IPv6网络部署演进方案

勇于创新的电信运营商velcom

velcom作为奥地利电信集团（TAG）的第二大分支，是白俄罗斯的三大主流移动运营商之一，目前市场占有率超过40%，拥有500万左右的移动用户。近年来白俄罗斯电信业发展良好，移动用户总数达到1360万左右，用户渗透率为143%。根据Ovum预测，白俄罗斯电信业在未来5年仍将保持增长。

随着数据通信与多媒体业务需求的日益增多，4G业务在白俄罗斯兴起。4G业务的率先部署和发展对velcom提升未来市场份额具有十分重大的意义。velcom关注的业务发展策略包括：2016年年内如何快速、低成本部署EPC业务和提供4G业务？如何提升市场竞争力并取得优势地位？如何减少设备维护和升级改造费用？velcom同时观察到，NFV/SDN等新技术在全球运营商中越来越得到认可，NFV/SDN技术不但使运营商业务部署时间大幅缩短，在基础设施资源利用效率方面也会得到大的提升，有效降低TCO，而且也有利于向5G网络的演进。于是，velcom开启了虚拟化战略实践之旅。

携手中兴通讯四个月完成业务上线

奥地利电信集团（TAG）与中兴通讯是长期战略合作伙伴，在多个领域展开了合作。在NFV 领域，velcom与中兴通讯进行了深度交流，凭借优秀的需求理解能力、丰富的NFV 部署经验和领先的方案交付能力，中兴通讯赢得了velcom的认可。2016年4月，双方签订合同PO并开始执行方案交付。克服了硬件采购到货晚、割接网元数量多的多重困难，中兴通讯仅用了4个月就完成USPP（Universal Subscriber Profile Platform）部署和割接，标志着velcom 4G业务开始商用。在随后的3个月，中兴通讯与velcom紧密合作，完成全部vEPC和vIMS网元的割接上线( 总计45 套网元)，助力velcom提前完成2016年年底全部上线的计划。

打造全虚拟化的5G-Ready核心网

velcom在这个项目中选择与中兴通讯合作，不仅是因为中兴通讯的快速交付能力能帮助velcom 提前实现4G 业务的商用，更因为中兴通讯基于NFV 的全云化核心网解决方案可以助力velcom以最小的投入实现最大的回报。

中兴通讯云化核心网解决方案基于ETSI 参考架构，采用开源技术，实现软件与硬件解耦，提供电信级增强、高可靠、易管理、易集成的全系列核心网解决方案，涵盖2G/3G/4G/5G 核心网，在业界处于领先地位。在这个项目中，解决方案包含了vEPC/vSDM/vIMS/vCS 等在内的所有核心网网元，网元分别部署在三个处于负荷分担工作模式的DC 里，解决方案逻辑架构如图1所示。

● COTS硬件资源池

该项目采用通用硬件，有效降低硬件成本和功耗，由客户全部自行采购HP C7000，分别部署在3个DC中，负荷分担，提高可靠性。

● 电信级云平台

ZTE TECS以开源的OpenStack为基础，融合NFV架构，通过统一的接口，对3个DC的计算、存储、网络等资源进行集中调度和管理，通过虚拟DC能力，简化了管理和操作的复杂性，使得全网资源协同。同时，在硬件层和虚拟化层的电信级增强为5G应用对网络性能和可靠性提供保障。

● 全套vCN

包含vEPC/vIMS/vSDM/vCS 等 20多套vAPP 业务、45套网元在共享DC基础硬件资源的基础上实现了不同网元实体的子功能模块自由组合，满足了velcom快速部署业务的需要。

    
● 5G演进

虚拟化技术的成熟是5G演进的基础。velcom全虚拟化核心网采用网络虚拟化等技术，实现三层解耦，为后续向5G的演进做好准备。中兴通讯的云核心网解决方案还可提供云原生服务化架构、无状态设计以及控制转发分离的技术，结合分布式DC、边缘计算和容器化部署，将为eMBB、mMTC、uRLLC以及与各大垂直行业应用提供技术保障，促进5G业务创新和演进。该项目采用MANO进行NF的灵活编排和管理，向5G演进过程中可基于此进行升级，以支持端到端网络切片的设计编排部署和管理。

通过与中兴通讯的紧密合作，velcom成功打造业界首个最全的虚拟化5G-Ready核心网，不仅在白俄罗斯的市场竞争中处于领先地位，更为全球运营商网络转型起到了示范作用。

