipv6 实验网的节点之一 . 建设过程.

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交通大学校园网 IPv6 建设情况介绍

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Presentation Transcript

  1. 交通大学校园网IPv6建设情况介绍 2004-12-26 上海交大网络中心

  2. 主要内容 • 建设过程 • 建设经验 • 建设成果

  3. 建设过程 • CERNET国家网络中心自1998年开始进行IPv6方面的实践，建立了IPv6的试验网络，6月，CERNET正式加入下一代IP协议IPV6试验网6BONE成为6Bone的主干网成员，上海交通大学是最早加入CERNET Ipv6实验网的节点之一

  4. 建设过程 • 1999年11月，CERNET-Nokia联合开展IPv6方面的合作研究，利用Nokia IP650路由器实现试验床地区网到国家网络中心的互连。 • 上海交大以6over4隧道的方式连接IPv6 TestBed backbone • 3ffe:3207/32 3ffe:3217/32 • 华东南地区网络中心(上海交大)承担其中native ipv6 mail/dns的研究子项目。 • 上海交通大学IPv6试验小组成立

  5. 建设过程

  6. 建设过程 2002年9月 交大校园网升级Cisco7507 IOS支持IPv6以代替Nokia IP650路由器静态路由联入CERNET网络中心(rsp-jsv-mz.122-11.T6.bin) 2003/3/9从CERNET申请地址段2001:250:6000::/48 2003/4/27 以BGP4+(AS65010)将上述地址联入CERNET网络中心 2003/6/2从CERNET申请域名sjtu6.edu.cn,建立若干IPv6/4双栈的服务器

  7. 建设过程 • 2004年4月启动下一代互联网中日 IPv6 合作项目 • 上海交大作为全国三个地区主干节点之一，承担了CJ上海IPv6城域网建设和相关应用项目的开发工作 • 2004年底启动的CERNET2 25个主节点的互连，上海交大IPv6校园网正式改接入CERNET2

  8. 建设经验 • HardWare/SoftWare IPv6 Supported • 方案选择 • IPv6过渡技术

  9. 建设经验 • 支持IPv6的设备提供商 • Cisco Systems(硬件加速IPv6转发功能, Catalyst 6500 Series/Cisco 7600 Series Supervisor Engine 720-3BXL (Sup 720-3BXL) (The Supervisor 720 switches IPv6 packets using a combination of hardware elements including two processors and a set ofASIC’s) • Juniper Networks(IPv6 Hardware Forwarding on all M & T Series model) • Extreme Networks(Linerate forwarding on 16 x GE ports using IXIA but need one IPv6 Network Processor card per interface (4 ports) • Foundry (IPv6 software forwarding on current platforms , Never seen on any customer’s network) • FUJITSU/HITACHI/NEC(IPv6 Hardware Forwarding (R920/980) • Quidway High-capacity IPv6 router - NE5000 series (640Gb/s, 1500Mpps, 40Gb/s capable, IPv4/IPv6/DWDM/GMPLS) • ZTE and Harbour Networks also presented their IPv6 Roadmap in April 04, Beijing IPv6 summit • 大部分厂商提供硬件(NPU/ASIC)的支持

  10. 建设经验 • 主干支持IPv6的路由协议 • BGP4+(RFC 2545 RFC 2858) • IPv6 IS-IS (draft-ietf-isis-ipv6-02.txt) • OSPFv3 (RFC2740) • RIPng(RFC2080) • 静态

  11. 建设经验 MP-BGP4 OSPFv3 router bgp 100 bgp router-id 1.1.1.11 no bgp default ipv4-unicast neighbor 2001:DA8:8000:111A::2 remote-as 100 ! address-family ipv6 neighbor 2001:DA8:8000:111A::2 activate no synchronization exit-address-family interface Ethernet0/0 ipv6 address 2001:DA8:8000:1::1/64 ipv6 ospf 1 area 0 ! ipv6 router ospf 1 router-id 1.1.1.1 RIPng IS-IS interface GigabitEthernet2/2 ipv6 address 2001:DA8:8000:1106::1/64 ipv6 rip v6 enable ipv6 rip v6 default-information only ! ipv6 router rip v6 redistribute bgp 100 interface GigabitEthernet2/2 ipv6 address 2001:DA8:8000:1106::1/64 ipv6 router isis isis circuit-type level-2-only ! router isis net 49.0001.0000.0000.000c.00

