摘 要：本文通過對中國廣播網(wǎng)現(xiàn)有系統(tǒng)的研究，以及我國下一代互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展趨勢和相關(guān)技術(shù)研究，從基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)等幾方面提出了進(jìn)行IPv6技術(shù)升級方案的研究和規(guī)劃。

關(guān)鍵詞：中國廣播網(wǎng) 技術(shù)升級 方案研究

【中圖分類號】G202 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A

1998年8月13日，中央人民廣播電臺網(wǎng)站“中國廣播網(wǎng)”前身www.cnradio.com注冊開通，中央人民廣播電臺是中央新聞單位中最早開通互聯(lián)網(wǎng)站的單位之一。2002年1月1日，正式更名“中國廣播網(wǎng)”，啟用域名www.cnr.cn。2008年9月，中國廣播網(wǎng)推出全球首家24小時華語新聞廣播站。2010年8月，中國廣播網(wǎng)獲批為中央重點(diǎn)新聞網(wǎng)站。2012年，中國廣播網(wǎng)Alexa排名①進(jìn)入前700名。

中國廣播網(wǎng)致力于打造全球最大中文音頻網(wǎng)絡(luò)門戶，已成為互聯(lián)網(wǎng)上重要的傳播平臺。目前共設(shè)有新聞、評論、財經(jīng)、體育等頻道，400多個欄目。網(wǎng)站以國際領(lǐng)先、國內(nèi)一流的流媒體音頻廣播技術(shù)，為網(wǎng)民提供中央人民廣播電臺16套節(jié)目網(wǎng)上直播、270多個重點(diǎn)欄目的在線點(diǎn)播服務(wù)。依托中央人民廣播電臺覆蓋全國及全球華語廣播機(jī)構(gòu)的新聞信息采集網(wǎng)及報道協(xié)作網(wǎng)，發(fā)起成立了中國廣播網(wǎng)絡(luò)聯(lián)盟，攜手世界各大華語廣播機(jī)構(gòu)建立了全球華語廣播網(wǎng)，為全球網(wǎng)民提供高品質(zhì)的聽覺盛宴，整合集中發(fā)布全國近400家地方廣播電臺音頻直播流，并通過轉(zhuǎn)碼支持IOS設(shè)備收聽。

在全球范圍內(nèi)，IPv4地址耗盡問題已迫在眉睫，新的寬帶用戶、手機(jī)上網(wǎng)用戶將沒有IPv4地址可用。IPv6地址空間很大，是解決IP地址不足問題的一個有效途徑，但存在IPv4和IPv6不兼容的問題。目前互聯(lián)網(wǎng)用戶主要在IPv4網(wǎng)絡(luò)上，網(wǎng)絡(luò)的價值是用戶數(shù)的平方級，因此不能與IPv4網(wǎng)絡(luò)通信的IPv6網(wǎng)絡(luò)是沒有價值的。中國有數(shù)億網(wǎng)民，全部用IPv4地址，有220萬個網(wǎng)站，IPv4和IPv6網(wǎng)不能很好地互通是不行的。IPv4和IPv6網(wǎng)絡(luò)互通是網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)中的核心問題之一。

一、下一代互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展

IPv6是“Internet Protocol Version 6”的縮寫，也被稱作下一代互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議，它是由IETF設(shè)計的用來替代現(xiàn)行的IPv4協(xié)議的一種新的IP協(xié)議。Ipv4采用32位地址長度，理論上能編址1600萬個網(wǎng)絡(luò)、40億臺主機(jī)。但采用A、B、C三類編址方式后，可用的網(wǎng)絡(luò)地址和主機(jī)地址的數(shù)目大打折扣，以至目前的IP地址近乎枯竭。

