企業“IPv6+”網絡規劃設計與演進

本書基於華為在企業“IPv6+”網絡領域多年積累的豐富經驗和實踐，以“IPv6/IPv6+”技術發展趨勢和技術實現原理為切入點，分析“IPv6/IPv6+”網絡的應用場景、關鍵驅動力，以及“IPv6/IPv6+”網絡演進面臨的挑戰和問題，給出企業“IPv6+”網絡演進的基本原則、路線規劃和關鍵步驟，並詳細闡述企業“IPv6+”網絡的規劃設計與演進方案，包括廣域網絡、數據中心網絡、園區網絡、終端、應用系統、安全等。本書旨在為讀者全面呈現企業“IPv6+”網絡演進的規劃設計、技術實現，並給出部署建議。

本書是企業“IPv6+”網絡規劃設計與演進的實用指南，匯聚華為優質解決方案和豐富的工程應用實踐，內容系統、框架清晰、通俗易懂、實用性強，適合網絡架構師、網絡規劃工程師、網絡交付工程師，以及對企業“IPv6+”網絡技術感興趣的讀者閱讀，也適合相關企事業單位的網絡技術人員參考。

文慧智

华为数据通信解决方案首席架构师，具有18年以上数据通信领域和解决方案的设计、测试及交付经验，对企业“IPv6+”网络规划和演进有着深入的理解和实践。先后深耕IGW、融合骨干网、智能城域网、SRv6等领域，曾为金融、政务、能源、交通等行业多个头部客户，以及国内外多个top级运营商提供顶层网络规划设计和咨询服务。个人拥有11项专利，参编《SRv6网络编程：开启IP网络新时代》。

王璇

华为数据通信解决方案架构师，具有17年数据通信产品和解决方案的网络规划设计及交付经验。曾负责运营商和企业网络的规划设计与创新，对IPv6网络的核心技术和演进趋势有深入的理解和洞察。致力于企业的广域网络、园区网络、数据中心网络架构和安全解决方案的优化和创新，以及运营商骨干、城域、移动回传等网络架构的优化和创新。主导或参与国内外运营商和大型央企的百余个网络项目规划设计。申请专利2项。

柳巧平

华为数据通信解决方案信息体验工程师，具有12年数据通信产品和解决方案资料的设计及开发经验。曾负责华为路由器、PTN等产品的资料设计，以及政务、金融、能源、交通等行业解决方案的资料设计与写作，曾参与《智慧城市云网安一体技术白皮书》《IPv6+政务云网技术白皮书》等的编写，致力于推动解决方案中相关技术的应用。

王思生

华为数据通信解决方案架构师。自2013年开始从事数据通信产品和解决方案的设计及开发工作，先后负责过政务、电力、煤矿等行业解决方案的网络规划设计。自2018年开始负责IPv6技术研究和规划，曾主导过10余家大型央企的“IPv6+”网络演进规划项目，具有丰富的企业“IPv6+”网络演进和方案设计与交付经验。

