基本信息
作者：陳運清
構建運營IPv6網路出版社：電子工業出版社
出版時間：2012年3月1日
平裝：332頁
定價：59.00元
ISBN: 9787121151170
內容簡介
《構建運營級IPv6網路》:全球IPv4地址分配的枯竭，使以IPv6為代表的下一代網際網路技術成為萬眾矚目的焦點！
本書以多維視角，對IPv6的標準體系進行了較全面的梳理，翔實地解讀了IPv6網路構建、IPv6業務發展、ipv6過渡演進和運營級IPv6網路構建等內容。
中國電信是世界上最大的網際網路運營商之一，其技術選擇對於產業鏈的發展具有重要影響。本書是中國電信專家厚積薄發之作，分享了他們多年來在該領域內的眾多實踐案例，適合於各位網際網路從業者閱讀。
推薦序
隨著全球地址分配機構（IANA）於2011年2月3日正式宣布將其最後的468萬個IPv4地址平均分到全球5個地區 的網際網路信息中心，亞太網際網路信息中心（APNIC）於4月15日宣布正常可分配的IPv4地址告罄，在當前IPv4地址逐漸枯竭的關鍵時候，由IPv4向IPv6過渡的需求已經變得十分緊迫。從達成目標角度而言，只有採用IPv6才能從根本上解決IP位址的可擴展性問題，滿足移動網際網路、物聯網、雲計算等新興套用和海量終端對於IP位址的需求，確保下一代網際網路的健康發展。
然而，IPv4向IPv6的過渡是一項分階段、分規模的長期而複雜的系統工程，涉及技術、網路、套用、用戶、終端以及政策環境、產業鏈等方方面面的問題。迄今為止，業界有關IPv6的部署套用還都局限於企業級的方案，僅在局部非商用網路中開展了一定範圍的IPv6網路和業務示範。在網路技術的規模部署、用戶的鑒權管理、業務套用的全面提供等方面亟需運營級網路構建的案例和經驗，以進一步解決業務策略、技術規範、支撐系統、運營管理等方方面面的問題，使得IPv6的演進可以從試商用階段邁向規模部署階段。
同時，由於目前諸多ipv6過渡技術還未完全成熟，全球各大運營商均處於探索試驗期，未出台明確的IPv4向IPv6的過渡演進路線。這給我國實施IPv6過渡技術帶來了重大的挑戰和機遇。如何將世界上最大規模寬頻用戶的IPv4網路平滑過渡到IPv6網路是一個極具創新挑戰的複雜難題。如何充分結合現有網路的實際情況，研究切實可操作、可部署的IPv6網路、終端及業務的端到端IPv6過渡解決方案是我們面臨的具體目標。本書對現有各種IPv6過渡技術進行了詳盡的分析，並有創新思路解決方案的介紹。
為了幫助業界更好地掌握IPv6技術，並結合網路現狀開展IPv6的部署實踐和技術創新，本書首次從商用網角度介紹IPv6，以最新的IPv6協定與標準為核心，圍繞IPv6的核心技術協定，IPv6在運營級網路中的演進思路、解決方案、設備情況，以及IPv6業務發展，進行了深入淺出的闡述，對IPv6成功的示範套用網路也進行了介紹，並對下一代網際網路的發展趨勢進行了分析，既有全盤的運營思考，又不失技術前瞻性，是研究和實踐IPv6技術的有益參考。
本書由中國電信北京研究院的下一代網際網路團隊聯合編寫。書中分享了該團隊多年來對於IPv6的理論研究和網路實際部署的經驗，是其知識的提煉和總結。相信全書的系統化描述將會使廣大讀者受益。
趙慧玲
前 言
21世紀第2個十年已經到來，這也是IPv6技術十年磨一劍，在中國進入商用元年的伊始。2011年2月3日，IANA正式宣布分配完最後的468萬個IP位址，APNIC的地址也即將分配完畢。而與此同時，全球網際網路用戶規模不斷擴大，中國也在2008年後，一躍成為全球網際網路用戶規模最大的國家，網際網路用戶數高達4.2億。
網際網路用戶數的大幅增加，以及各類套用的蓬勃發展，都對IP位址提出了越來越高的需求。然而，由於網際網路的發展起源及歷史因素，IPv4地址資源分布和用戶規模嚴重不平衡，造成了IP位址短缺問題的不均衡性。在所有RIR分配的IPv4地址中，將近一半為美國所有，在美國平均每個公民擁有IPv4地址4.865個，韓國為2.047個，日本為1.454個，而中國僅為0.197個。隨著網際網路的進一步發展和普及，尤其是移動網際網路、物聯網、家庭網路、IPTV、手機電視等套用的發展，IP位址資源枯竭的問題將會嚴重地制約我國網際網路的套用和發展。我國所面臨的IP位址緊缺的問題在全球都是最為嚴重的。因此，解決IP位址制約所帶來的問題，實現IPv4向IPv6過渡在我國就更為迫切。