IPv6將把地址長度擴(kuò)展至128位，是IPv4地址空間（232）的近1600億倍（296）。在考慮到現(xiàn)有IPv4網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)的一些問題和可能的未來應(yīng)用需求，IPv6被設(shè)計成具有以下特點(diǎn)的新一代IP協(xié)議。IPv6擁有IP地址保留指令，提供的大量IP地址可以使任何一臺裝置直接與其它裝置進(jìn)行端到端的連接，使得利用網(wǎng)絡(luò)控制電視機(jī)、電冰箱和汽車的夢想可能成為現(xiàn)實(shí)。IPv6對其它許多的性能也作了相應(yīng)的新的改進(jìn)，比如即插即用，使互聯(lián)網(wǎng)的使用更加簡便。它支持自動設(shè)置、自動編碼和自動安排路由性能，用戶能夠簡單地連入互聯(lián)網(wǎng)，無須管理員分配號碼，也無須對裝置進(jìn)行設(shè)置。IPv6還能對數(shù)據(jù)流和非數(shù)據(jù)流進(jìn)行區(qū)別、分級，并進(jìn)行相應(yīng)處理。它將為未來互聯(lián)網(wǎng)的構(gòu)建提供堅實(shí)的基礎(chǔ)，比現(xiàn)有應(yīng)用更具有擴(kuò)展性、更安全、更高效，更能滿足現(xiàn)今及未來社會的需求。

目前，各國政府均大力支持基于IPv6的下一代互聯(lián)網(wǎng)，以期在未來信息化的國際競爭中處于優(yōu)勢地位。

2008年5月27日，歐洲議會、委員會、經(jīng)濟(jì)和社會委員會、區(qū)域委員會共同發(fā)表了IPv6日公告：《歐洲部署互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議版本6（IPv6）行動計劃》。其中提到，鼓勵歐盟企業(yè)、政府機(jī)關(guān)和個人使用下一代互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議IPv6，以便在2010年底前實(shí)現(xiàn)25%的企業(yè)、政府機(jī)關(guān)和個人使用IPv6網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的目標(biāo)。

2007年6月，韓國宣布其將投資10.7億美元，幫助本土施行IPv6協(xié)議。1992年，日本就起步著手研發(fā)和進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化工作，于1999年12月開始提供試驗(yàn)服務(wù)，2001年4月開始提供商用服務(wù)。目前，NTTCom、 JapanTelecom和KDDI等日本的主要運(yùn)營商和ISP幾乎都已經(jīng)提供IPv6商業(yè)化接入服務(wù)。

美國國防部于2005年8月發(fā)布備忘錄，把2008年6月作為一個期限，所有機(jī)構(gòu)的骨干網(wǎng)絡(luò)不再購買不支持IPv6的相關(guān)產(chǎn)品。

2007年7月，IETF（互聯(lián)網(wǎng)工程任務(wù)組）提出IPv6遷移計劃。其分為三個階段。第一階段，到2008年底，準(zhǔn)備遷移階段。開始使用IPv6服務(wù)器，并開始向用戶提供支持IPv6的服務(wù)；第二階段，2009～2010年，使用IPv6階段。提供支持IPv6的互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)器，組織的內(nèi)部用戶應(yīng)該可以使用IPv6服務(wù)；第三階段，從2011年開始，IPv6技術(shù)應(yīng)用在公共服務(wù)器上。服務(wù)提供商可能還會提供IPv4連接，但開始減少IPv4的連接。

