从IPv4过渡到IPv6 电子政务外网建设方案

作为国家电子政务骨干网的电子政务网外网，承载各政府部门的多种业务，却大量使用着私网地址和地址转换技术。目前在电子政务外网内存在三类地址，第一类是公网地址，作为资源共享区和互联网区的服务器地址，每个省分配1个公网B类地址，每个县分配一个C类地址，远不够各地方政府使用；第二类是10网段地址，作为电子政务外网的私网地址使用，在电子政务外网内统一规划，到互联网需要进行地址转换；第三类是各接入部门内部的局域网地址，一般是192网段，由各部门自行规划，或根据纵向业务接入要求进行规划，访问资源共享区域需要进行地址转换。可见即使在电子政务外网的办公应用方面，都需要部署大量的设备提供地址转换功能。

此外，作为我国电子政务的骨干网，将有越来越多的应用接入电子政务外网，一些复杂新业务的开展也受到IP地址的制约。比如应急指挥业务，涉及大量的监控、视频会议、通信设备等终端，必然会占用大量的IP地址，我们不得不投入较大的人力、物力在如何有效的分配IP地址和进行地址转换上。在环境与生态监测、交通控制等领域，使用传感器协作地监控不同位置的物理或环境状况，进行统一的分析或决策指示。比如地震监测、水文监测等，跨地域广泛分布的传感器网络正在形成，这些设备同样面临IP地址的有效分配问题。

电子政务外网IPv4向IPv6过渡之路

电子政务外网目前运行的是IPv4业务，并采用MPLS VPN技术来隔离不同的业务，技术实现上较为复杂。考虑到IPv6规范制定尚不完善，IPv6技术应用并不成熟，在国内也只有IPv6实验网络，还没有真正意义上的商用IPv6网络出现，因此在电子政务外网不适宜建设大规模的IPv6网络，可采取先试点，再推广的方式进行。在国家电子政务外网和少数几个部委、少数省电子政务外网先进行试点IPv6建设，试点单位的终端主机升级为IPv6/IPv4双栈；逐步增加IPv6业务系统，先增加一部分IPv6/ IPv4双栈业务，既能支持新增IPv6终端主机的访问，也支持未能升级的IPv4终端主机的访问。试点网络的建设应兼容IPv4和IPv6两种协议，考虑到国家电子信息产业振兴规划强调推进下一代网络（IPv6）的试验和推广，在政务外网上的网络升级应采用更为先进的技术--双栈技术实现，为后续建设纯IPv6网络进行技术积累。在技术设计上，先在共享资源区试点IPv6的IP地址分配、路由规划等基本的IPv6技术，然后再试点IPv6 MPLS VPN技术，将部分纵向VPN切换到IPv6网络运行。

在电子政务外网上实现端到端的IPv6涉及到三个系统的升级，分别是业务系统、终端系统和网络网络。

业务系统（包括业务系统软件及相应的数据库、中间件）：因为涉及到寻址，所以需要进行升级。以数字监控系统为例，就涉及监控终端、编解码器等的IPv6地址升级，以及服务器端寻址方式的升级。目前我国仅在教育科研网进行了IPv6建设，业务应用多以游戏、视频下载点播等校园应用为主，适合政务应用的IPv6资源和业务很少。因此在政务外网上可考虑逐步开发适合政务应用的IPv6业务，如公文交换、邮件系统等。

终端系统：如果操作系统是windows Vista及以上系统，默认支持IPv6并且可以支持DHCP v6,无需升级；如是Windows其他版本或其他操作系统，虽可以升级为支持IPv6,但升级后不能支持DHCP v6,因此建议操作系统采用windows Vista或以上系统。通过升级，使个人终端变成双栈主机，即可以同时访问IPv4资源和IPv6资源。

网络系统：目前主要有两种IPv4->IPv6的过渡技术。一种是隧道技术，即将IPv6协议封装在IPv4报文中穿越IPv4网络，适合为较少的互相独立的IPv6网络（或终端）提供联通性。另一种是双栈技术，网络设备必须同时支持IPv4/IPv6协议栈，这种过渡方式能兼容目前IPv4和IPv6共存的现状，同时又可以平滑的从IPv4升级到IPv6.

在电子政务外网可采用双栈技术和隧道技术结合的方式，在骨干网和部分试验局域网采用双栈技术，在投资有限的单位局域网可采用隧道技术。

电子政务外网IPv6方案

电子政务外网IPv6骨干网络建议分阶段建设，先基于双栈技术，建设基础IPv6网络，待技术积累成熟、网络运行稳定后，再进行IPv6 MPLS VPN的建设。电子政务外网基础IPv6网络建设可以考虑两种建设模式，一是新建IPv6/IPv4双栈网络，二是现有IPv4网络升级为双栈。下面逐一加以介绍。

1）新建IPv6/IPv4双栈网络

新建IPv6/IPv4双栈网络可与现有IPv4骨干网规模相同，但链路带宽略低，两张骨干网同时运行。新建骨干网络承载IPv4和IPv6协议，后续该新建网络可作为IPv6骨干网专门承载IPv6协议。

可试点将共享资源区的业务逐步切换到IPv6,在电子政务外网IPv4网络依旧承载纵向VPN和Internet业务，如图1.

图1 IPv4网络、IPv6/IPv4双栈网络业务规划

在新建双转网络中，建立双栈业务服务器，网络中的所有双栈设备均具有IPv4/IPv6两种地址。由路由器链路层解析出接收到的数据包的数据段，拆开并检查包头。如果IPv4/IPv6包头中的第一个字段，即IP包的版本号是4,该包就由IPv4的协议栈来处理；如果版本号是6,则由IPv6的协议栈处理。

双栈路由器可通过双栈主机的目的访问地址寻径路由到IPv4资源或IPv6资源，如图2.如果双栈主机访问纵向VPN或Internet,双栈主机将其归属到IPv4网络，按照原IPv4网络的方式转发报文；如果双栈主机访问IPv6地址，则双栈主机将在双栈网络寻址资源。