  12. 建设经验 OSPFv3 MP-BGP4 so-0/1/0 { description 10G_to_Beijing-core_J; sonet-options { fcs 32; } unit 0 { family inet { address 202.38.120.138/30; } family inet6 { address 2001:da8:1:23::2/64; } } } ospf3 { export direct-routes-and-jiaoda; reference-bandwidth 10g; area 0.0.0.0 { interface so-0/1/0.0; } } protocols { bgp {group ibgpv6-core { type internal; description to_cernet2_all_v6cores; local-address 2001:DA8:1:ff::5; family inet6 { unicast; } neighbor 2001:DA8:1:ff::2 { description to_cernet2_r-wh6; }

  13. 建设经验 • 支持IPv6的操作系统 • 目前流行的如Window-X,Linux,FreeBSD,Sloaris,Macintosh Mac … • 大多采用IPV6/IPV4双协议栈的形式， • 通过增加补丁文件或编译新内核实现。 • 可以通过访问http://ipv6.sjtu.edu.cn获得简单介绍

  14. 建设经验 • 支持IPv6的常用软件 • WWWhttpd-2.0.45.tar.gz/httpd-2.0.47-win32-ipv6.zip • FTPpure-ftpd-1.0.14-1.i386.rpm • BBSfirebird2000 v1126 • DNSbind9 • PROXYSquid-2.5 CVS • MAIL  sendmail sendmail-8.11.4 8.11.4-8.i386.rpm • VideoMS Meida Server9.0 • Router zebra-0.93b.tar.gz(Cernet BGP4+)

  15. 建设经验 • Native IPv6 • Dual stack(IPv6/IPv4) • Tunnel • 我们的思考(必须解决DNS)

  16. 用户接入中使用的过渡技术 • 1.双协议栈技术 • 对于直连IPv6路由器的双栈PC，采用无状态地址自动分配,开启router-discovery (有状态类似DHCP6) • 地址格式： 网络前缀＋接口ID

  17. 用户接入中使用的过渡技术 • MAC Address: 0000:0B0A:2D51 • In binary: 00000000 00000000 00001011 00001010 00101101 01010001 U/L Bit Company-ID Individual Node-ID • Insert FFFE between Company-ID and Node-ID 00000000 00000000 00001011 11111111 11111110 00001010 00101101 01010001 • Set U/L bit to 1 00000010 00000000 00001011 11111111 11111110 00001010 00101101 01010001 • Resulting EUI-64 Address: 0200:0BFF:FE0A:2D51 = FFFE U/L Bit

  18. 用户接入中使用的过渡技术 • 2.隧道技术 • 隧道：通过在一种协议中承载另一种协议，实现跨越不同域的互通，具体可以是IPv6-in-IPv4，IPv6-in-MPLS，IPv4-in-IPv6等隧道类型。 • 比如路由器将IPv6的数据分组封装入IPv4，IPv4分组的源地址和目的地址分别是隧道入口和出口的IPv4地址。在隧道的出口处，再将IPv6分组取出转发给目的站点。隧道技术只要求在隧道的入口和出口处进行修改，对其他部分没有要求，因而非常容易实现。但是隧道技术不能实现IPv4主机与IPv6主机的直接通信。

  19. Dual-stack node Dual-stack node IPv4 Tunnel Dual-stack node IPv6 H Payload IPv6 H Payload IPv4 H IPv6 H Payload 用户接入中使用的过渡技术

  20. 用户接入中使用的过渡技术 • IPv6-Over-IPv4 GRE隧道 适合主机－主机，主机－路由器，路由器 －路由器 在IPv4的GRE隧道上承载IPv6 IPv6是乘客协议，IPv4是承载协议 手工配置，主要用于长期稳定的安全通信连接