 
项目价值

velcom与中兴通讯合作打造了一个更简单、更高性价比、更可靠、更开放的核心网络，并且可以兼容面向未来5G的核心网络架构：

● 自动化的NF编排以及灵活的资源按需分配，使得新产品、新业务的发布效率得到大幅提升, 效率提升了42%；

● 基础设施虚拟化以及多DC资源共享提高了资源分配效率和使用率，资源使用效率提升了2倍。

● 技术创新后TCO节省了50%以上，主要体现在硬件采购成本、功耗、占地、人员维护等方面。

奥地利电信集团技术总监Sascha Zabransky表示：“这一项目的完成是我们迈向下一代网络架构的重要一步，我们的OPEX支出显著降低，同时得益于规模经济的进一步增长。一张完全基于云平台的网络基础架构，可以使我们具备更高的灵活性，为用户提供更好的服务。”

velcom CTO Christian Laqué先生也表示：“过去通过部署灵活解决方案，我们能够将尖端技术转化为开放的标准。目前我们已经准备就绪，可通过边际升级来满足未来5G应用的各种需求。因此，我们也将在创新领域继续保持前沿地位。这一杰出的成就，只有与可靠、强大的合作伙伴共同努力才能实现。”

中兴通讯奥地利分公司COO Christian Woschitz先生补充说：“5G是对行业具有颠覆意义的重要技术创新，将对全社会产生革命性的影响。此次我们为velcom提供全虚拟化架构能够确保向5G平滑演进，是全球首批项目。中兴通讯非常重视与velcom的战略合作伙伴关系，也期待未来能够进一步加深合作。”

IPv6建设大潮将至

随着5G、物联网、智慧城市、SDN/NFV、云计算以及边缘计算等新兴技术的蓬勃发展，互联网产业对IPv6的需求也日益迫切。作为下一代互联网的核心协议，IPv6针对IPv4的不足做了改进，除了提供更大的地址空间，还拥有更快的路由机制，更好的业务性能及安全性。IPv4地址已在2011年消耗殆尽，各国都在积极进行IPv6网络建设，以提升自己在下一代互联时代的话语权，并促进本国技术和经济的发展。

整个IPv6产业链在行动，主流设备厂商高端路由器、SR/BRAS设备、交换机/ xPON、家庭网络HG等设备已经具备IPv6商用能力；随着IPv6全产业链准备就绪，运营商部署试点规模扩大，IPv6将迎来建设大潮。

中国高度重视IPv6基础设施和科研的发展，中共中央办公厅、国务院办公厅在2017年11月发布《推进互联网协议第六版（IPv6）规模部署行动计划》，提出了明确的目标，“用5到10年时间，形成下一代互联网自主技术体系和产业生态，建成全球最大规模的IPv6商业应用网络，实现下一代互联网在经济社会各领域深度融合应用，成为全球下一代互联网发展的重要主导力量”，并提出路线图和各阶段的要求和行动计划。

三大运营商已经完成网络设备IPv6支持功能评估，开始进入启动阶段，根据国家政策制定对应部署计划。

中兴通讯拥有经验丰富的专家团队，拥有IPv6网络咨询、网络集成设计、网络集成测试、业务与数据迁移、业务集成验证与验收、网络优化等全方位的网络建设周期项目管理和流程控制能力，保障客户IPv6网络业务平滑演进。

IPv6部署方案

运营商的IPv6网络部署着力点主要集中于两个方面，一是提升现网设备IPv6支持能力，二是制定最佳的IPv6网络演进方案。兼顾现网、保障业务、降低成本、网络演进是IPv6网络演进的四大基本原则。

● 兼顾现网：兼顾产业链现状和网络现状，选择最优部署方案。

● 保障业务：保障现网业务无影响，充分继承IPv4业务丰富性，保障IPv4/IPv6业务互访，促进IPv6业务快速发展。

● 降低成本：低成本和低风险建网，保护现网投资，兼顾新业务开展的成本。

● 网络演进：网络逐渐向云化演进，物联网、5G、AI等新型技术层出不穷，各类智能应用、智能技术和新产业、新业态对网络的智能弹性提出更高的要求，IPv6网络实际部署需要考虑SDN、NFV、SRv6技术的支持程度，实现网络的无缝演进，在未来的互联网竞争中占得先机。

IPv6部署中兴通讯推荐双栈方案。单网络架构方式，即双栈方案，以现网升级和改造方式支持IPv6业务，对现网设备要求支持双栈，对不支持双栈升级的设备需要进行替换。网络演进路线为从IPv4到IPv4/IPv6双栈，最终演进为纯IPv6网络。

