目前IPv6是全球唯一公认的下一代互联网商用解决方案。相对于IPv4,IPv6能够给大家提供海量网络地址和更强的网络承载能力,能解决当前全球互联网网络地址面临耗尽的问题。同时,IPv6在协议上预留了广阔的创新空间,为互联网长期升级演进提供了新的基础平台。
提升IPv6端到端贯通能力,是国家“新基建”战略的重要组成部分,也是5G、数据中心等新型基础设施建设的基础。根据中央办公厅、国务院办公厅印发的《推进互联网协议第六版(IPv6)规模部署行动计划》,中国移动遵循“典型应用先行、移动固定并举、增量带动存量”的发展路径,统筹推进IPv6在中国移动网络的规模部署。
移动云是中国移动基于移动云计算技术建立的云业务品牌,依托移动云计算能力,目前已形成“N+31+X”资源布局,覆盖25个省,服务器规模超5万台。推动移动云IPv6规模部署对提升移动云网络承载能力、网络服务的品质、可持续发展能力等具备极其重大且深远的意义。综合以上考虑,移动云IPv6规模部署势在必行。
移动云IPv6规模部署的目标是在不影响移动云现网业务稳定运行的前提下,从底层网络改造和产品适配改造两方面协同推进移动云IPv6规模部署。所有新建云计算资源池同步部署IPv6网络,存量云产品做整改适配IPv6,新增云产品需默认支持IPv6。
在开展移动云IPv6规模部署的实施过程中,必须全面考虑规模部署工作涉及的每个方面及其影响,遵循递进地推进落实。现就规模部署过程中相关做法和经验总结如下:
公司内部格外的重视移动云IPv6规模部署工作,成立了专项工作组,由公司分管领导牵头,计划、建设、研发、测试、运维、安全等有关部门通力配合,多方位保障移动云IPv6规模部署的顺利开展。
专项工作组首先明确了移动云IPv6规模部署目标,规模部署实施前,组织宣贯会,对工作目标和相关整改要求做宣贯,统一思想。制定底层网络和云产品的整改方案及计划,并严格按照计划推进落实。
规模部署推进过程中,建立各部门间IPv6规模部署工作的沟通机制,定期组织进展沟通会,及时有效地发现和提示风险。
根据相关指导意见和IPv6方案原则,IPv6过渡技术应选择符合相关国际标准、国内标准和中国移动标准的通用技术,避免采用私有标准或非开放协议,确保网络的开放性。
移动云IPv6改造方案采用双栈技术,资源池网络在租户业务叠加网络层面支持云主机、裸金属、防火墙业务和负载均衡业务的IPv4/IPv6双栈能力。在租户业务网络内以及对外网服务的业务层面,支持IPv4/IPv6双栈模式,支持客户自行选择使用IPv4或IPv6或使用双栈进行通信。
移动云网络大规模采用了SDN技术,SDN系统的IPv6支持成为改造中的重点和难点。为确保平滑过渡,移动云在现有网络的基础上,通过新增一对IPv6专用硬件网关实现对资源池的SDN业务网络IPv4/IPv6双栈能力的改造,通过NAT64网关使资源池具备对IPv4用户群体的访问支持,后续可逐步关闭IPv4网络,最终实现全IPv6改造。具体方案如下:
1.SDN系统升级,以支持IPv4/IPv6双栈能力,升级涉及组件包括SDN管理节点(VSD)、SDN控制节点(VSC)、SDN虚拟交换机(VRS)、VxLAN交换机等。
2.在不影响现网业务的前提下,新增一对SDN IPv6南北向网关设备,专门用于IPv6的南北向流量疏通。新增硬件SDN网关设备已具备成熟的IPv6能力,支持IPv4+IPv6双栈的网络,可以直接在生产环境部署,不涉及版本升级。
3.针对现网SDN控制系统软件及业务编排逻辑进行研发升级,以使现网SDN系统支持IPv6业务类型的调度功能,该升级能够支持用户双栈VPC管理、用户IPv6南北向业务互通、用户IPv6东西向业务互通。
经过以上改造,实现IPv4流量通过IPv4网关承载,IPv6流量通过IPv6网关承载的业务流量模型。改造后的整体网络架构图如图1所示。
为规范移动云产品IPv6改造的验收,加强移动云产品IPv6验收质量把控,测试部门制定了《移动云IPv6验收标准》,涵盖云服务IPv6支持度评测标准、移动云IPv6改造验收标准。产品改造上线支持度进行自测。
根据验收标准制定验收测试方案、测试计划和测试用例,评审后执行IPv6验收测试,2020年完成移动云线支持度验收测试,排期改造,并通过信通院IPv6认证评测。2021年逐步优化《移动云IPv6验收标准》,确认移动云现网产品IPv6支持度,针对新增和变更的移动云现网产品补充IPv6支持度验证测试。
截至2021年6月底,移动云全部26个底层云资源池均采用IPv4/IPv6双栈架构,覆盖率100%。全部110款云产品均支持在IPv6环境下使用,TOP20产品全部支持信通院IPv6测试用例要求。云主机、对象存储、弹性负载均衡、云数据库(MySQL)、文件存储、对等连接、弹性MapReduce等11款产品通过工业与信息化部组织的云服务IPv6支持能力测评,成为首批通过该项测评的云服务商之一。