然而，IPv6的發展是一個複雜而長期的過程，涉及技術、網路、套用、用戶、終端及政策環境、產業鏈等方方面面，任何一個環節的缺失都會成為IPv6發展的障礙。
首先，內容和終端是制約IPv6套用的主要瓶頸。內容和終端是帶動IPv6產業鏈的重要環節。但是，目前全球IPv6內容及套用仍然較少且缺乏吸引力，移動終端、計算機主流作業系統（Windows XP）、家庭網關等對於IPv6的支持程度較弱，這些也都制約了下一代網際網路的發展。其次，目前向IPv6過渡的關鍵技術還不具備規模商用部署的條件。由於IPv6與IPv4兩種協定在網路上將長期共存，因此，必須引入IPv6過渡技術以解決與現有IPv4業務套用的互通問題，但目前這類技術的設備成熟度還有待進一步提高。最後，向下一代網際網路IPv6過渡的過程長且複雜，部署實施難度較大。這一過程中，除需網路設備支持IPv6外，還需要解決業務策略、技術規範、支撐系統、運營管理等方面的問題，需要全面考慮並提前作好準備。
目前，各國政府和產業鏈都高度重視IPv6的演進和發展。就國外而言，美國聯邦政府CIO理事會在2009年發布了美國政府關於向IPv6過渡的路線圖和時間表建議；歐盟於2008年發表了《歐洲部署IPv6行動計畫》；日本政府則於2010年發布了“e-Japan計畫”重點支持IPv6。一些國際主流運營商也開始實施向IPv6的過渡計畫。如Comcast、法電均制定了IPv6過渡階段步驟，對關鍵性的過渡技術進行測試驗證；NTT已建設覆蓋全球的IPv6 服務架構，並提供了如IPTV、M2M等IPv6示範套用；Comcast於2010年4月推出了IPv6服務。
就國內而言，我國下一代網際網路已發展多年。從20世紀90年代末開始，我國的一些研究機構、高校、廠商及運營商就陸續開始跟蹤和關注IPv6技術的發展，也相繼建成了一些IPv6的試驗床和實驗網。2003年經國務院批准，由國家發改委牽頭聯合八部委組織實施了中國下一代網際網路示範工程（CNGI），成立了CNGI專利委員會，取得了豐碩的前瞻性科研成果，對發展IPv6用戶進行了積極的探索和嘗試，並就我國的下一代網際網路發展戰略提出了相關建議。同時，國內運營商和設備製造商都積極參與了下一代網際網路的工作。三大運營商都已經開始針對IPv6進行跟蹤研究：中國電信在湖南、江蘇等地啟動下一代網際網路試點工作，並已在湖南等部分地區、2010年上海世博會上提供IPv6服務，在2011年深圳大運會上提供IPv6的套用；中國移動和中國聯通也都在進行相關的跟蹤研究工作。國內的設備製造商也開展了IPv6的設備研發，目前主流設備廠商的網路核心設備都已經全面支持IPv6。此外，騰訊、新浪、盛大等大型CP/SP也已有IPv6的相關研發計畫。
在此背景下，我們編寫了本書，以IPv6協定與標準為核心，圍繞IPv6的核心技術協定、IPv6在網路部署時的演進思路及IPv6業務發展進行了深入淺出的闡述，並對下一代網際網路的發展趨勢進行了分析。通過閱讀本書，讀者應能全面掌握IPv6的技術要素，深刻領會IPv6在運營級網路中的實施要領，從而真正指導實踐工作。
本書的主要內容包括IPv6技術標準體系回顧、IPv6新技術進展、IPv6網路演進，以及IPv6業務與展望。其中，IPv6技術標準部分（第1章至第3章）涵蓋了IPv6的核心標準；IPv6新技術進展部分（第4章至第7章）重點介紹了IPv6標準技術中近年來發展的新變化和新技術；IPv6網路演進部分（第8章至第14章）包含了IPv6網路演進的各個層面，並對相關案例和產業鏈設備支持情況進行了說明；IPv6業務和展望部分（第15章和第16章）主要闡述了現有業務的IPv6部署，以及對下一代網際網路的展望。
