IPV6技術(shù)CMNET現(xiàn)網(wǎng)測試與研究.ppt

1、中國移動集團(tuán)級重點研發(fā)項目 結(jié)題匯報報告,2011年11月10日,項目名稱： IPV6技術(shù)CMNET現(xiàn)網(wǎng)測試與研究,一. 課題目標(biāo)實現(xiàn)情況,目 錄,二、主要研究成果,1.1 研究背景（開題報告）,01010101011010,010101010,010101010,010101010,010101010,IPv6,010101010,安全性 更高,路由轉(zhuǎn)發(fā) 更高效,地址空間 更大,地址獲取 更便捷,業(yè)務(wù)質(zhì)量 更有保障,可以移動 永久在線,現(xiàn)已定義的IPv6全球路由地址有230億億(261)前綴可分配給60億人口和500億物聯(lián)網(wǎng)終端,徹底解除用戶發(fā)展限制!這僅是IPv6全部地址空間的九牛一毛!,

2、IPv6報頭新定義了流標(biāo)簽字段,路由器可根據(jù)源宿地址+流標(biāo)簽標(biāo)識一條端到端IP業(yè)務(wù)流.實現(xiàn)有序轉(zhuǎn)發(fā),對保障高QoE要求的流媒體,云計算業(yè)務(wù)體驗很重要!,IPv6全球單播地址無類別之分,可自頂向下樹狀分配,路由器可合并路由條目,瘦身路由表.定長且優(yōu)化的IPv6基本報頭還可提高路由器轉(zhuǎn)發(fā)效率,提升網(wǎng)絡(luò) 性能!,MIPv6(移動IPv6)協(xié)議可使IPv6移動終端在改變地理位置(即分到的地址發(fā)生改變)的同時不用終止已有連接!但 目前尚未發(fā)現(xiàn)遇此情況不允終止連接的業(yè)務(wù)!,IPv6協(xié)議支持IPSec報頭,可實現(xiàn)用戶數(shù)據(jù)端到端加密,中間網(wǎng)絡(luò)無法窺探和修改用戶報文內(nèi)容.但I(xiàn)PSec并非IPv6部署必須的,與國

3、家合法監(jiān)聽要求也有矛盾!,沒有路由器,同鏈路IPv6主機(jī)可自動配置己身IPv6地址實現(xiàn)互通有了路由器,即使無DHCPv6協(xié)助,IPv6主機(jī)也可無需認(rèn)證生成全球路由地址前綴,訪問互聯(lián)網(wǎng)!,運(yùn)營商收益,最終用戶收益,1.1 研究背景（開題報告）,1.1 研究背景（開題報告）,2010年在集團(tuán)公司的指導(dǎo)下，我省提出IPV6現(xiàn)網(wǎng)測試的課題研究項目，并與集團(tuán)研究院一起開展測試工作。2011年集團(tuán)研究院聯(lián)合7省提交了 IPv6發(fā)展策略、技術(shù)研究與實驗試點（2011）課題，4月份通過了集團(tuán)技術(shù)部的開題評審 。我省的子課題名稱為IPV6技術(shù)CMNET現(xiàn)網(wǎng)測試與研究。 2011年5月18日在集團(tuán)研究院召開了中國

4、移動CMNET河南省網(wǎng)現(xiàn)網(wǎng)測試技術(shù)討論會議。我省技術(shù)人員匯報了河南移動CMNET省網(wǎng)測試工作安排及測試方案，并通過了評議。,1.1 研究目標(biāo)（開題報告）,通過試點，獲取網(wǎng)絡(luò)建設(shè)和運(yùn)營經(jīng)驗 技術(shù)方面：為全面運(yùn)營下一代互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)積累寶貴經(jīng)驗，試驗包括雙棧和隧道(6vPE,6PE)等在內(nèi)的向IPv6演進(jìn)的各種互通技術(shù)和過渡技術(shù)； 人才方面：通過試商用培養(yǎng)、構(gòu)建中國移動在下一代互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的IPv6種子人才、技術(shù)專家和運(yùn)營隊伍，為將來網(wǎng)絡(luò)向IPv6全面過渡做好人才儲備 運(yùn)營方面：在業(yè)務(wù)發(fā)展過程中逐步探索合理運(yùn)營模式,大力促進(jìn)IPv6專線和專網(wǎng)業(yè)務(wù)試商用,1.2 主要研究內(nèi)容（開題報告）,說明：即開題評審后

