企业上云IPv6解决方案与应用白皮书（2024）.docx

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1、目录fi三m1.I.IPv6?511.1.631.2.峥IPv66Ig蜘痛点1012.1.IPv6改造技7腰求10122.Ik1.kIPv631.iSfifS102台6案212 .1.1.云上IPv6&IPv4双栈场景143 .12IPv6toIPv41.ftiSS162.2. IPv6专有方案192.3. IPv6213.1.包侬有IPv6ittfi9ECS23311tt实胧ffi1.i木233.1.2.部署基础环境253.1.3.冽园IPv609性3631.33I432.1.最佳实践概述433.2.2.构颗45323.百一：增腋持IPv6膝网S1.B603.2.4.方缸：诩C1.B到N1.

2、B封寺IPv6633.2.5.7g三:全现口速GA673.3.应用IPv6安全防护最佳实践703*3.17033.2. 构建演示7033.3. 方案架构说明70334.721.企业上云IPv6支持概述1.1.什么是IPv6?IPv6（InternetProtocoIVersion6,互联网协议版本6）是网络层协议的第二代标准协议,也幡为IPng（IPNextGeneration,下办议）.IPv6不仅解决IPv4地址空间不足的问题，还在IPv4协议的盅出上进行了T改进，例如，画！扩展头提高IPv6协议的可犷展性、内JS安全性解决IPv6可以为互联网和物联网提供更加广泛的连接,实现万物互联，抄登

3、数字化基础设施，促进物联网、无阳的扩展能力更好的移动支持wnx*mtwiMKM便捷的用户接入A巨炳工I1.互联网、人工智能等新应用,新领域的创新,在5G、物联网等新兴领域飞速发展的今天J86防烟魅力不断展现，IPv6协议获得了更加广场的发展空间。金丽科9i三fjB6.WiaKariacwiJB-711 EoemewW久WIXe三11三MmaGF1.3MM余投术产业创新发的丽 .3.2KSMMB1.t*y*ttMM*9隼，豆NWQBMVMIABM.ftttB三KXf1.NRWIMX.网络安全财强化的迫切H要 日怆,/1兴#T三WWW4WR.Bi1.R力XM三三M三KK*ABWH三W*.台一零孝彳

4、EaB包充足的地址空间IPv6ityit6S128h渴（16邦），可以3.41038个ft1.防物牌砺并，IPv6具有足够大的地址空间，可以为每一个具有联网需求的终端提供IPv6地址，而不用担心地址耗尽，极大地博强了互联网的服务能力.层次化的地址结构IPv6的地址空间采用了层次化的地址结构，地址群更加更捷，且有利厅路由快速直找，借助路由鬃合,还可以俄碱少IPv6路由表占用的系统资源.IPv6地址使用多层等级结构.地址注三机构分配IPv6地址范围后，服务提供商、组织机构可以根抿各自的需要在该IPv6地址范围内分层级、更加翩ft划分地址范围，以省理所辖范围内的地址分布.如图1所示，IPv6地址由以

5、下几部分组成:网络前缀：由CNNIC（ChinaInternetNetworkInformationCenter,中国互联网络信息中心）和ISP触子网ID（企业可管理地址空间）：企业和组织机构根据需要分层级划分地址范围.例如,先根地域分别为省、市分配地址范围,再按照业务类型分配地址范围.接口ID:网络中主机的标试IPv6地址结构MaMav4WMBM9JIIPv6前缀分配用户和使用场景I前弟长工用途和使用场角/12IANA分的区蝌络中心RIRs/32R1.RZUR分纪给右ASN的运管商、互政网公司.大生企业/40.44,48运管曲站由和敢捉中心的大型企业分配的前缀.48页普曲向中小存户分配的常见

6、前缀长度./56宽帝旭包商毋东寂用户和小组企业分配的,小前搔氏度/64末整设随孑网./127路由踹点对方笛络简化报文头IPv4头中字叫成懿旌斯瓢文头,砌了IPv6邮报娱IPv6触固定长邮基本报文头，从而简化了转发设备对IPv6报文的5三,提高了转发效率.尽管IPv6地址长度是IPv4地址长度的四倍，但IPv6基本报文头的长度只有40字节，为IPv4报文头长度（不包1舌选项字段）的两倍.灵活的手展头IPv6取消了IPv4报文头中的选项字段，并引入了多种扩展报文头，在提高处酗率的同时还大大增强了IPv6的灵活性,为IP协议提供了良好6晰展能力.IPv4报文头中的选项字E多只有40字节，而IPv6扩