我國IPv6的發(fā)展起步晚但發(fā)展快，我國相關(guān)研究機(jī)構(gòu)、高校、廠商及運(yùn)營商已陸續(xù)開始跟蹤與關(guān)注IPv6的發(fā)展，并相繼建成IPv6的試驗(yàn)床及實(shí)驗(yàn)網(wǎng)，例如6Tnet下一代IP電信實(shí)驗(yàn)網(wǎng)、湖南IPv6實(shí)驗(yàn)網(wǎng)、中國電信集團(tuán)IPv6實(shí)驗(yàn)網(wǎng)、中國高性能寬帶信息網(wǎng)、CERNET2（第二代中國教育和科研計算機(jī)網(wǎng)）、CNGI（中國下一代互聯(lián)網(wǎng)）等。中國聯(lián)通IPv6網(wǎng)絡(luò)著重于建設(shè)IPv6示范智能小區(qū)、通用移動終端的接入業(yè)務(wù)等。中國網(wǎng)通/中科院關(guān)注基于IPv6的視頻會議、網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控等新業(yè)務(wù)的應(yīng)用。中國電信提出基于IPv6的永遠(yuǎn)在線、自由移動等目標(biāo)。中國移動提出端到端的業(yè)務(wù)試驗(yàn)等。所有這些，都需要為用戶接入提供一個方便的手段。而基于無線方式的移動接入，無疑會給用戶帶來更大的方便。國內(nèi)主要的一些網(wǎng)絡(luò)設(shè)備提供商也研發(fā)了基于IPv6的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，國產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備已經(jīng)可以滿足CNGI網(wǎng)絡(luò)商用需求。

對于中國廣播網(wǎng)這樣的內(nèi)容供應(yīng)商來說，IPv6的逐漸部署使得越來越多的終端用戶具備IPv6能力，網(wǎng)站需要提供IPv6的服務(wù)來吸引終端客戶，另外，各大綜合性網(wǎng)站也都在積極考慮IPv6升級的計劃，以便搶占未來先機(jī)。本文通過對現(xiàn)有中國廣播網(wǎng)系統(tǒng)的研究，以及我國下一代互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展趨勢和相關(guān)技術(shù)研究，從基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)、應(yīng)用系統(tǒng)和安全管理三方面提出了進(jìn)行IPv6技術(shù)升級方案的研究和規(guī)劃。

二 、中國廣播網(wǎng)技術(shù)現(xiàn)狀及IPv6過渡研究

目前，中國廣播網(wǎng)的整個網(wǎng)站系統(tǒng)從架構(gòu)上來說，分為三個區(qū)域：主數(shù)據(jù)中心、副數(shù)據(jù)中心和業(yè)務(wù)維護(hù)區(qū)，三個區(qū)域之間由光纖互聯(lián)。兩個數(shù)據(jù)中心為Active-Active的雙活形態(tài)，共同承擔(dān)業(yè)務(wù)應(yīng)用。數(shù)據(jù)中心配備了服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、安全設(shè)備、高可用設(shè)備、應(yīng)用優(yōu)化設(shè)備、存儲設(shè)備、備份系統(tǒng)等，用以提供中國廣播網(wǎng)網(wǎng)站的網(wǎng)頁、社區(qū)、郵件、流媒體點(diǎn)播（直播）等應(yīng)用服務(wù)。網(wǎng)站編輯、美工、管理人員、維護(hù)人員均常駐于維護(hù)區(qū)，通過維護(hù)區(qū)終端電腦對網(wǎng)站內(nèi)容進(jìn)行更新，以及對網(wǎng)站設(shè)備進(jìn)行日常維護(hù)。

但是，中國廣播網(wǎng)的系統(tǒng)建設(shè)同樣面臨一些亟待解決的問題，IPv6建設(shè)正是其中之一。主要集中在以下幾方面：

1.部分設(shè)備不支持IPv6環(huán)境，或IPv6/IPv4雙棧環(huán)境；

2.部分設(shè)備不具備在IPv6環(huán)境下運(yùn)行的組件，需要升級；

3.部分應(yīng)用軟件系統(tǒng)不支持IPv6環(huán)境，或IPv6/IPv4雙棧環(huán)境；

4.部分應(yīng)用軟件系統(tǒng)在軟件代碼層面受限，需要深度調(diào)整才可運(yùn)行于IPv6環(huán)境；

5.應(yīng)用軟件系統(tǒng)未經(jīng)過IPv6環(huán)境運(yùn)行的測試，服務(wù)效果和應(yīng)用效能無法保證。

基于上述現(xiàn)存問題，可以分析得出以下解決方法：

1.制訂科學(xué)合理的改造遷移策略，以保證在不影響現(xiàn)有業(yè)務(wù)、充分保護(hù)現(xiàn)有投資的前提下高效率地完成IPv6系統(tǒng)的改造；