5、，確定的主要研究內(nèi)容、主要解決方案、難點、總體思路、達(dá)到效果及各研究單位的分工。,研究的總體框架,被測的AR設(shè)備與核心的P設(shè)備、接入的CE設(shè)備之間的互通,以及認(rèn)證的互通,測試端到端QoS保障能力，包括Diffserv和E-LSP兩種情況,在CE和PE間建立IPv6連接，在PE上進(jìn)行6PE或6vPE的配置，要求支持MP-BGP協(xié)議,CE和PE間建立IPv6連接，在PE上進(jìn)行6over4、6to4、6overGRE隧道配置,測試現(xiàn)網(wǎng)升級改造后的設(shè)備支持IPv6的ACL和uRPF功能,相關(guān)設(shè)備上同時開啟IPv4和IPv6協(xié)議棧和路由協(xié)議，測試網(wǎng)絡(luò)互通性,IPv6協(xié)議互通,雙棧網(wǎng)絡(luò)互通,6PE/6vP

6、E互通,其他隧道互通,服務(wù)質(zhì)量測試,安全測試,本課題采用實驗室測試和現(xiàn)網(wǎng)試點相結(jié)合的研究方式。實驗室測試在中國移動研究院進(jìn)行，現(xiàn)網(wǎng)試點在河南等CMNET省網(wǎng)進(jìn)行。 在實驗室中模擬現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)中的CMNET骨干網(wǎng)、省網(wǎng)及IP城域網(wǎng)設(shè)備，測試各設(shè)備對IPv6的支持情況；通過在現(xiàn)網(wǎng)中的試點測試，測試各種IPV6應(yīng)用場景，并驗證各廠商設(shè)備IPV6協(xié)議的互通性。,責(zé)任分工,集團(tuán)層面：主要負(fù)責(zé)整體項目的規(guī)劃及技術(shù)層面的指導(dǎo) 河南公司層面：主要負(fù)責(zé)現(xiàn)網(wǎng)測試、協(xié)調(diào)和分析 廠家：主要負(fù)責(zé)具體的試驗實施，并輸出試驗報告和總結(jié)試驗成果,項目的難點及解決方案,項目難點1 現(xiàn)網(wǎng)包括juniper、華為、阿爾卡特多個廠家的的

7、多種設(shè)備型號，測試復(fù)雜 解決方案 提前在實驗室進(jìn)行模擬測試，降低現(xiàn)網(wǎng)測試難度 項目難點2 IPV6技術(shù)無現(xiàn)網(wǎng)部署先例可以遵循，測試風(fēng)險較大 解決方案 制訂完善的測試方案并進(jìn)行充分的理論分析，規(guī)避測試風(fēng)險,包括如下測試內(nèi)容： 1）IPV6協(xié)議互通測試：被測的MC設(shè)備與核心的PB設(shè)備、接入的設(shè)備之間的OSPF v3、IS-IS v6、BGP4+互通測試。 2）雙棧網(wǎng)絡(luò)互通：相關(guān)設(shè)備上同時開啟IPV4和IPV6協(xié)議棧和路由協(xié)議，測試網(wǎng)絡(luò)互通性。 3）6PE/6VPE互通：在CE和PE之間建立IPV6連接，在PE上進(jìn)行6PE或6vPE的配置，要求支持MP-BGP協(xié)議。 4）安全測試：測試現(xiàn)網(wǎng)升級改造后