7、题文随大小只髀J1.PV6报改啪限制.IPv6扩展头类型IPv6三寺的扩展头如表1所示.扩展头使得IPv6协议具有良好的扩展性,根据业务需要，IPv6不仅可以定义新的扩展头，还可以在已有扩展头中定义新的子扩展头。IPv6步展头的报文格式IPv6报文可以携带0个、1个或多个扩展头.如图3所示JPV6通过Nextheader字段标明下f广展头的类型.例如，IPv6基本报文头中的Nextheader字段取值为43时,表示紧跟SIPv6基本报文头后的扩展头为路由头；路由头中的Nextheader字段取值为44时，表示路由头后的扩展头为分段头.强大的邻居发现协议IPv6的邻居发现协议是通过一组ICMPv

8、6（InternetContro1.MessageProtoco1.forIPv6,叭6互联网控制消息协议）消息实现的，管理若邻居节点间（即同一链路上的节点）信息的交互.它代替了ARP（AddressReso1.utionProtoco1.,地址解析协议）、KMPv4路由黑发网口ICMFM更定向消息,并提供了一系歹惧他功能：- 地址解析：获取间一他路上邻居节点的蟒路层地址,功能与IPv4的ARP相同.- 邻居可达性检测I：在获取到邻居节点的链路层地址后，中颔I邻居节点的状态，验证邻居节点是否可达.- 正安地如颔J:当节点获取IPv6地址后，脸证该地址是否已被其他节点使用，与IPv4的免费ARP

9、功能t醐.- 路由器发现/前缀发现：节点获取邻居路由器的信息所在网络的前缀、以及其他配置参数,节点获取到所在网络1例后,可以才虢该前缀自动生成IPv6地址，该过程称为IPv6地址无状态自动配置.重定向功能：当网络中存在更优的路径时，路由器向主机发送!CMPv6重定向报文,通知主机选择更好的下TtB行后续报文的发选该功能与IPv4的ICMP重定向消息的功能相同.IPv4I办议本身内置安全住供加密、认证等安全功能，硒与其帔全协议（如IPSeC）配合使用,或由应用枷义来提供安全性，熠加了应用协议设计的与杂度IPv6伤议在设计时便充分考虑了安全问越.在IPv6伤议中定义了ESP头和i人证头，通过ESP

10、头和i人i三为报文解提供M踊J安全!先基于IPv61办议的应用可以三疑卷须IPv6协议的安全功能，为解决网络安全问国S供了标准，并提高了不同IPv6应用之间的互操作性.1.1.1.IPv6向IPv4过渡很多人有疑问.从IPv6协议发明颤在已经过去了超过三十年,IPv6过渡还未完成.因为IPv6向IPv4过渡涉及到网络.数据中心、云平台、应用系统等多个层面的改造.就好比在高空飞机上更换引擎，很难一步到位.另外由于互联网的特性,IPv6应朦顺模螂需要互联网整个生态逐步升级到IPv6才能达至物探.Pv4f5）IPv6演迸的三个阶段业内的一个共识是IPv4向IPv6演进需要三个阶段：IPv6发展初期：

11、在IPv6发展初期，互联网应用和网络以IPv4占主导地位,部分IPv6示范网络以“孤岛”的方式存在，IPv6的孤岛往往通过IPv6inIPv4的隧道来进行询言.户仍然大.存在.这个时期是IPv6与Pv4共存时期，支持IPv6的网络和应用通常以双栈形式存在,也出现了部分纯IPv6的网络?的用，而纯IPv6SMIPv4的通信通过胡泽网关设备来进行转换.IPv6与IPv4共存：当IPv6规模持续扩大，大;济的用己5螭IPv6,这徒恨IPv4业务和用IPv6占主导独位阶段：当IPv6蝌照制妍大，逐步进入IPv6-on1.y阶段.这个阶段大部分网翱!业务应用都支持1%侬栈或单栈方式）,兄网下部分IPv4

12、网络,需要考虑IPv4访问IPv6单栈业务或IPv4的孤岛互联.2017年，中共中央办公厅、国务院办公厅印发了推进互联网协议第六版（IPv6）规模部署行动计划（以下简称“行动计划”），整个行动计划分为三个阶段，第T介段到2018年末，我国IPv6活跃用户数将达到2亿，在互联网用户中的占t次低于20%,国内用户量排名前50位的商业网站全面支持IPv6;第二阶段到2020年末,IPv6活跃用户数超过5亿；第三阶段到2025年末,网络、应用、终端全面支持IPv6.每个阶段都明确规定了各个阶段标准要求.家IPv6发展监则平台的,蟀2024年5月，蜩IPv672.70%,我国IPv6活跃用户达到7.94亿.从网络流1悟，移动网IPv6总流St占全网移动网总流量的64.56%,仅从这两端标看,移动互