IPv6地址規劃方法
一、 IPv6地址規劃將深刻影響我國互聯網發展
互聯網發展初期缺少對IPv4地址規劃重要性的認知，導致當前嚴重的路由膨脹、地址過早耗盡、無法有效管理等問題。在IPv6地址全面部署前夕，應充分了解IP地址作為互聯網的基礎資源，其全盤布局策略將全面影響網絡基礎設施部署水平、可持續發展以及互聯網管理能力。
IPv6地址規劃方案影響全網路由聚合能力。IPv4地址缺乏層次結構，地址分配和管理缺乏統一規劃，導致網絡路由效率低下。除運營商之外，其他有地址需求的單位也掌握了數量可觀的地址資源，接入運營商網絡后產生大量無法聚合的地址碎片，這是造成IPv4 BGP路由表迅速膨脹、路由效率下降的主因。此外，流量工程、Multihoming、攜地址轉網等使問題更加嚴重化。在沿襲IPv4地址分配模式的背景下，IPv6海量地址空間對提高路由聚合能力提出了更高要求，否則潛在大量地址碎片必然導致路由表過快增長。因此IPv6地址規劃的首要任務在于減少網絡地址碎片，增強路由聚合能力，降低路由器等設備的CPU、內存等消耗，提高網絡路由效率。
IPv6地址規劃制約地址利用率，進而影響IPv6地址生命周期。由32位擴展到128位，IPv6極大地擴展了地址空間，但也并非無限可用，通過分析典型網絡的IPv6地址配置方式可以看出，IPv6往往以浪費地址資源的方式保障地址配置唯一性，IPv6地址無狀態自動配置造成了IPv6地址利用率相對較低，如移動通信網絡的IPv6地址以“/64”為單位為每個PDP上下文分配地址前綴、家庭網絡以“/48”為單位分配前綴等。因此，IPv6地址雖然提供了龐大的空間，但無序發展將導致IPv6地址嚴重浪費，迫切要求在初期進行科學規劃，節約地址空間，盡量延長IPv6地址生命周期，避免重蹈IPv4地址空間過早耗盡的覆轍。
IPv6地址分配方案影響地址的有效管理。當前對已分配的IP地址，我國尚缺乏有效的管理手段。通過科學規劃IPv6地址方案，有利于提高我國在互聯網收到攻擊時的網絡溯源能力，保障網絡安全性和可信任性。
二、 層次化結構和海量地址空間為IPv6地址擴展語義創造了條件
總體來說，IPv6地址包括全球路由前綴、子網標識以及64位接口標識符三個部分。對除由國際地址分配機構(ICANN、APNIC等)分配的前綴外，剩余地址比特位(前綴至第65比特前)可以由規劃機構、互聯網運營商自行劃定，并制定相關含義。同時，64位接口標識符目前也沒有形成全球明確的分配規則，可以在規劃時統一考慮利用接口標識符承載多種信息。根據當前研究成果，IPv6地址能夠承載的信息主要有以下幾類。
地址分配與層次化網絡拓撲結構相適應，為在地理上屬于同一個范圍的子網分配相同的網絡前綴，使64位IPv6地址前綴體現地理位置信息。按照骨干網、省網、城域網的層次結構分配IPv6地址，有利于縮小路由表規模、增強系統穩定性強，便于實現最短路徑尋址。
地址分配體現客戶信息、業務類別特征，根據用戶不同接入方式攜帶用戶的標識信息，必要時可以查詢用戶身份。根據本地網用戶業務種類，用戶網絡邊緣設備完成子網劃分、業務標識注冊、策略設置，根據終端用戶業務類型配置相應IPv6地址。這種方案易于實現QoS保障、用戶溯源等機制，缺點在于業務類型劃分難以統一、需要對現有協議進行升級。
基于IPv6地址進行源地址驗證，利用哈希算法為源IPv6地址生成驗證信息，并添加到所相應的源地址驗證選項中，從而使相關管理節點可以對源地址進行真實性檢驗，有利于解決由偽造源IPv6地址造成的地址欺騙、身份假冒、拒絕服務攻擊等安全問題，但需要占據大段地址空間，同時實現機制復雜。
三、 構建具備可管理、可持續發展的IPv6地址科學規劃策略
從本質來說，國內對IPv6單播地址的規劃是對128位中除前綴外比特位的二次分配。當前，IETF、ICANN、APNIC等國際組織未對IPv6地址分配提供明確的指導規則，地址分配機構可以遵循一些明確的分配原則，根據實際情況實施個性化分配方案。
避免IPv6地址語義過載帶來負面影響。當IPv6地址提供除路由尋址外諸如路由優化、QoS保障、網絡安全、溯源管理等多重語義時，將造成IPv6地址語義過載，從而降低地址有效利用率，降低現有網絡設備自身系統的管理靈活性和安全效能，甚至限制新技術的進一步發展。為了規避語義過載，建議IPv6地址中僅攜帶以下兩種信息：第一，考慮到當前IPv4尋址體系存在的最大問題是路由膨脹，這個問題可能在IPv6時代更加突出，因此IPv6地址前綴中應體現位置信息，盡量給每個區域分配連續的地址空間，以提高路由聚合能力，降低路由器壓力。第二，為以IP地址為抓手增強我國對互聯網的管理能力，可以考慮在IPv6地址中增加用戶身份標識、終端設備地址等信息。
地址規劃應充分考慮業務增長需求。隨著網絡規模不斷增大，用戶越來越多，地址分配時需為將來預留足夠地址空間以更好實現地址聚合。具體來說，參考巴西的IPv6地址分配經驗，建議盡量遵照100%或300%的保留率進行地址分配。同時，區分地址需求量較大的用戶和一般用戶，為其開辟不同的地址池，也就是根據保留率為不同地址前綴保留地址。
為實現資源預留，可根據實際情況，比較選擇地址分配算法，如順序、稀疏分配法等。順序算法直觀、簡單，但難以容納連續多次申請的地址需求及突發的大塊地址申請，無法根據實際網絡規模進行調整；稀疏矩陣分配法有良好的聚合性，缺點在于將空間均分給用戶，對不同規模用戶申請的適應性差，可能出現不必要的地址沖突和地址空間分段問題。
在滿足業務和網絡發展需求的前提下，盡量提升地址利用率。我國地址分配管理機構對各單位IPv6地址消耗速度變化情況進行周期評價，及時釋放地址需求少的用戶所保留的地址段。評價地址分配效率的指標是主機密度比率HD(HD=Log已分配目標數/log最大可分配目標數)，HD作為評價/n地址段分配的門限值，一般推薦HD取值大于0.8。當要申請單位需要更大空間時，需對其未來地址進行需求分析。
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