8、的設(shè)備支持IPV6的ACL和路由策略功能。,測試項目,測試環(huán)境,河南移動 CMNET,JuniperT1600,阿朗SR7750,JuniperM320,周口IP城域網(wǎng),PB-2 RR02,MC,華為NE40E,JuniperM320,MB-2,鄭州IP城域網(wǎng),MC,測試儀1,測試儀2,PB-1 RR01,MB-2,MB-1,MB-1,Ospf,Ospf,isis+ldp+ibgp,as1-as1,so-2/1/3,so-2/1/0,so-2/1/3,so-2/1/0,so-2/1/0,so-2/1/0,so-2/0/1,so-2/0/1,so-1/2/0,so-1/0/0,ge-0/1/3,

9、ge-3/1/1,ge-0/1/3,ge-4/1/1,ge-0/1/3,ge-1/0/0,ge-2/0/0,ge-0/1/3,覆蓋河南移動CMNET省網(wǎng)juniperT1600和M320設(shè)備，同時覆蓋鄭州IP城域網(wǎng)NE40E設(shè)備和周口IP城域網(wǎng)阿朗SR7750設(shè)備。 由于考慮到測試風(fēng)險，和簡化測試復(fù)雜度，本次測試使用單平面進(jìn)行測試，即一臺NE40E和7750、一臺T1600、兩臺M320。,測試環(huán)境說明,全省為一個AS，號碼24445 省CMNET骨干、城域網(wǎng)核心及專職RR使用ISIS（L2）傳送loopback和互聯(lián)網(wǎng)段（不包括城域網(wǎng)匯聚層的互聯(lián)網(wǎng)段）；此舉為保證IBGP關(guān)系的建立。 使用I

10、-BGP傳送外網(wǎng)路由和用戶路由（均為匯聚過的）；建立I-BGP時均使用LOOPBACK做為互聯(lián)IP。 城域網(wǎng)內(nèi)使用單區(qū)OSPF，除了城域網(wǎng)核心與CMNET省核心的接口以外，其它接口均打開OSPF，其中各設(shè)備的loopback和與用戶連接的接口上設(shè)置為OSPF的passive。 在城域網(wǎng)核心層上進(jìn)行路由匯聚，半動態(tài)（network方式）注入到BGP；將通過IBGP學(xué)習(xí)到的缺省路由注入到OSPF。 缺省路由、CMNET全網(wǎng)路由和省內(nèi)其它地址IP城域網(wǎng)路由由CMNET省骨干通過BGP傳送到城域網(wǎng)。 考慮到IBGP speaker數(shù)量較多，網(wǎng)絡(luò)中部署了路由反射器，以省骨干路由T1600充當(dāng)公網(wǎng)路由的反

11、射器。 測試設(shè)備及版本,測試儀表采用RouterTester設(shè)備，該測試系統(tǒng)在IPv6方面可以支持高達(dá)OC192 POS的多種速率接口的全面測試、包括性能測試、流量轉(zhuǎn)發(fā)、協(xié)議的一致性測試與仿真測試。,測試總結(jié),6over4手工隧道 測試失敗 6PE互通測試 測試通過 6VPE互通測試 測試通過 OSPF v3互通測試 測試通過 IS-IS v6互通測試 測試通過 BGP4+互通測試 測試通過 雙?；ネy試測試通過 ACL功能測試測試通過 IPv6路由分發(fā)策略功能測試測試通過,在該項目工作中5）完成新技術(shù)試驗1項 2011年6月份在省網(wǎng)(juniper)、鄭州(Huawei)IP城域網(wǎng)、周口(A