  21. 用户接入中使用的过渡技术 • GRE on Cisco ipv6 unicast-routing ipv6 cef ! interface GigabitEthernet2/10 ipv6 address 2001:DA8:8000:111C::2/64 ipv6 cef ! interface Tunnel9903 no ip address no ip route-cache distributed ipv6 address 3FFE:3240::FFFF:0:8:2/112 tunnel source FastEthernet4/0/0 tunnel destination 202.38.99.4 tunnel mode gre

  22. 用户接入中使用的过渡技术 • IPv6-Over-IPv4 手动隧道 适合主机－主机，主机－路由器，路由器－路由器 是通过IPv4骨干网络连接两个IPv4域的永久连接 与GRE类似，只是封装格式有所区别

  23. 用户接入中使用的过渡技术 • Manual IPv6 on Cisco ipv6 unicast-routing ipv6 cef ! interface GigabitEthernet2/10 ipv6 address 2001:DA8:8000:111C::2/64 ipv6 cef ! interface Tunnel9903 no ip address no ip route-cache distributed ipv6 address 3FFE:3240::FFFF:0:8:2/112 tunnel source FastEthernet4/0/0 tunnel destination 202.38.99.4 tunnel mode ipv6ip

  24. 用户接入中使用的过渡技术 • 6to4 自动隧道(rfc3056) 适合路由器－路由器 使用ipv4网络连接和传输ipv6数据包,是一种自动建立隧道的方法。国际地址分配机构IANA专门为“6to4”过渡机制分配了一个永久性的13(0x0002)比特顶级聚类标识(TLAID) (2002+2字节的本地边界路由器的ipv4地址)。

  25. 用户接入中使用的过渡技术 • 6to4边界路由器是隧道的端口，当它接收到IPv6分组时，从IP头标的IPv6地址域中提取出隧道末端的IPv4地址后，将IPv6报文封装在以此IPv4地址为目的地址的IPv4报文中，同时将IPv4报头中的协议域字段设为41。隧道对端的操作正好相反，将IPv4数据报解封得到IPv6报文，将此报文在IPv6站点内路由 • 利用6to4技术，站点可以立即开始升级到IPv6，而不需要向地址注册机构申请 IPv6地址空间。这也同时也简化了ISP提供商的管理工作。 • 6to4技术的优点在于只需要一个全球唯一的IPv4地址便可使得整个站点获得与其他IPv6站点的连接。

  26. 用户接入中使用的过渡技术

  27. IPv6 Network IPv6 Network IPv4 用户接入中使用的过渡技术 • 6to4 on Cisco 6to4 Router1 6to4 Router2 E0 E0 192.168.99.1 192.168.30.1 Network Prefix:2002:C0A8:6301::/48 Network Prefix:2002:C0A8:1E01::/48 = = interface Loopback0 ip address 192.168.30.1 255.255.255.0 ipv6 address 2002:C0A8:1E01:1::/64 eui-64 ! interface Tunnel0 no ip address ipv6 unnumbered Ethernet0 tunnel source Loopback0 tunnel mode ipv6ip 6to4 ! ipv6 route 2002::/16 Tunnel0

  28. 用户接入中使用的过渡技术 • ISATAP自动隧道(aft-ietf-ngtrans-isatap-04.txt) 适合主机－路由器 站点内自动隧道地址协议） 在隧道两端之间可以运行ND协议 IPv6将底层的IPv4看在一个NBNA 网络前缀＋接口ID 主机的网络前缀是通过向ISATAP路由器发送请求得到的

  29. 用户接入中使用的过渡技术 • ISATAP on Cisco

  30. 用户接入中使用的过渡技术 • Tunnel Broker Rfc3053

  31. 用户接入中使用的过渡技术 • 3.网络地址转换/协议转换技术 • 解决了IPv6和IPv4直接通信的问题

  32. 用户接入中使用的过渡技术 • NAT-PT(RFC 2766 ) NAT-PT技术可以用来解决IPv6网络和IPv4网络相互之间通信的问题 处于IPv6和IPv4网络的交接处，可以实现IPv6和IPv4之间的互通 协议转换:为了让IPv6和IPv4网络中的主机能识别对方，如IPv4网中的主机用一个IPv4地址标识IPv6网络中的一个主机，反之依然 协议转换：是实现IPv4和IPv6协议头之间的转换

