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推进CNGI试商用:高校与ICP需双管齐下

时间:2010/12/14 10:50:47 点击:1675

  核心提示:无可否认,基于IPv6的下一代互联网是必然的发展趋势。作为推动这一技术的先驱,CERNET2已成为世界最大的纯IPv6试验网。有了一个巨大的平台,还需要有内容才能把平台盘活。在“内容为王”的运营模式中,这是由试验网迈向试商用的关键,同时也是一个周期长、见效慢的过程,它包含了所谓“市场孕育期”。...
    无可否认,基于IPv6下一代互联网是必然的发展趋势。作为推动这一技术的先驱,CERNET2已成为世界最大的纯IPv6试验网。有了一个巨大的平台,还需要有内容才能把平台盘活。在“内容为王”的运营模式中,这是由试验网迈向试商用的关键,同时也是一个周期长、见效慢的过程,它包含了所谓“市场孕育期”。

  可喜的是,作为学术网络,CERNET2比运营商提早迈出了可贵的一步。除了全国范围的骨干网、驻地网以及100多个高校校园网基础设施的大规模建设外,在2008年国家发改委“下一代互联网业务试商用及设备产业化”专项中,还进行了20个重点示范应用。另外,在进行校园网升级的建设中,各个高校都进行了支持IPv6的应用系统和资源的升级和开发,例如清华大学的主要校内网站都支持IPv6,还部署了IPv6 的即时通信、IPv6 电话和IPTV系统等;北京大学、北京邮电大学、中国科技大学、华南理工大学等学校传统的基础网络服务全面支持IPv6。一些大学还建设了富有特色的IPv6应用系统,如东北大学支持IPv6的BT下载网站“六维空间”。上海交通大学提供的两路高清(1920×1080HDTV)和几十路标清(720×576 SDTV)的DVB电视直播网站、基于 Java 的Web全文搜索引擎、IPv6 FTP站点文件的搜索引擎;浙江大学的基于IPv6的温室环境监控系统;山东大学的教学资源整合平台;第二军医大学的数字图书馆医学数字资源等。在推动CNGI的试商用中,中国教育和科研计算机网又一次走在了前面。

  要推进CNGI的试商用,仅靠目前已完成的内容建设是远远不够的,还需要大规模的应用迁移或开发。而且,不仅要靠大学校园网的运维单位努力,还需要所有ICP(互联网内容提供商)的行动。这也是个巨大的工程。例如为完成谷歌网站对IPv6的支持,一个“规模很小的核心团队”前后共花了18个月的时间。实际上,除目前的几个大型的ICP外,大部分的ICP都没有对应用进行IPv6升级的日程表。

  鉴于此,教育部科技司谢焕忠司长在解读发改委“教育科研基础设施IPv6技术升级和应用示范”项目时,提出高校应成为IPv6 试商用的先锋,他认为,高校的科研力量以及用户群体性质使它有责任也有条件做IPv6试商用的先锋。因此,该项目计划在100所高校内培养100万个IPv6的用户,并在中国教育和科研计算机网领域内探索出在基础设施、运营服务、网络应用三个层面向NGI大规模过渡的解决方案。

培养100所高校的100万个用户成为IPv6的忠诚用户其实不容易,说来说去,还是需要大规模的内容建设。由于IPv6应用系统建设需要投入很大的工作量,但又没有很深的技术含量,没有多少属于研究层面的,因此不容易引起高校专家和学者的重视,但它却是属于运营层面的一项很重要的工作,否则,世界最大的IPv6试验网就会闲置在那里。

  目前在IPv6应用建设方面,在中国教育和科研计算机网内能做的大致有以下几个方面的内容:

  1. 实现校园网内应用系统和资源对IPv6的支持。

  校园网内应用系统,包括基础的网络应用,如门户网站、DNS、FTP、Email、BBS系统等;管理支撑系统,如网络监控、QoS、计费、安全系统等;以及各种专业应用,如流媒体资源、OA系统、教学系统、科研系统等;还可以是一些扩展的应用系统,如物联网(包括传感器网络、家庭网络、远程医疗网络、汽车网络)的应用等。要完成校园网内应用系统对IPv6的支持,可分为如下工作:

  (1) 校园网应用系统直接向IPv6迁移。

  由于目前校园网内的应用系统基本都是基于IPv4的,要完成它们向IPv6的迁移,就是保证它们能提供IPv6的服务。其中,有些系统是纯应用层的,与IP地址关联不大,而且这些应用系统所运行的操作系统如UNIX、LINUX 以及WINDOWS XP等均在内核中提供了对IPv4 和IPv6 双协议栈支持,这些系统迁移比较容易,如网站、流媒体等,给服务器赋予IPv6地址,并在DNS配置解析,基本上就可以提供IPv6服务。不少高校的基本网络应用采用开源软件,如BBS、FTP等,可通过简单修改源代码实现对IPv6的支持。至于有些应用程序与IP地址相关,需要进行地址转换,但又没有源代码,可采用“Bump-In-the-Stack”(BIS)或“Bump-in-the-API”(BIA)等技术,将IPv4 应用程序收发的IPv4 数据包和网络上传送的IPv6 数据包分别是在网络层和传输层进行转换。该方法不必对IPv4 的应用程序作任何修改,只要在主机软件中打上BIS 或BIA 的补丁就可提供IPv6服务。另外,处理后的应用系统除支持IPv6外,还可以利用主机上的IPv4 协议栈,同时支持IPv4 服务。但该方法效率不高,而且不能用于对IP地址直接进行操作的程序中。

(2) 校园网应用系统升级或重新开发。

  在对现有校园网应用系统进行较大幅度开发升级,或者新建一个应用系统,设计时应该考虑与网络层地址分离,以便灵活提供IPv4和IPv6的支持。方法是设计独立的通信模块,并将原来基于IPv4 的程序中与协议相关的函数替换成与协议无关的函数,地址结构也使用与协议无关的数据结构。

  (3) 校园网IPv6支撑系统的开发。

  校园网IPv6支撑系统是指面向IPv6的与网络层密切相关的运维系统,例如流量控制、QoS管理、计费等、安全系统,这些系统需要在网络层开发,不是提供给终端用户的应用系统,但在进行IPv6运维中起支撑作用,也是IPv6试商用中不可缺少的。

  2. 校园网内与IPv4应用系统的互通。

  由于校园网IPv4的应用很多,有些属于其他部门,或者是校外ICP的镜像,这种情况下,要实行对迁移、升级都比较困难,可采取代理或者网关的形式,保证IPv6用户对该应用的使用。例如:

  (1) 采用反向代理服务器。

  反向代理服务器架设在客户端和服务器之间,支持IPv4和IPv6,无论客户端是IPv4或者IPv6,反向代理服务器都能与之自适应通信。在反向代理服务器可配一些虚拟主机代理,可把部分的Web网站都迁移到IPv6上。

  (2) 采用地址转换网关。

  该法使用网关在IPv4网络和IPv6网络之间进行转换,使IPv6用户可访问IPv4资源,可采用NAT-PT网关或者IVI设备。

  NAT-PT技术(RFC 2766)是IETF最先提出的解决IPv4/IPv6互通问题的解决方案,是附带协议转换的网络地址转换器,通过修改协议报头来转换网络地址实现IPv4节点和IPv6节点互通,目前为大多数网络设备支持。但NAT-PT需要依靠DNS才可以找到IPv4、IPv6对应关系,效率低,存在安全漏洞,对网关的性能要求高,不适合在大规模IPv6网络中部署,所以目前IETF已不推荐使用NAT-PT。

IVI是清华大学提出的“基于无状态地址映射的IPv4与IPv6网络互连技术”。它通过用一段特殊的IPv6地址与IPv4地址进行惟一映射,实现地址的无状态地址转换,并支持1:N的有状态地址转换,可以实现IPv4地址的复用和IPv6对IPv4的单向互通;通过一对一的映射直接找到对应的地址,不需要通过DNS来查找IPv4、IPv6的对应关系,可减轻网关设备的负担,提高转换效率。

  3. 校内IPv6客户端访问ICP资源。

  由于大量的网络应用和资源在ISP网站中,而这些应用和资源不支持IPv6,因此,中国教育和科研计算机网管理者可主动与ICP联系,将其应用和资源引回网内,并免费进行升级,或者建立与其服务器之间的互通。

  4. IPv6应用和资源的整合与推送。

  目前由于IPv6应用和资源分别由各个高校进行建设,这些应用和资源都是十分优质的资源,但分散于互联网的各个角落,缺乏有效的整合和推送模式,普通的用户并不知道这些资源的存在。因此,各应用系统和资源开发和提供单位,应根据不同的应用领域或地域,建立推广的联盟,中国教育和科研计算机网内应该建设统一的门户和平台,学习运营商的运维模式,采取有效的应用和资源推送方式,引导用户通过IPv6获取资源和服务,以推动CERNET2的试商用。

作者:IPv6edu.com 来源:网络


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