12、lcatel ）IP城域網(wǎng)完成中國移動CMNET首次現(xiàn)網(wǎng)IPv6技術(shù)測試；驗證了中國移動部分主流類型設(shè)備對IPv6協(xié)議的互通和支持能力；獲得了IPv6雙棧所需的配置數(shù)據(jù)，對未來的網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)提供了參考和依據(jù)。,1.3 目標(biāo)完成情況總結(jié),項目對企業(yè)績效貢獻(xiàn)的量化路徑圖,1.4 項目企業(yè)績效貢獻(xiàn)和特征指標(biāo),1.4 項目企業(yè)績效貢獻(xiàn)和特征指標(biāo),項目特征指標(biāo)的年度預(yù)期數(shù)值表,一. 課題目標(biāo)實現(xiàn)情況,目 錄,二、主要研究成果,測試用例概覽,6over4手工隧道 6PE互通測試 6VPE互通測試 OSPF v3互通測試 IS-IS v6互通測試 BGP4+互通測試 雙?；ネy試 ACL功能測試 IPv6路由分

13、發(fā)策略功能測試,成果總結(jié),1、本次現(xiàn)網(wǎng)測試分別對9個用例進(jìn)行了測試，測試過程比較順利，除6 over 4手工隧道外，所有用例都達(dá)到了預(yù)期效果。測試結(jié)論說明現(xiàn)網(wǎng)已經(jīng)具備承載IPv6數(shù)據(jù)的能力，并且可以實現(xiàn)雙棧功能，即同時承載IPv4和IPv6的數(shù)據(jù)，保證IPv4向IPv6過渡的兼容性！ 2、由于6over4手工隧道的特性隧道是靜態(tài)的，需要手工指定路由，現(xiàn)網(wǎng)實現(xiàn)的復(fù)雜度要比6PE、6VPE要高，并且每個廠家支持程度不一致（華為設(shè)備不支持隧道接口封裝MPLS），實施難度大、管理困難，建議隧道的應(yīng)用應(yīng)側(cè)重使用技術(shù)比較成熟的6PE、6VPE。 3、在實驗室測試過程中發(fā)現(xiàn)如果全網(wǎng)的isis多拓?fù)涔δ芘渲貌?/p>

14、一致會導(dǎo)致路由表異常，建議isis多拓?fù)渫茉谌W(wǎng)一定要設(shè)置一致，要么所有運(yùn)行ISISv6路由器全部啟用，要么全部關(guān)閉！,4、華為設(shè)備和Juniper互通時MTU不一致建立不起來鄰居關(guān)系，表現(xiàn)的現(xiàn)象為兩臺設(shè)備的鄰居關(guān)系停留在Exstar/Exchange狀態(tài)，經(jīng)過討論最后判斷為華為和Juniper的 MTU定義有差別，即Juniper 接口MTU減去14個字節(jié)（目的MAC地址+源MAC地址+協(xié)議號）等于IP MTU，在華為設(shè)備上修改相應(yīng)IPv6 MTU后，兩臺設(shè)備鄰居關(guān)系正常，路由學(xué)習(xí)正常。 5、經(jīng)過反復(fù)測試，查明測試的板卡不支持IPv6 out方向的ACL，換到另一塊LPUA板卡上，out方

15、向的IPv6 ACL就可以生效。建議在現(xiàn)網(wǎng)中實施IPv6 ACL時要和廠商人員確認(rèn)板卡是否支持in 和 out方向ACL策略 6、建議實施雙棧時要檢查全網(wǎng)IPv6 MTU值，確保全網(wǎng)IPv6 MTU設(shè)置一致。由于IPv6特性，中間路由器無法對數(shù)據(jù)包進(jìn)行分片，這樣流量從MTU大的網(wǎng)段到MTU小的網(wǎng)段時肯能出現(xiàn)的丟包現(xiàn)象，造成網(wǎng)絡(luò)性能下降。,成果總結(jié),6over4手工隧道方法,測試拓?fù)洌?測試步驟 1、在NE40E、7750兩臺設(shè)備上開啟雙棧功能，并在下聯(lián)測試儀的接口上配置IPv6地址 2、在兩臺PE設(shè)備上建立隧道接口，并配置接口的IPv6地址、隧道的原地址和目的地址、指定隧道的類型為6 over

