面向IPv6網絡的運營支撐體系的研究及實現

來源: www.bnzqvc.live 作者:vicky 發布時間:2015-06-04 10:00 論文字數:39698字
論文編號: sb2015060310430512629 論文地區:中國 論文語言:中文 論文類型:碩士畢業論文 論文價格: 150
本文是計算機論文,本論文研究首先分析了研究運營支撐系統面向IPv6網絡演進的背景和意義、國內外研究現狀。研究工作的主要內容,對論文的組織結構進行了安排,從總體上論述了研究運營
第一章 緒論

1.1  研究背景及意義
基于IPv4的網絡地址約有43 億個。全球互聯網用戶的快速增長使得原本就不夠充裕的IPv4地址資源顯得捉襟見肘。互聯網編號分配機構 (IANA)2011年 2月3日宣布,最后5個IPv4地址“大禮包”已經被分配了出去,每個禮包含有1680萬個地址[1]。從此以后,將由IPv6地址接過互聯網協議(IP)的接力棒,為各類網絡設備接入互聯網提供數量“浩瀚”的新型IP地址。
IPv6 網絡協議的引入解決了困擾互聯網發展的地址危機,用 128 位地址的編制方法,可供使用的地址數量達到2128個[2],是現有互聯網地址的1029倍。在IPv6網絡中,幾乎生活中的每個物品都可以被分配一個獨立的IP地址,從而使物聯網的普及真正成為現實。IPv6解決了IPv4地址資源不足的問題,在服務質量、安全性和移動性等方面都比IPv4都有更大的突破。目前根域名服務器已實現對IPv6網絡地址的支持,全球互聯網管理機構對IPv6  地址的分配速度日益加快,IPv6 已具備廣泛應用的基礎。推動互聯網由IPv4 向IPv6演進過渡,并在此基礎上發展下一代互聯網已成為全球共識。
國內電信運營企業新開展的業務基本支持IPv6,電信行業要實現基于互聯網的業務運營發展,必須實現運營支撐系統基于IPv6 網絡的應用。研究運營支撐系統面向IPv6 網絡的升級方案,對于電信行業的發展有著重要的現實意義。

1.2  國內外研究現狀
隨著IPv4的地址空間被分配完畢,具有更大地址空間的IPv6網絡技術將成為下一代互聯網發展的基礎。由IPv4 向IPv6升級是互聯網業務發展的必然趨勢。從IPv4到IPv6的過渡將經歷一段很長時間的融合,在此期間,IPv4和IPv6網絡技術將長期共存。
IP 地址短缺是網絡向 IPv6 過渡的主要動力之一。由于這個原因,美國、歐洲等IP 地址相對豐富的國家在向 IPv6 過渡的步伐相對緩慢。相反,一些欠發達地區,比如印度和南非,出于對采納新技術的興趣和迫切需要,向IPv6網絡的過渡顯得更加積極。
通過各個國家的努力,IPv6技術和標準目前已經比較成熟,多個國家和地區組建了規模不等的IPv6試驗網開展IPv6技術研究,一些國家開始提供 IPv6 商業化服務,部分廠家也開發了比較成熟的IPv6網絡設備,業務應用取得了一定的進展。
目前的IPv6應用產品側重于基礎功能實現,體系結構不夠完整,可擴展性還有待完善,缺乏配套的支撐管理系統,和目前實際商用的IPv4業務產品之間還存在著很大的差距。為了實現IPv4 向IPv6升級的平滑過渡,建立與互聯網發展配套的運營支撐系統,提供功能強大的系統支撐,是推動互聯網業務發展的有力手段。
到目前為止,美國、日本、歐盟都建立了IPv6 的骨干網,并逐漸開始推進從IPv4到IPv6的變遷。日本已有十余家運營商開展了IPv6的運營實踐,其中NTT 已建成全球性IPv6骨干網,還在本土開展基于IPv6 的IPTV業務。美國最大的有線電視運營商Comcast,從2010年第二季度開始為用戶提供IPv6服務。美國 AT&T 于2009年啟動IPv6功能,采用6PE 技術接入商業客戶,規模部署6RD。歐洲西班牙電信、法國電信等,也相繼開展基于IPv6的服務。意大利電信已經在現網中引入IPv6技術,尤其是移動網絡上,采用了雙棧的解決方案,而固網方面仍主要采用 IPv4地址,以滿足固定的商業用戶的需求,明年9月,意大利電信亦會在固網引入IPv6技術。馬來西亞運營商P1規劃在2012年底完成對IPv6引入的準備工作。

第二章  IPv6協議及相關技術

IPv4 地址空間已經于 2011 年 2 月 3 日宣布分配完畢,具有更大地址空間的 IPv6網絡技術將成為下一代互聯網發展的基礎。與IPv4相比,IPv6具有哪些明顯的優勢?從IPv4向IPv6過渡將經歷一段很長時間的融合,IPv6不可能一蹴而就的完全取代IPv4獨立存在。處理好IPv4網絡和IPv6網絡之間的關系,通過技術實現互聯網從IPv4向IPv6 的平滑過渡,是互聯網業務持續發展必須解決的首要問題,也是 IPv6 網絡在未來能否取得成功的關鍵。

2.1  IPv4 協議概述
IPv4 是 Internet Protocol Version 4 的縮寫。IPv4 協議是互聯網協議(Internet Protocol,IP)的第四版,也是第一個被廣泛推廣應用的互聯網協議。Ipv4協議可以運行在各種各樣的底層網絡上,它是當今世界互聯網技術之所以能夠快速推廣的基礎。
IPv4 報頭格式如圖2-1所示:

