第二军医大学:IPv6上应用开花

  第二军医大学在2005年通过IPv6测试,经复旦大学以隧道方式接入N-SHERNET,成为IPv6测试院校之一经过数年发展,第二军医大学已在国家教育网成功申请了IPv6的地址2001:DA8:800C::/48,网络名称为SMMU6-CNGI-CERNET2,域名为smmu6.edu.cn。该网络含IPv6地址2的80次方个。

网络建设

  第二军医大校园网接入CERNET主干网(100M光纤接入复旦节点)和CNGI-CERNET2 IPv6主干网(1000M光纤接入复旦节点),在IPv6技术升级中,第二军医大学核心网络设备均支持双栈,采用了如下出口拓扑以及校园网内部拓扑:

  1.采用独立光纤线路接入CNGI-CERNET2主干网,出口路由拓扑如下图。

  

  采用这种接入方案,校园网到CERNET主干网和CNGI-CERNET2主干网的连接线路是各自独立的,便于维护和管理。

  2.把IPv6技术升级项目和万兆校园网建设项目结合在一起。

地址规划方案

  IP地址规划主要涉及到网络资源的利用和方便有效的管理网络的问题。IPv6地址有128位,其中可供分配为网络前缀的空间有64bit。中国教育网CNGI-CERNET2所分配到的IPv6的地址为:2001:DA8::/32。各地IPv6校园网所使用的IPv6地址应从提供接入服务的CNGI-CERNET2节点高校获取。具体地址分配原则如下:

  1.业务地址采用AGUA(全球可聚合单播地址)地址,这个地址是CNGI-CERNET2分配的真实地址。根据业务和地域划分不同的子网。

  2.设备互联地址可以采用本地链路地址,亦可以采用AGUA地址。

  3.地址划分应有层次性,便于简化路由表。IPv6地址分配要尽量给每个区域分配连续的IP地址空间;在校园网中,相同的业务和功能尽量分配连续的IP地址空间,有利于路由聚合以及安全控制。

  4.IP地址的规划与划分应该考虑到网络的发展要求。地址使用兼顾到近期的需求与远期的发展以及网络的扩展,预留相应的地址段。IPv6的地址分配需要有足够的灵活性,应考虑到现有业务、新型业务以及各种特殊的业务的需要。

  5.具体IPv6地址的分配方案将在原有IPv6网络地址划分的基础上扩展规划。

内部路由设计方案

  
IPv6路由设计

  IPv6校园网的IPv6网络路由规划,第二军医大学考虑到其原有的校园网采用了OSPFv2作为主要路由策略的原因,决定将在IPv6校园网上部署的OSPFv3,OSPFv3域的设计沿用OSPFv2的思路,网络管理和路由规划等设计细节也可以参考原有的OSPFv2的原则。

  根据部署的模式不同,可以采用不同IPv6的路由协议部署方式。新建校园网将全网部署双协议栈,IPv4部分和原有校园网平滑对接。

  
组播路由设计

  IPv6对组播有很好的支持,并分配了大量的组播地址空间。在校园网中,随着IPTV、视频点播等应用的大规模开展。校园网中组播技术的应用越来越广泛了。这将推动IPv6技术在校园网中大规模的开展,促进IPv6应用的推广使用。而组播路由又分为纯IPv6的组播和双栈组播技术。

  纯IPv6的组播。设备的核心、汇聚、接入层均采用支持IPv6的设备,同时组播源采用IPv6发送组播数据。在小规模的情况下可以采用IPv6 PIM-DM的部署方式,配置和管理较为容易,但是该种方式效率较低,耗费带宽。在全校范围的大规模的组播部署,准备采用PIM-SM的部署方式,用户根据网络结构、用户分布的情况,选择RP节点;该方案具有较高效率,是校园网IPv6组播部署的理想的方式。双栈的组播实际上是IPv4和IPv6组播网的叠加。组播源配置成双栈,同时向IPv4组和IPv6组发送数据流,使运行不同协议栈的所有主机都能接收组播报文。在双栈网络上IPv4和IPv6组播可以同时部署。IPv4和IPv6组播能同时运行在路由器和主机上,并且能同时存在于同一网络链路;路由器也能同时成为IPv4组和IPv6组的汇聚点(RP)。只有少量源时,可以利用双栈技术,将所有源配置成双栈,同时向IPv4组和IPv6组发送报文。双栈技术不需要额外的设备,也不需要对组播数据做额外的转换。因此,是最容易实施的一种方案。适用于应用环境中不需要IPv4主机与IPv6主机之间进行通信的情况,如内容分发。在校园网采用这种方式部署,部署管理容易,但是不适合大范围的组播部署。

IPv6信息资源与应用系统

  第二军医大学原有信息资源和应用系统都是在IPv4上开发和部署的,因此需要进行IPv6升级。此外还有一些新的系统,也将完全基于IPv4/IPv6双栈网络平台来开发。以下是重点开发和升级的信息资源和应用系统。

  数字图书馆: 第二军医大学数字图书馆医学数字资源丰富且独具特点,其改造了部分数据库,在IPv6网络上提供服务。

  校园FTP: 第二军医大学FTP站点内容丰富,存储容量超过12T。目前FTP服务器支持双栈,提供IPv6网络上的服务。

  流媒体点播和直播: 第二军医大学目前有一套5路电视的流媒体直播与点播系统,将其升级,使之完全兼容IPv6网络用户的使用。

  IPv6网络安全系统: 目前IPv6网络上的安全设备与系统还不完善,其将改造现有的防火墙和入侵检测系统,使之适应IPv6网络的应用。

  搜索引擎: 第二军医大学在一期IPv6建设中自主开发了一套支持IPv6的搜索引擎系统,将在新的建设阶段中不断完善和提高性能。

  开发新的IPv6校园网门户系统: 新的IPv6校园网综合信息门户系统将对校园网内的信息和应用系统进行统一的管理和整合,集中控制用户对信息和应用系统的访问,为用户提供统一的单点访问入口。同时,门户会根据用户的身份提供满足其需求的特定信息和应用系统,为用户提供完善的个性化服务。

  高清视频会议: 利用高速的下一代互联网实现高清视频会议,是IPv6校园网的一个亮点应用。因此在IPv6校园网的QoS控制中,应对视频会议类型的数据流定义最高的优先级别,以保证视频会议信号的实时传输。第二军医大学将在新的IPv6校园网上开展高清视频会议的应用试点。

  此外,第二军医大学还将进行IPv6网络虚拟教学平台、远程医疗平台以及IPv6网格与云计算等应用的试点。

  通过IPv6项目建设,第二军医大学预期在全校范围内建成IPv4/IPv6双栈网络,使IPv6网络普及率达到100%,在校园内实现随时随地访问IPv6网络资源,网络可靠率达到99.99%,IPv4/IPv6双栈用户数超过一万人,提供DNS、Web、邮件、音视频等多种IPv6应用,为各种新兴的IPv6应用的发展提供条件。

  (作者单位为第二军医大学网络中心)

文章来源:《中国教育网络》杂志2010年8月刊

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