  33. 用户接入中使用的过渡技术 • NAT-PT：NAT-PT是一种协议转换技术，用来解决IPv6和IPv4互通的问题。其主要思想是在v6节点与v4节点的通信时借助于中间的NAT-PT协议转换服务器，把网络层协议头进行V6/V4间的转换，以适应对端的协议类型。 • 当IPv6主机要与IPv4主机通信。 首先，需要在IPv6网络中标识IPv4主机，NAT-PT网关向IPv6网络中广播一个96位的地址前缀，用96位地址前缀加上32位IPv4主机地址作为对IPv4网络中主机的标识。IPv6主机发给IPv4主机的报文通过96位前缀被路由到NAT-PT网关处，对NAT-PT网关对IPv6报文头进行转换，分配临时IPv4地址标识IPv6源，报文转换为IPv4报文后发给IPv4目的主机。 • IPv4主机要与IPv6主机通信时，需要NAT-PT网关为IPv6主机分配临时IPv4地址，这种分配和绑定关系可以结合DNS完成，IPv4主机发出的报文在经过NAT-PT网关时，IPv4报文被转换为IPv6报文，并发送给IPv6主机。由于NAT-PT过渡方式只需要在中间设置转换设备即可完成IPv6网络和IPv4网络的互通，应用较为简便，较好的适用于常用的网络互通需求。

  34. 用户接入中使用的过渡技术

  35. 用户接入中使用的过渡技术

  36. 徐汇校区 研一楼 Summit48i 徐汇校区图书馆 Summit48i 徐汇校区网络中心 Summit48i 闵行校区网络中心 Summit48i 法华校区 番愚大楼 Summit48i 徐汇校区网络中心 Summit48i CERNET IPv6 BGP4 (AS65010 ) • 网络结构I期（IPv4/IPv6双协议栈） Cisco7507 Tunnel Broker Information ServerS Laptop IPv4/IPv6 Tunnel IPv4/IPv6 Tunnel IPv4/IPv6 Tunnel IPv4/IPv6 Tunnel router-discovery router-discovery router-discovery router-discovery router-discovery

  37. Alpine 3804 BD6808 BD6808 BD6808 BD6808 BD6808 BD6808 BD6808 法华 校区 • 网络结构II期（IPv4/IPv6双协议栈） 七宝 校区 1G 1G 徐汇 校区 1G 1G 10G 边界交换机 4G 1G 1G IPV4 1G 10G Alpine 3804 10G 1G 1G X 2 1G 闵行 校区 上中 校区 4G IPV6/IPV4