路由协议选择多拓扑ISIS和BGP+，多拓扑ISIS和BGP+同时支持IPv4和IPv6，在双栈网络中是最优的路由协议部署方案。

城域网部署双栈，其中的所有设备必须同时支持 IPv4/IPv6 协议栈，连接双栈网络的接口必须同时配置 IPv4 地址和 IPv6 地址，在有需求时部署NAT64等翻译技术。IPTV业务部署双栈，机顶盒需支持双栈。城域网双栈部署如图1所示。

骨干网IPv6部署分两种情况：对于纯IP型骨干网，按照互联需求，双栈改造IPv6流量所经路由器，逐步完成整网升级改造，后期纯IPv6网络通过隧道承载少量IPv4流量；对于IP/MPLS型专网，按需升级PE，支持6PE及6VPE，LSP承载IPv6互联流量和V6 VPN流量，随着v6用户规模扩大，最终完成整网PE升级，后期纯IPv6网络通过隧道承载少量IPv4互通和VPN流量。

IPv6-only网络是网络演进的最终目标，双栈部署属于过渡阶段。网络建设采用IPv4/IPv6双栈，网络的复杂性增加一倍，网络的维护工作量增加很多。双栈的模式驱使从终端到网络设备和数据中心，都需要支持IPv6和IPv4的双栈部署，对网络设备的CPU和内存提出更高的要求。

IPv6演进技术

面向IPv6的演进技术有：双栈、翻译、隧道、SRv6控制面精简技术。

双栈技术是IPv4/IPv6共存技术，是实施IPv6网络演进的基础技术。在终端设备和网络设备上同时运行IPv4和IPv6协议栈，从而实现分别与IPv4或IPv6节点间的信息互通。

翻译是IPv4/IPv6互通技术，实现 IPv6 用户访问 IPv4 网络资源，主要的互通技术有NAT64、MAP-T、MAP-E等。在IPv6业务和IPv6流量占据主导地位时，存在少量IPv6用户访问IPv4应用，或者IPv6节点和IPv4节点互通业务需求时使用翻译技术。

隧道是报文重封装技术，即一种协议封装到另外一种协议中的技术，常用的技术有手工隧道、6RD、DS-Lite、6PE、6vPE等，在IPv6网络规模较小，分布零散的情况下，可以通过隧道技术穿越IPv4网络将这些IPv6孤岛连接起来，实现互通。

SRv6技术为SDN/NFV提供更多支持，提供可编程性和E2E的优质服务，兼容传统L3 VPN和EVPN等业务。

SDN和NFV是当今驱动网络向云发展的双轮动力，IPv6协议更能促进SDN和NFV发展，IPv6协议除了能够对齐IPv4协议提供的所有特性, 如BGP-LS、Telemetry、PCEP、NETCONf、YANG等，还能提供基于IPv6协议的Inband-OAM、SRv6的Network Programming功能，给SDN和NFV更大的支持，SDN/NFV的部署使网络演进从双栈切换到IPv6-only网络更容易。云服务可以利用基于IPv6协议的SDN和NFV技术，实现数据中心内IPv6虚拟网络和外部IPv6物理网络在逻辑上达成统一网络部署，为数据中心提供基于IPv6协议的VM、vNet和vRouter资源，如图2所示。

基于IPv6协议的SRv6源路由技术提供端到端（E2E）优质承载服务。SRv6使用MBGP作为控制面，将基于IPv4 MPLS转发面的L3/L2VPN、EVPN演进到基于IPv6转发面的L3/L2VPN和EVPN。SRv6提供的IPv6的L3/L2VPN和EVPN，不再使用MPLS和LDP、RSVP协议，网络中协议类型大幅减少，网络越来越简化和扁平化。

中兴通讯IPv6实践和产品

中兴通讯自2001年初组建IPv6研发团队，在IPv6/IPv4技术上的研发投入已持续十多年，是国内首家获得IPv6 Ready第一阶段认证的厂商，在10多个重大标准组织任成员身份，发布100多款支持IPv6功能的通信系统产品，提供覆盖终端、承载网以及业务的端到端IPv6演进方案。

中兴通讯核心路由器T8000、多业务接入路由器M6000-S、数据中心交换机99、园区交换机89E、OLT、终端、IPTV、网管支持IPv6双栈等过渡技术功能，满足IPv6网络部署需要。

中兴通讯多年来在IPv6领域深耕细作，全系列网络产品支持IPv6功能，在IPv6领域与国内运营商和科研机构紧密合作，参与中国移动、中国电信和中国联通的下一代互联网建设和应用，在国内多个省份完成IPv6试点和部署，积极助力运营商IPv6的平滑过渡和未来网络演进。中兴通讯将立足需求，合作创新，进一步完善和优化产品功能，助航中国IPv6规模商用，争IPv6互联网先机！