IPv4 使用 32 位地址,因此地址空間中只有 232個地址,其中一些地址是為特殊用途所保留的,如專用網絡和多播地址,這減少了互聯網上可用的地址數量。
IPv4 最大問題是網絡地址資源十分有限有限。從理論上講,IPv4 地址可以編址1600 萬個網絡、40 億臺主機,但是采用 A、B、C 三類編址方式后,可用的網絡地址和主機地址的數目大打折扣。

2.2  IPv6 協議概述
IPv6 是 Internet Protocol Version 6 的縮寫,它是下一代網絡技術的核心。隨著IPv4 地址的耗盡,IPv6 協議已成為下一代互聯網技術的核心,它將最終完全取代現行的IPv4網絡協議。
IPv6 的變化體現在以下五個重要方面:
1.  擴展地址。
2.  簡化頭格式。
3.  增強對于擴展和選項的支持。
4.  流標記。
5.  身份驗證和保密。
IPv6 報頭格式如圖2-2所示:

IPv6 報頭的字節長度是于 IPv4 報頭的兩倍長度,但 IPv6 擁有更加簡化的報頭結構。IPv6報頭有 8個字段,丟棄并改用了IPv4報頭字段中的其中幾個,從而使包處理更有效率。

第三章 運營支撐系統現狀分析 ..................... 13
3.1  運營支撐系統概述 ................ 13
3.2  運營支撐系統分析 ................... 14
第四章 面向 IPV6網絡的系統升級方案設計 .............. 30
4.1  從 IPV4 向 IPV6 網絡過渡的要求 ......... 30
第五章 面向 IPV6網絡的系統升級方案的實現 ...................... 43

第五章 面向 IPv6網絡的系統升級方案的實現

上一章已經給出了運營支撐系統各個子系統面向IPv6網絡過渡的詳細方案。在本章中,我們將通過歸納總結過渡方案在實現過程中的核心技術點,詳細闡述各個技術點的具體實現過程,最后通過測試用例驗證本論文提出的過渡方案的正確性。

5.1  升級方案的技術實現
通過第四章對運營支撐系統面向IPv6網絡過渡方案的詳細分析設計,我們可以總結得出,在過渡方案中,雖然需要改動的系統數量眾多,但是各個子系統涉及的主要改動均包含在以下幾個方面:
1.  各子系統內部的數據表中增加 IP 屬性字段(公網 IPv4/IPv6 雙棧、私網IPv4/IPv6 雙棧、公網 IPv4、私網 IPv4);
2.  各子系統之間的接口新增傳遞 IP 屬性的內容,或者新增傳遞 IP 屬性的接口;
3.  各子系統操作界面中增加 IP 屬性的顯示、查詢、修改等界面支持;
4.  IPv6 話單采集配置的設定;
5.  IPv6 話單排重及合并。

第六章 總結和展望

在論文的最后,我們對本次試驗的研究工作和論文成果進行一個簡要的總結,并對本研究方向今后的進一步研究工作提出初步的展望與設想。

6.1  工作總結
隨著IPv4地址的枯竭,IPv6網絡的應用已經全面提上了互聯網發展的議事日程。IPv6 網絡技術和 IPv6 業務的發展離不開運營支撐系統的支撐。如何利用 IT 支撐系統更好的支撐IPv6業務,并逐步向IPv6網絡全部演進,已經成為當前各電信運營商非常重視的問題。由于目前IPv4業務仍然占據著相當大的市場比例,而互聯網從IPv4向IPv6演進也是一個循序漸進的過程,還需要很長一段時期,目前業界公認的演進原則是在保證對現有互聯網絡以及互聯網業務沒有較大影響的情況下,逐漸在網絡中提供對IPv6的支持,以及向用戶推廣一些IPv6 的特色業務。與之相對應的,運營支撐系統向IPv6網絡的演進和部署也會經歷從孤島到逐步擴大,以致全部升級到 IPv6網絡的過程。
本論文研究首先分析了研究運營支撐系統面向IPv6網絡演進的背景和意義、國內外研究現狀。研究工作的主要內容,對論文的組織結構進行了安排,從總體上論述了研究運營支撐系統面向IPv6網絡改造對電信業務發展的現實意義。
然后,本論文從總體上介紹了IPv4 和IPv6協議,分析對比了兩者之間的差異,并深入研究了從IPv4 向IPv6網絡過渡的幾種主流技術,分析了不同技術的優缺點和適用情況。
接下來,本論文介紹了電信業務運營支撐系統的概念及總體架構,詳細的研究了運營支撐系統中各個子系統,包括:CRM系統、服務開通系統、綜合資源管理系統、綜合激活系統、服務保障系統、施工調度系統、聯機采集系統,和計費賬務系統,對各個系統的功能和接口進行了詳細分析,描述了運營支撐系統對電信業務的支撐流程現狀。
根據本次試驗確定的運營支撐系統從IPv4 向IPv6過渡的原則,在現網系統上采取升級改造的方式進行過渡,現場試驗階段不影響現網用戶,原則上采用“最小改動原則”,在不增加硬件能力的基礎上,優先保障用戶受理、開通、計費等功能的實現。論文對運營支撐系統面向IPv6網絡的過渡方案進行了詳細設計,給出了運營支撐系統各個子系統升級改造的具體內容。本次試驗實現運營支撐系統對IPv6業務的支撐,運營支撐系統的承載網絡不做任何改造,仍然通過IPv4網絡承載。互聯網從IPv4 向IPv6過渡對通信業務計費、通信資源管理等支撐功能并未帶來本質上的影響。
參考文獻(略)

原文地址:http://www.bnzqvc.live/jsjlw/12629.html,如有轉載請標明出處,謝謝。

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