第 1章 IPv6發展和協議概述 001

1.1　IPv6發展進程和趨勢 001

1.1.1 IPv6的發展及進程 002

1.1.2 IPv6國外發展現狀 005

1.1.3 IPv6國內發展現狀 007

1.2　IPv6基礎 011

1.2.1 IPv6地址概述 011

1.2.2 IPv6報文概述 014

1.2.3 ICMPv6/NDP 019

1.2.4 IGP/BGP 027

1.3　小結 030

第 2章 “IPv6+”技術原理 031

2.1　“IPv6+”技術體系架構 031

2.2　SRv6 032

2.2.1 SRv6的基本概念 032

2.2.2 SRv6的工作原理 035

2.3　BIERv6 038

2.3.1 BIERv6的基本概念 038

2.3.2 BIERv6的工作原理 042

2.4　網絡切片 044

2.4.1　網絡切片的基本概念 044

2.4.2　網絡切片的工作原理 047

2.5　IFIT 051

2.5.1 IFIT的基本概念 051

2.5.2 IFIT的工作原理 052

2.6　APN6 055

2.6.1 APN6的基本概念 055

2.6.2 APN6的工作原理 057

2.7　SFC 058

2.7.1 SFC的基本概念 059

2.7.2 SFC的工作原理 060

2.8　智能無損網絡 061

2.8.1　智能無損網絡的基本概念 061

2.8.2　智能無損網絡的工作原理 064

2.9　小結 071

第3章 “IPv6/IPv6+”網絡驅動力及演進挑戰 072

3.1　“IPv6/IPv6+”的關鍵場景 072

3.2　“IPv6/IPv6+”演進方案所面臨的挑戰及問題 074

3.3　小結 077

第4章 企業“IPv6+”網絡演進策略 078

4.1　企業網絡整體架構 078

4.1.1　典型的企業網絡架構 078

4.1.2　業務互訪場景 080

4.2　“IPv6+”網絡演進基本原則 081

4.3　“IPv6+”網絡演進路線規劃 083

4.4　“IPv6+”網絡演進改造關鍵步驟 086

4.5　小結 088

第5章 IPv6地址申請、規劃和管理 089

5.1　IPv6地址申請 089

5.1.1 IPv6地址申請方式 090

5.1.2 IPv6地址數量評估 091

5.2　IPv6地址規劃 092

5.2.1 IPv6地址規劃總體原則 092

5.2.2　企業IPv6地址規劃建議 094

5.3　IPv6地址管理 100

5.3.1 IPv6地址管理職責劃分 101

5.3.2 IPv6地址管理要求 101

5.3.3 IPv6地址管理工具 103

5.4　小結 104

第6章 廣域“IPv6/IPv6+”網絡演進設計 105

6.1　廣域IPv6網絡整體方案及場景介紹 105

6.2　廣域網絡協議設計 109

6.3　廣域網絡業務設計 114

6.4　廣域網絡業務質量保障設計 120

6.5　廣域網絡可靠性設計 129

6.6　廣域網絡管理與運維設計 135

6.7　廣域“IPv6+”網絡升級改造演進策略和方案 141

6.8　小結 145

第7章 數據中心“IPv6/IPv6+”網絡演進設計 146

7.1　數據中心IPv6網絡演進設計原則 146

7.2　數據中心IPv6網絡整體方案 147

7.3　數據中心資源池IPv6網絡設計 152

7.3.1　傳統承載方案 153

7.3.2 Network Overlay方案 154

7.3.3 Host Overlay方案 162

7.3.4　存儲網絡方案 165

7.4　數據中心出口區IPv6網絡設計 170

7.4.1　數據中心廣域出口區改造方案 170

7.4.2　數據中心互聯網出口區改造方案 172

7.5　網絡周邊支撐系統IPv6設計 178

7.5.1　雲平臺 178

7.5.2　虛擬化平臺 180

7.5.3　存儲 181

7.5.4　網絡管理軟件 182

7.5.5 DHCP 182

7.5.6　服務器 184

7.5.7 DNS 186

7.6　網絡部署與運維設計 187

7.6.1　數據中心網絡規劃與部署 187

7.6.2　業務規劃與部署 188

7.6.3　業務動態監測 192

7.6.4　業務故障恢復 193

7.7　數據中心IPv6網絡升級改造演進策略 194

7.8　小結 199

第8章 園區“IPv6/IPv6+”網絡演進設計 200

8.1　園區“IPv6/IPv6+”網絡演進挑戰及目標原則 200

8.2　園區IPv6網絡整體方案及場景介紹 202

8.2.1　大中型辦公園區網絡 202

8.2.2　中小型辦公園區網絡 208

8.2.3　工業生產園區網絡 210

8.3　園區終端IPv6地址分配設計 212

8.3.1 IPv6地址分配方式 212

8.3.2 IPv6地址分配方案 216

8.4　園區終端IPv6準入設計 220

8.5　園區業務內部網絡設計 228

8.5.1 SDN園區IPv6網絡設計 229

8.5.2　傳統園區IPv6網絡設計 233

8.5.3　園區網絡路由設計 235

8.6　園區業務質量保障設計 240

8.6.1 QoS保障 241

8.6.2　應用識別與體驗分析 243

8.6.3　網絡切片 244

8.7　園區WLAN IPv6規劃設計 246

8.8　園區網絡出口部署建議 248

8.8.1　園區互聯網出口IPv6部署建議 249

8.8.2　園區廣域互聯部署建議 253

8.9　園區網絡管理和智能運維設計改造 255

8.10　園區IPv6網絡升級改造演進策略 257

8.11　小結 259

第9章 終端IPv6改造 260

9.1　終端IPv6能力現狀分析 260

9.1.1　終端分類 260

9.1.2　終端操作系統的市場份額 262

9.1.3　終端操作系統IPv6現狀 263

9.2　終端IPv6升級路徑 265

9.3　終端“IPv6+”能力 265

9.4　小結 266

第 10章 應用系統IPv6改造 267

10.1　應用系統改造流程概述 267

10.2　應用支撐系統IPv6改造 269

10.3　標準應用系統IPv6改造 270

10.3.1　標準應用軟件改造 271

10.3.2　數據庫改造 273

10.3.3 Web服務器改造 274

10.4　自研應用系統IPv6改造 275

10.4.1　代碼檢查 276

10.4.2　自研應用系統IPv6改造示例 277

10.5　小結 286

第 11章 IPv6改造推薦工具 287

11.1　IPv6現網評估 288

11.1.1 IPv6基礎能力評估 288

11.1.2　“IPv6+”基礎能力評估 291

11.1.3　“IPv6+”高階能力評估 292

11.2　IPv6改造實施 293

11.2.1 IPv6雙棧改造 293

11.2.2 SRv6協議改造 293

11.3　IPv6運營監測 294

11.3.1　組網建議 294

11.3.2　指標體系 295

11.4　小結 301

第 12章 安全IPv6演進設計 302

12.1　IPv6對安全的影響 302

12.1.1 IPv6特有的安全風險 302

12.1.2 IPv6從IPv4繼承的安全風險 304

12.1.3 IPv6提升的安全能力 305

12.1.4 IPv6安全建設面臨的挑戰 308

12.2　IPv6安全演進策略 309

12.2.1 IPv6安全演進原則 309

12.2.2 IPv6安全演進階段 310

企業“IPv6+”網絡規劃設計與演進

12.3　IPv6基礎安全防護策略 313

12.3.1　協議安全防護策略 314

12.3.2　主機安全防護策略 321

12.3.3　網絡安全防護策略 322

12.4　園區網絡IPv6安全防護方案 323

12.4.1　園區終端接入場景的安全防護方案 325

12.4.2　園區用戶訪問外網場景的安全防護方案 331

12.4.3　外部用戶訪問園區場景的安全防護方案 333

12.4.4　園區網絡安全運維方案 336

12.5　數據中心網絡IPv6安全防護方案 337

12.5.1　南北向安全防護方案 338

12.5.2　東西向安全防護方案 341

12.5.3　數據中心IPv6過渡期安全防護方案 342

12.6　廣域網絡IPv6安全防護方案 344

12.6.1　廣域網絡APN6動態溯源方案 344

12.6.2　廣域網絡安全監測方案 346

12.6.3　廣域網絡安全資源池方案 347

12.7　小結 348

參考文檔列表 350

縮略語表 352

後　記 362