企业园区网IPv6地址规划方案与应用
2018-12-29 09:37:12 来源：第一新闻网评论：0 点击：

和剑刘承肖世杰

睿哲科技股份有限公司

　　摘要：全球可用的IPv4地址已消耗殆尽，IPv6能够提供充足的网络地址和广阔的创新空间，是全球公认的下一代互联网协议应用解决方案。 IPv6海量的地址空间和聚合特性，优化了网络地址层次架构，路由转发效率大大提高，同时也对IPv6地址如何分配提出了不同于IPv4的思路。

　　本文旨在以具体案例探讨企业如何进行IPv6地址规划与分配，从而合理和有效地使用IPv6地址资源。

　　一、IPv6地址格式

　　IPv6 地址共 128 位，前n位为地址前缀，63-n位为子网ID，后 64 位为接口地址，通常不用于地址规划和分配，如图1所示：

图1 IPv6地址格式

　　假设用户获取的地址前缀为24位，那么子网ID位数为64-24=40bit可用于地址块的划分；若获取的地址前缀为48位，那么子网ID位数为64-48=16bit可用于地址块的划分。如图2所示：

图2 地址前缀与子网ID

　　二、常见的地址前缀长度及适配场景

　　IPv6地址是以16进制的形式显示的，1个16进制的数值正好是4bit。为了更好规划地址，一般是每4bit规划前缀或者子网，常见的地址前缀长度及适配场景如下：

　　由于 IPv6 的接口地址部分，即后 64 位，所能容纳的地址数量远超过现有任何设备的硬件转发表项，可以近似看做无限的地址空间，完全不需要考虑节约地址的事情。

　　客户端接入的二层网络的规模（即每个 /64 所对应的 VLAN）要尽量小，因为二层网络的状态难以使用成熟的分布式路由协议进行分发，网络规模发展会很快遭遇瓶颈。

　　虽然在路由层面，设备都支持任意长度的前缀，但为了使维护人员无需在紧急排障时还要计算子网范围，请务必在 4 比特边界，即每个 16 进制数处划分子网。

　　如果根据计算，获得的前缀不足以支撑足够多的 /64 子网，请尽快向地址分配机构请求（空间）更大的地址前缀，即更短的前缀。

　　三、企业IPv6地址分配案例

　　假设某大型企业用户获取的前缀为/48的IPv6地址块，那么将剩余64-48=16bit用来进行子网划分。那么建议用4bit用来标记地址的属性标识，即区分地址类型，包括网络地址、业务平台地址、用户地址及预留地址。每一位分配时，建议预留 0000 (0) 和 1111(F)，避免书写和阅读障碍。

　　假设获取的IPv6地址前缀为240X:XXXX:XXXX::/48,那么网络设备所用的IPv6地址块为240X:XXXX:XXXX:1XXX::/52，业务平台所用的IPv6地址块为240X:XXXX:XXXX:2XXX::/52，终端所用的IPv6地址块为240X:XXXX:XXXX:3XXX::/52,

　　注意：

　　1) 网络设备和平台地址一次分配后短期内不再规划；

　　2) 网络地址包括各类网络设备用 loopback、互联中继、网管地址等；

　　3) 业务平台地址包括平台服务器及网络地址等；

　　4) 用户地址包括各类业务为终端用户分配的地址，如 LAN、ADSL、WLAN、IPTV、IDC、宽带专线等；

　　5) 预留地址为以后特定属性地址使用。

　　1)网络设备的地址规划

　　网络设备所用IPv6地址块为240X:XXXX:XXXX:1XXX::/52，这时我们可拿4bit（53-56位）用来划分地域：

　　那么总部（北京）的网络设备所用IPv6地址块为240X:XXXX:XXXX:1100::/64~240X:XXXX:XXXX:11FF::/64，上海为240X:XXXX:XXXX:1200::/64~240X:XXXX:XXXX:12FF::/64，依次类推。

　　剩下的57-64位可以用来划分子网，共可划分196个子网。

　　2)业务平台的地址规划

　　用户所有的业务平台都建设在总部（北京）的数据中心机房内，地址分配包括云资源管理区、应用处理区、安全管理区等。这里我们拿4bit（53-56位）用来划分平台的类型：

　　那么云资源管理区所用IPv6地址块为240X:XXXX:XXXX:2100::/64~240X:XXXX:XXXX:21FF::/64，应用处理区为240X:XXXX:XXXX:2200::/64~240X:XXXX:XXXX:22FF::/64，依次类推。

　　剩下的57-64位可以用来划分子网，共可划分196个子网。

　　3)用户终端的地址规划

　　用户终端所用的IPv6地址块240X:XXXX:XXXX:3XXX::/52，这里我们拿4bit（第53-56位）用来划分用户终端的地域：

　　那么北京（总部）用户终端所用IPv6地址块为240X:XXXX:XXXX:3100::/64~240X:XXXX:XXXX:31FF::/64，上海为240X:XXXX:XXXX:3200::/64~240X:XXXX:XXXX:32FF::/64，广州为240X:XXXX:XXXX:3300::/64~240X:XXXX:XXXX:33FF::/64，依次类推。

　　剩下的57-64位可以用来划分子网，共可划分196个子网。以广州为例，地址块为240X:XXXX:XXXX:3300::/64~240X:XXXX:XXXX:33FF::/64，那么第57到60位，可以按照市场、财务、研发、技术支持、行政、供应链等再行划分。

　　四、结束语

　　科学规划与分配IPv6地址不仅优化了网络地址结构层次，可以正确反映企业园区网络拓扑架构，增强了网络的可管理能力，同时还减少了路由条目，使得路由聚合和转发效率大大改善，提高了网络的可扩展性。

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