第1章介紹國內外網際網路發展的歷程、IPv4地址分配現狀、IPv6發展現狀，以及IPv6的標準化進展，讓讀者對IPv6的重要性、緊迫性有深刻體會，掌握IPv6發展情況，並了解IPv6的新業務和新套用。
第2章介紹IPv6的基礎協定。讀者應能掌握IPv6地址分類及結構，熟悉IPv6基本報頭結構，了解IPv6擴展報頭結構及套用，熟悉ICMPv6信息類型及報文結構，掌握IPv6鄰居發現協定，掌握DHCPv6訊息互動流程，同時，能夠熟悉IPv6中DNS功能的擴展。
第3章介紹IPv6的路由協定，重點在IPv4路由協定的基礎上闡述IPv6與IPv4路由協定的差異。讀者將能夠在掌握原有IPv4路由協定的基礎上，對IPv6的路由協定RIPng、OSPFv3、BGP4+及IPv6 IS-IS有進一步的深入理解。
第4章介紹IPv6的過渡技術，這些技術在IPv4與IPv6的長期共存期是非常重要的，讓讀者了解IPv4與IPv6共存期的三類重點過渡技術：雙棧、隧道和協定翻譯，同時，理解不同的過渡技術對於不同的套用場景的適應性。
第5章介紹IPv6的安全技術，對IPv6安全問題的基本概念進行全面的闡述，並重點對基於IPv6的ACL、IPSec、SAVI、地址溯源等加以介紹和分析，使讀者了解這些關鍵性IPv6安全技術的原理和特性。
第6章介紹IPv6的組播技術，包括IPv6組播地址格式和有效範圍定義、組播成員發現協定、組播協定等，並對IPv4網路向IPv6網路過渡過程中組播技術如何適應不同的過渡場景進行深入的闡述。
第7章介紹IPv6的移動性，包括IPv6的主機移動性和網路移動性的基本協定，讓讀者能夠對IPv6的移動性有全面的認識和了解。
第8章介紹運營商網路中IPv6的演進，提出下一代網際網路演進的場景和原則，明確現有網路向下一代網際網路演進的三種過渡模式：新建模式、端到端雙棧模式和階段過渡模式，並通過分析各種過渡模式的不同特點，提出適合部署的運營商條件。
第9～12章分別從骨幹網、城域網、移動網和支撐系統中部署IPv6的解決方案，讓讀者了解不同網路的特徵、網路演進的原則和場景、過渡技術解決方案等，從而全面掌握在網路中引入IPv6所涉及的改造點和過渡方法。
第13章介紹IPv6的部署案例，包括各國政府的IPv6部署計畫和主要運營商的IPv6部署方案。了解各國的IPv6部署對於研究現有網路的發展有一定借鑑意義。
第14章介紹IPv6網路設備的實現，重點闡述目前主流設備廠家的設備實現情況，讓讀者了解不同廠商的IPv6主要設備及研發情況。
第15章介紹現有業務的IPv6部署，通過對現有網路運營中最具代表性的幾種業務的IPv6演進進行分析，並結合對CP/SP套用的IPv6遷移介紹，讓讀者了解這些業務IPv6化的關鍵要點和實現方式。
第16章介紹下一代網際網路的發展趨勢。重點說明基於IPv6的下一代網際網路的總體演進趨勢，並對未來的物聯網套用和移動網際網路新套用需求進行深入分析。
本書部分內容和案例來自於作者的實踐經驗和研究成果，同時，本書的寫作得到了中國電信集團公司和中國電信北京研究院的支持，並參考了大量的業界成果和相關技術資料，在此一併表示感謝。
下一代網際網路IPv6作為一個新的技術和產業，涵蓋的知識範圍較廣，同時仍在快速發展和演進過程中。由於作者水平有限，書中難免存在謬誤，歡迎讀者批評、指正。
目錄
┃第1章┃ IPv6概述 1
┃第2章┃ IPv6基礎協定 31
┃第3章┃ IPv6路由協定 59
┃第4章┃ IPv6過渡技術 81
┃第5章┃ IPv6安全技術 115
┃第6章┃ IPv6組播 129
┃第7章┃ IPv6的移動性 144
┃第8章┃ 運營商網路中的IPv6演進 167
┃第9章┃ 骨幹網IPv6部署 181
┃第10章┃ 城域網IPv6部署 193
┃第11章┃ 移動網的IPv6部署 202
┃第12章┃ 支撐系統的IPv6改造及部署 221
┃第13章┃ IPv6部署實施案例 252
┃第14章┃ IPv6網路設備的實現 264
┃第15章┃ 現有業務的IPv6部署 277
┃第16章┃ 下一代網際網路的發展趨勢 292
