城域網(wǎng)IPv6過渡MAP技術(shù)

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　　AP技術(shù)定義了在IPv6-only的網(wǎng)絡(luò)中承載IPv4和IPv6業(yè)務(wù)無狀態(tài)地址封裝/翻譯的機制。MAP-CE和MAP-BR作為邊界設(shè)備劃定了MAP Domain的區(qū)域，IPv4業(yè)務(wù)流僅存在于MAP Domain之外。本博文將詳細為您介紹MAP技術(shù)本質(zhì)，以及IPv4/IPv6地址和端口的映射規(guī)則，MAP域中如何規(guī)劃映射規(guī)則并下發(fā)。

　　在IPv4向IPv6網(wǎng)絡(luò)演進的浪潮中，存在著兩對主要矛盾的較量，一對是IPv4地址短缺和IPv4業(yè)務(wù)蓬勃發(fā)展之間的矛盾，另一對是IPv6海量的地址空間和IPv6應(yīng)用的匱乏之間的矛盾。在IPv4方面通過地址復(fù)用(A+P)方式似乎緩解了IPv4快速消耗的壓力，但是NAT設(shè)備投入巨大，各類業(yè)務(wù)應(yīng)用也或多或少受到影響。在IPv6發(fā)展方面，用戶、ICP、ISP以及運營商對IPv4地址枯竭的敏感度不一致，從而導(dǎo)致IPv6產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展不平衡，各方面在積極推動IPv6發(fā)展的同時都或多或少存在顧慮。同時兩對矛盾又互相制約，IPv4地址共享機制似乎又減緩了IPv6產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展，IPv6產(chǎn)業(yè)鏈的不斷發(fā)展似乎又在考驗著IPv4地址共享機制的部署規(guī)模。

　　為了保持IPv4業(yè)務(wù)持續(xù)性和促進IPv6產(chǎn)業(yè)的發(fā)展性，4over6場景憑借其兼顧IPv4業(yè)務(wù)和IPv6發(fā)展的特點，成為長期演進方案研究的焦點。在4over6場景中，MAP技術(shù)結(jié)合了無狀態(tài)和雙重翻譯/封裝技術(shù)，成為目前IETF關(guān)注度最高的解決方案。MAP(Mapping Address and Port)技術(shù)是指無狀態(tài)地對地址和端口進行復(fù)用，根據(jù)報文格式又分為雙重封裝MAP-E和雙重翻譯MAP-T兩種。MAP技術(shù)文稿目前是IETF的WG draft狀態(tài)(截止2013年11月)。

　　MAP技術(shù)定義了在IPv6-only的網(wǎng)絡(luò)中承載IPv4和IPv6業(yè)務(wù)無狀態(tài)地址封裝/翻譯的機制。MAP-CE和MAP-BR作為邊界設(shè)備劃定了MAP Domain的區(qū)域，IPv4業(yè)務(wù)流僅存在于MAP Domain之外。

　　我個人認(rèn)為，MAP技術(shù)的本質(zhì)特征可以簡單總結(jié)為四個關(guān)鍵字，即共享、無狀態(tài)、分布、優(yōu)化。

　　共享：采用A+P理念共享Public IPv4地址，即通過TCP/UDP層的端口號資源來擴展Public IPv4資源，分配Port-Set受限的IPv4地址實現(xiàn)多個用戶共享同一個IPv4地址。

　　無狀態(tài)：無狀態(tài)方式實現(xiàn)IPv4 A+P到IPv6地址映射。即通過MAP Rule實現(xiàn)IPv4地址+端口與IPv6地址的無狀態(tài)映射，解決CGN維護地址映射狀態(tài)的問題。

　　分布：NAT44分布到MAP CE實現(xiàn)。即秉承NAT卸載的理念，利用MAP CE的資源實現(xiàn)分布式NAT，解決集中式NAT44性能瓶頸的問題。

　　優(yōu)化：優(yōu)化流量轉(zhuǎn)發(fā)和提高網(wǎng)絡(luò)可靠性。即通過配置MAP Rule實現(xiàn)MAP CE間流量直接轉(zhuǎn)發(fā)，通過MAP-BR Pool實現(xiàn)負載分擔(dān)，同時由于無狀態(tài)映射的特點，MAP BR故障切換時無session同步需求，網(wǎng)絡(luò)可靠性更高。

　　MAP技術(shù)的實現(xiàn)需要考慮以下幾個關(guān)鍵問題：

　　IPv4地址和端口與IPv6地址之間遵循什么映射規(guī)則?

　　MAP域中是如何來規(guī)劃映射規(guī)則?又是如何進行規(guī)則下發(fā)的?

　　MAP-BR的Pool是如何實現(xiàn)?可靠性如何提升?

　　MAP場景下業(yè)務(wù)流量的報文格式是什么樣的?

　　IPv4地址和端口與IPv6地址之間遵循什么映射規(guī)則?