2.對現(xiàn)有軟硬件設(shè)施進(jìn)行充分研判，清晰掌握設(shè)備和軟件的IPv6環(huán)境適應(yīng)性；

3.采購支持IPv6/IPv4雙棧環(huán)境的設(shè)備和軟件，替換不支持IPv6/IPv4雙棧環(huán)境的軟硬件設(shè)施，將缺少IPv6運(yùn)行組件的設(shè)備和軟件進(jìn)行升級，同時對受限的應(yīng)用軟件進(jìn)行代碼調(diào)整，以解決軟硬件設(shè)施對IPv6環(huán)境不兼容的問題；

4.搭建科學(xué)的測試平臺和試運(yùn)行平臺，分批分期對業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)進(jìn)行測試和試運(yùn)行，以保障其在新的IPv6環(huán)境下運(yùn)行正常；

5.根據(jù)改造后的系統(tǒng)建設(shè)和運(yùn)行狀況，制訂新的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)和運(yùn)行規(guī)范，以確保后續(xù)系統(tǒng)建設(shè)符合IPv6環(huán)境下的運(yùn)行要求。

在中國廣播網(wǎng)豐富的建設(shè)和運(yùn)營維護(hù)經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，在目前業(yè)界產(chǎn)品對于IPv6標(biāo)準(zhǔn)充分支持的環(huán)境下，上述解決現(xiàn)存問題的方法是完全可行的。

對于IPv4向IPv6技術(shù)的演進(jìn)策略，業(yè)界提出了許多解決方案。特別是IETF組織專門成立了一個研究此演變的研究小組NGTRANS，已提交了各種演進(jìn)策略草案，并力圖使之成為標(biāo)準(zhǔn)?？v觀各種演進(jìn)策略，主流技術(shù)大致可分雙棧技術(shù)和隧道技術(shù)兩種。

三、中國廣播網(wǎng)IPv6升級方案研究

考慮到中國廣播網(wǎng)的運(yùn)行情況，網(wǎng)站升級必須支持IPv4/IPv6雙協(xié)議棧，同時支持IPv4和IPv6用戶訪問，并切實(shí)保障網(wǎng)絡(luò)與信息安全。

中國廣播網(wǎng)IPv6升級改造，需要向相關(guān)ISP申請IPv6地址，可以申請一個48位前綴的IPv6網(wǎng)段。

中國廣播網(wǎng)包括網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、服務(wù)器、客戶端全部采用IPv6全球單播地址，同時內(nèi)部采用局部鏈路地址進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)配置方面的通信。

目前，中國廣播網(wǎng)兩個數(shù)據(jù)中心的路由交換設(shè)備在硬件層面都可以支持IPv6，在開啟IPv6/IPv4雙棧功能及動態(tài)路由協(xié)議后，部分設(shè)備的性能將不滿足業(yè)務(wù)的性能要求。

在IPv6環(huán)境下，由于每個主機(jī)擁有多個不同范圍的接口地址（IID），地址長度大，手動配置復(fù)雜，容易出現(xiàn)錯誤，一般采用自動配置方法。這要求系統(tǒng)中需要配置支持IPv6的DHCP（動態(tài)主機(jī)設(shè)置協(xié)議）服務(wù)，即DHCPv6。

四、中國廣播網(wǎng)應(yīng)用系統(tǒng)IPv6升級方案研究

中國廣播網(wǎng)由IPv4向IPv6遷移過程中，需要提供域名到IPv6地址的解析，在DNS（域名解析服務(wù)）中需要添加IPv6地址記錄，同時保留原有IPv4的地址解析記錄，同時支持雙棧的域名解析，需要在原有DNS授權(quán)記錄中添加AAAA記錄和IPv6的反向PTR記錄。