16、 4隧道 3、NE40E隧道接口IP地址：2001:e80:E77C:1:1/128 4、7750隧道接口IP地址：2001:e80:E77C:1:2/128 5、手工配置到對端IPv6的靜態(tài)路由（靜態(tài)路由條目為對端PE連接測試儀的網(wǎng)段和對端隧道接口IPv6網(wǎng)段）指向隧道接口（共兩條靜態(tài)路由）,6over4手工隧道測試結(jié)論,測試結(jié)論： 測試失敗,問題說明： 華為設(shè)備不支持隧道上封裝MPLS標(biāo)簽，僅支持裸IP報文轉(zhuǎn)發(fā)。而現(xiàn)網(wǎng)流量都是通過MPLS標(biāo)簽來轉(zhuǎn)發(fā)的，所以此項測試不通過！建議現(xiàn)網(wǎng)要部署6over4隧道時PE應(yīng)該選擇非華為設(shè)備。對此華為給出了備忘。內(nèi)容詳見附件！ 技術(shù)澄清：,6PE互通測試方

17、法,測試拓?fù)洌?測試步驟： 1、NE40E、7750和T1600建立IBGP鄰居關(guān)系，并開啟IPv6地址簇，T1600為路由反射器 2、NE40E下聯(lián)CE測試儀建立ospf v3 area 100鄰居，并從測試儀學(xué)習(xí)10條IPv6路由 3、7750下聯(lián)CE測試儀建立ospf v3 area 200鄰居，并從測試儀學(xué)習(xí)10條IPv6路由 4、NE40E、7750分別把IPv6路由重分發(fā)到BGP中 5、用測試儀分別對ipv6業(yè)務(wù)路由打流和互ping測試儀業(yè)務(wù)端口,測試結(jié)論： 各路由器路由表正常，BGP鄰居關(guān)系正常，NE40E和7750設(shè)備互ping正常，測試儀打流、ping測正常，無丟包！ 測試說

18、明： 由于IPv6自身的特性，中間路由器不能對IPv6數(shù)據(jù)包進(jìn)行分片，只有始發(fā)設(shè)備可以分片，測試儀發(fā)大包測試沒有意義，建議在確定網(wǎng)絡(luò)的最小MTU后，在始發(fā)數(shù)據(jù)的設(shè)備上設(shè)置網(wǎng)絡(luò)的最大MTU或者在始發(fā)設(shè)備上開啟IPv6 MTU自動檢測功能，以此來避免由于中間路由器的MTU過小而丟棄數(shù)據(jù)包的問題！ 因上述原因，考慮到真實流量的數(shù)據(jù)包大部分為1500字節(jié)以下，我們把測試儀打流的幀長調(diào)整為1518字節(jié)，即MTU為1500來進(jìn)行測試！,6PE互通測試結(jié)論,6VPE互通測試方法,測試拓?fù)洌?測試步驟： 1、NE40E、7750和RR2建立IBGP鄰居關(guān)系，并開啟VPNV6地址簇，RR2為VPNV6路由反射器

19、 2、NE40E、7750兩臺設(shè)備上創(chuàng)建VPNv6 的VPN實例 3、NE40E下聯(lián)CE測試儀的接口放入到VPN中，并和測試儀建立ospf v3 area 100鄰居，并從測試儀學(xué)習(xí)10條IPv6路由 4、NE40E下聯(lián)CE測試儀的接口放入到VPN中，并和測試儀建立ospf v3 area 200鄰居，并從測試儀學(xué)習(xí)10條IPv6路由 5、NE40E、7750分別把VPN中的IPv6路由重分發(fā)到BGP中 6、用測試儀對Ipv6業(yè)務(wù)路由打流和ping測試,6VPE互通測試結(jié)論,測試結(jié)論： 各路由器路由表正常，BGP鄰居關(guān)系正常，NE40E和7750設(shè)備互ping正常，測試儀打流、ping測正常，