  38. 上海大学 2000:251:7804::/48 AS 65314 华东师大 2000:251:7803::/48 AS 65313 同济大学 2000:251:7806::/48 AS 65316 复旦大学 2000:251:7805::/48 AS 65315 上海交大 2000:251:7801::/48 AS 65311 东华大学 2000:251:7802::/48 AS 65312 E-Service 服务器 1 (2001: 251:7004:40::/64) 2 下一代互联网中日IPv6合作项目-上海城域网拓扑图 上海大学 2001:250:6008::/48 AS 65314 复旦大学 2001:250:6001::/48 AS 65315 上海大学 C1721 华东师大 C1721 复旦大学 C1721 241 (210.25.158.240/30) 242 234 (210.25.158.232/30) 233 2 (2001: 251:7001:31::/64) 1 1 (2001: 251:7001:51::/64) 2 237 (210.25.159.236/30) 238 1 (2001: 251:7001:40::/64) 2 1 (2001: 251:7001:50::/64) 2 241 (210.25.159.240/30) 242 1 (2001: 251:7001:41::/64) 2 237 (210.25.158.236/30) 238 ECNU_R920 210.25.159.77/32 2001:251:7004::77/128 SHU_R920 210.25.159.78/32 2001:251:7004::78/128 FuDan_R920 210.25.159.79/32 2001:251:7004::79/128 华东师大 2001:250:6004::/48 AS 65313 209 (210.25.158.208/30) 210 213 (210.25.158.212/30) 214 234 (210.25.159.232/30) 233 1 (2001: 251:E107:13::/64) 2 1 (2001: 251:E107:14::/64) 2 2 (2001: 251:7001:30::/64) 1 Ge1/0 Ge1/1 Ge1/0 Ge1/1 Ge1/1 Ge1/0 东华大学 C1721 2 (2001: 251:E107:15::/64) 1 1 (2001: 251:E107:12::/64) 2 205 (210.25.158.204/30) 206 218 (210.25.158.216/30) 217 同济大学 C1721 230 (210.25.158.228/30) 229 245 (210.25.158.244/30) 246 2 (2001: 251:7001:21::/64) 1 1 (2001: 251:7001:61::/64) 2 网络管理 服务器NMS Ge1/0 Ge1/1 DHU_R920 210.25.159.76/32 2001:251:7004::76/128 TongJi_R920 210.25.159.75/32 2001:251:7004::75/128 东华大学 2001:250:6002::/48 AS 65312 同济大学 2001:250:6006::/48 AS 65316 230 (210.25.159.228/30) 229 245 (210.25.159.244/30) 246 2 (2001: 251:7001:20::/64) 1 1 (2001: 251:7001:60::/64) 2 Ge1/1 Ge1/0 210.25.158.221/30 2001: 251:E107:16::1/64 201 (210.25.158.200/30) 202 1 (2001: 251:E107:11::/64) 2 1 (2001: 251:E107:1::/64) 2 138 (210.25.159.136/30) 137 Ge3/0 上海 SH7_1 R980 210.25.159.71/32 2001:251:E00E::71/128 上海 SH7_2 R980 210.25.159.72/32 2001:251:E00E::72/128 广州 GZ4_2 CX5210 210.25.159.42/32 2001:251:E00E::42/128 Ge1/1 北京 BJ1_1 GR2000 210.25.159.11/32 2001:251:E00E::11/128 33 (210.25.158.32/30) 34 29 (210.25.158.28/30) 30 210.25.158.222/30 2001: 251:E107:16::2/64 1 (2001: 251:E000:5::/64) 2 1 (2001: 251:E000:4::/64) 2 210.25.158.37/30 210.25.158.38/30 2001: 251:E000:6::1/64 2001: 251:E000:6::2/64 210.25.158.225 210.25.159.141 2001: 251:7001:11::1 上海交大 C1721 2001: 251:E107:2::1 210.25.158.226/30 210.25.159.142/30 226 (210.25.159.224/30) 225 2 (2001: 251:7001:10::/64) 1 2001: 251:7001:11::2/64 2001: 251:E107:2::2/64 网络管理 工作站NMC 上海交大 2001:250:6000::/48 AS 65311

  39. 建设成果 • 信息服务 • BBS • FTP • WWW • Video • Tunnel Broker(自动的隧道配置提供IPv4和IPv6的互连)

  40. http://www6.sjtu.edu.cn 返回

  41. http://bbs6.sjtu.edu.cn 返回

  42. http://ftp6.sjtu.edu.cn 返回

  43. http://video6.sjtu.edu.cn 返回

  44. http://tb.sjtu.edu.cn

  45. http://tb.sjtu.edu.cn

  46. http://tb.sjtu.edu.cn

  47. http://tb.sjtu.edu.cn

  48. http://tb.sjtu.edu.cn

  49. Session Initiation Protocol （SIP） • C/S结构，服务端和客户端 CJ-IPv6 下的E-Service业务系统（1）

  50. - SIP Server (SCS) • VoIP服务 • SIP控制服务器主要来完成SIP协议和信令的处理，实现用户间会话的建立； • - 短消息服务(IMS) • 即时短信服务 • 视频电话通信 CJ-IPv6 下的E-Service业务系统（2） • 文件传送服务 (客户端界面) • 白板共享服务 • 即时短信服务器，可以为用户提供语音和视频的通信、即时短信息的业务；并且还能够提供IP协作的一些功能，例如文件传送、白板共享、音乐共享等

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