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IPv6的演進(jìn)涉及到終端、網(wǎng)絡(luò)、業(yè)務(wù)系統(tǒng)等方面，是一個復(fù)雜的、龐大的系統(tǒng)工程。因此，選擇合適的過渡技術(shù)是IPv6演進(jìn)的關(guān)鍵。

多年以來，出現(xiàn)了眾多的過渡技術(shù)，如：6PE、DS-Lite、NAT444、NAT64、6RD、PNAT、IVI/MAP、Smart6等。不同過渡技術(shù)實現(xiàn)方式差異大;不同的過渡技術(shù)分別針對不同的過渡場景，適用于不同的過渡階段。至今為止，尚無一種技術(shù)方案能全面解決IPv6過渡的問題。如何實現(xiàn)IPv6過渡已經(jīng)成為一大難題。

因此，CGN設(shè)備需要具備很好的適應(yīng)性，適應(yīng)不同技術(shù)選擇，不同的演進(jìn)階段，不同的部署需求，并最大程度降低成本，實現(xiàn)IPv6平滑過渡。

虛擬化和可重構(gòu)的CGN技術(shù)方案

虛擬化和可重構(gòu)的CGN技術(shù)方案采用可重構(gòu)設(shè)計思路，提高設(shè)備的靈活性，適應(yīng)不同技術(shù)選擇，不同的演進(jìn)階段，不同網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的部署需求。

可重構(gòu)的CGN設(shè)計，基于通用處理器、硬件更加靈活，可以通過加載不同的軟件實現(xiàn)不同的功能。用戶可以根據(jù)需要，靈活設(shè)置加載的軟件模塊實現(xiàn)設(shè)備功能重構(gòu)，滿足IPv6過渡不同階段的部署要求。避免投資浪費。

虛擬化CGN設(shè)計借鑒了云計算的設(shè)計理念，在硬件層面，對設(shè)備的硬件資源進(jìn)行統(tǒng)一的虛擬資源池化，設(shè)備的CGN業(yè)務(wù)處理板內(nèi)、業(yè)務(wù)處理板間的CPU 資源形成業(yè)務(wù)處理資源池;在業(yè)務(wù)層面，基于虛擬CGN實例進(jìn)行業(yè)務(wù)管理和部署，可針對不同的用戶創(chuàng)建多個CGN實例，根據(jù)不同CGN實例的業(yè)務(wù)處理需求，分配適當(dāng)?shù)腃PU資源，充分資源利用率。同時也提高了CGN部署的靈活性。

虛擬化和可重構(gòu)的CGN技術(shù)方案的優(yōu)勢表現(xiàn)如下。

1) 提高資源利用率，降低建設(shè)投資成本

設(shè)備硬件資源虛擬化與多實例的結(jié)合能有效提高資源利用率。應(yīng)用舉例如下：網(wǎng)絡(luò)中部署CGN設(shè)備為不同的虛擬運營商提供IPv6過渡服務(wù)。虛擬運營商 A選用DS-lite技術(shù)，虛擬運營商B選用NAT64技術(shù)。在此場景下，如CGN設(shè)備不支持虛擬化和多實例，則需部署兩塊CGN板卡;而在CGN設(shè)備支持虛擬化和多實例的情況下，僅需部署一塊CGN板卡，開啟不同的CGN實例，分配相應(yīng)的CPU資源即可。

2) 虛擬化和多實例實現(xiàn)靈活備份

在CGN備份場景中，采用虛擬化和多實例技術(shù)，不僅節(jié)省設(shè)備投資，還使得CGN備份更加靈活。舉例如下：網(wǎng)絡(luò)運營商部署CGN設(shè)備為不同的虛擬運營商提供IPv6過渡服務(wù)。虛擬運營商A選用DS-lite技術(shù)，虛擬運營商B選用DS-lite技術(shù)，虛擬運營商C選用NAT444技術(shù);虛擬運營商A、 B、C均需部署CGN的備份。

不采用虛擬化和多實例CGN技術(shù)方案的情況下，需為虛擬運營商A、B、C分別部署主用和備用CGN板卡，共計六塊CGN板卡。采用虛擬化和多實例CGN技術(shù)之后，僅需部署兩塊CGN板卡進(jìn)行相互、靈活備份。在各CGN板卡上分別設(shè)置三個CGN實例，部署相互備份即可。

3) 可重構(gòu)技術(shù)提高CGN設(shè)備的適應(yīng)性

可重構(gòu)的設(shè)計使得CGN設(shè)備可以根據(jù)用戶的實際需求進(jìn)行靈活設(shè)置，滿足不同過渡場景和過渡階段的部署需求。

CGN技術(shù)展望

由于IPv6過渡技術(shù)的復(fù)雜性，需要CGN設(shè)備具備靈活性和高可適應(yīng)性，使得在設(shè)備的設(shè)計和實現(xiàn)上采用可重構(gòu)和虛擬化技術(shù)來實現(xiàn)。這樣的設(shè)計思路使得CGN技術(shù)后續(xù)可以向網(wǎng)絡(luò)功能虛擬化(NFV)方向發(fā)展。

網(wǎng)絡(luò)功能虛擬化(NFV)是由BT、at&t、Verizon、中國移動等13家運營商聯(lián)合發(fā)起的。NFV的宗旨是實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)功能虛擬化，將網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)邊緣設(shè)備的各種業(yè)務(wù)功能剝離，采用通用的服務(wù)器實現(xiàn)，從而達(dá)到簡化網(wǎng)絡(luò)、提高利用率、降低成本的目的。

通過對IPv6過渡技術(shù)及CGN設(shè)備的實現(xiàn)分析，我們認(rèn)為，CGN實現(xiàn)的IPv6的過渡功能集與網(wǎng)絡(luò)的基本功能集存在差異，可進(jìn)行剝離。剝離出來的 CGN功能集可采用NFV架構(gòu)，采用通用服務(wù)器進(jìn)行實現(xiàn)。如圖3所示，在網(wǎng)絡(luò)中部署通用服務(wù)器群形成業(yè)務(wù)處理資源池，將網(wǎng)絡(luò)的CGN業(yè)務(wù)功能虛擬化，形成模塊化的軟件系統(tǒng)，根據(jù)用戶的需要靈活加載，滿足不同應(yīng)用場景的部署要求。

通過網(wǎng)絡(luò)功能虛擬化(NFV)實現(xiàn)的CGN，具有性能更強、可擴展性更好、功能模塊靈活加載，資源利用率更高，成本更低等優(yōu)點。因此，基于網(wǎng)絡(luò)功能虛擬化的CGN將是未來CGN發(fā)展的重要趨勢。