20、無丟包！,OSPFv3互通測試方法,測試拓?fù)洌?測試步驟： 1、兩臺M320分別和T1600建立ospf v3 area 0鄰居關(guān)系 2、NE40E和M320、測試儀建立ospf v3 area 100 鄰居關(guān)系，并從測試儀學(xué)習(xí)10條IPv6業(yè)務(wù)路由 3、7750和M320、測試儀建立 ospf v3 area 200 鄰居關(guān)系，并從測試儀學(xué)習(xí)10條IPv6業(yè)務(wù)路由 4、使用測試儀分別10條業(yè)務(wù)路由打流測試,OSPFv3互通測試結(jié)論,測試結(jié)論： OSPFv3協(xié)議正常，各路由器路由表正常，NE40E和7750設(shè)備互ping正常，測試儀打流、ping測正常，無丟包！ 遇到問題： NE40E和M32

21、0 OSPFv3鄰居狀態(tài)停留在Exstar/Exchange狀態(tài)，無法建立起鄰居關(guān)系。 解決方法： 根據(jù)省公司的MTU規(guī)定，juniper 下聯(lián)NE40E接口MTU為1560 ；IP MTU 1500；MPLS MTU 1522。NE40E接口MTU為 1500。鄰居關(guān)系建立成功 備注：,1、華為設(shè)備和Juniper互通時MTU不一致建立不起來鄰居關(guān)系，表現(xiàn)的現(xiàn)象為兩臺設(shè)備的鄰居關(guān)系停留在Exstar/Exchance狀態(tài)，經(jīng)過討論最后判斷為華為和Juniper的 MTU定義有差別，即Juniper 接口MTU減去14個字節(jié)（目的MAC地址+源MAC地址+協(xié)議號）等于IP MTU，在華為設(shè)備上

22、修改相應(yīng)IPv6 MTU后，兩臺設(shè)備鄰居關(guān)系正常，路由學(xué)習(xí)正常！ 2、OSPFv3協(xié)議不支持認(rèn)證 3、華為ne40e loopback 接口默認(rèn)是passive模式，不用另外配置,IS-IS v6互通測試方法,測試拓?fù)洌?測試步驟： 1、NE40E和7750以上部分建立 ISISv6 level 2 鄰居關(guān)系 2、NE40E和7750將下聯(lián)測試儀接口放入到ISISv6 level 1中 3、ISIS進(jìn)程開啟多拓?fù)涔δ?4、用測試儀打流和ping測（目的為對端測試儀接口IPv6地址）驗證配置是否有效,IS-IS v6互通測試結(jié)論,測試結(jié)論： ISISv6協(xié)議正常，各路由器路由表正常，NE40E和

23、7750設(shè)備互ping正常，測試儀打流、ping測正常，無丟包！,BGP4+互通測試方法,測試拓?fù)洌?測試步驟： 1、在ISISv6互通配置的基礎(chǔ)上，NE40E、7750、M320-2與T1600-2建立IBGP4+鄰居關(guān)系，T1600-2配置為BGP4+路由反射器 2、NE40E和7750分別將下聯(lián)測試儀的網(wǎng)段重分發(fā)到BGP4+中 3、用測試儀打流和ping測（目的為對端測試儀接口IPv6地址）驗證配置是否有效,BGP4+互通測試結(jié)論,測試結(jié)論： 各路由器路由表正常，BGP鄰居關(guān)系正常，NE40E和7750設(shè)備互ping正常，測試儀打流、ping測正常，無丟包！,雙棧互通測試方法,測試拓?fù)洌?測試步驟： 1、在BGP4+協(xié)議互通測試配置基礎(chǔ)上，NE40E和7750分別和下聯(lián)測試儀建立ospfv2、ospfv3鄰居關(guān)系，測試儀分別給NE40E和7750注入