目前，中國廣播網(wǎng)的大部分服務(wù)器均通過局域網(wǎng)負(fù)載均衡設(shè)備實(shí)現(xiàn)高可用性。改造后，局域網(wǎng)負(fù)載均衡設(shè)備需支持IPv6雙桟，能夠同時工作于IPv6/IPv4環(huán)境。

中國廣播網(wǎng)目前的主要業(yè)務(wù)應(yīng)用包括：Web應(yīng)用、音視頻直播點(diǎn)播、社區(qū)互動、郵件系統(tǒng)、媒資管理系統(tǒng)和CMS（內(nèi)容管理系統(tǒng)）。這些應(yīng)用系統(tǒng)基本上都可以運(yùn)行于IPv6/IPv4雙棧環(huán)境，但需要經(jīng)過性能評估測試才可確定雙棧運(yùn)行的應(yīng)用效能。另外，部分系統(tǒng)需要經(jīng)過調(diào)整和修改才可以在IPv6環(huán)境下完成全部的業(yè)務(wù)功能。如：正式投入使用，需要考慮兩方面問題：

1.部分應(yīng)用，尤其是涉及自行開發(fā)、二次開發(fā)的應(yīng)用，以及某些應(yīng)用服務(wù)器上在運(yùn)行的自定義腳本等，其軟件代碼是否已經(jīng)依賴IPv4地址，是否有足夠的IPv6兼容性；

2.當(dāng)開啟IPv6/IPv4雙棧功能后，應(yīng)用效能是否會有明顯降低。

這兩方面問題一旦產(chǎn)生，會嚴(yán)重影響中國廣播網(wǎng)的業(yè)務(wù)運(yùn)行。因此，為了保障IPv6改造能夠平滑過渡，在系統(tǒng)架構(gòu)方面需要進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整，引入以下解決方案：

1.按照現(xiàn)有服務(wù)器群規(guī)模，比例縮小，建立新的IPv6試運(yùn)行專屬服務(wù)器群；

2.通過負(fù)載均衡機(jī)制，將IPv6訪問導(dǎo)向IPv6試運(yùn)行服務(wù)器群；

3.使用服務(wù)器虛擬化技術(shù)進(jìn)行測試環(huán)境和試運(yùn)行環(huán)境的搭建，以便快速部署、快速調(diào)整、降低物理服務(wù)器數(shù)量、節(jié)能減排；

4.試運(yùn)行情況趨近穩(wěn)定后，參考試運(yùn)行環(huán)境的情況進(jìn)行大規(guī)模的服務(wù)器改造遷移。

這樣，既能夠保障中國廣播網(wǎng)的日常業(yè)務(wù)不會中斷，又能夠提高IPv6改造的進(jìn)行效率，加快改造進(jìn)程。

數(shù)據(jù)系統(tǒng)主要依賴網(wǎng)絡(luò)存儲，需要進(jìn)行NAS存儲、SAN存儲（及軟件）、SAN光纖交換機(jī)和HBA卡幾個方面的IPv6改造。

終端設(shè)備是用戶訪問應(yīng)用的載體，部分終端操作系統(tǒng)內(nèi)置了IPv6環(huán)境的支持。但是，終端設(shè)備的型號種類是由用戶決定的，無法由應(yīng)用服務(wù)提供者進(jìn)行規(guī)范和統(tǒng)一。對于使用不支持IPv6的移動終端設(shè)備進(jìn)行應(yīng)用訪問的情況，只能通過IPv4應(yīng)用提供服務(wù)。

終端軟件，通常是根據(jù)應(yīng)用特性自行訂制開發(fā)的軟件。隨著近些年終端類型的豐富，手持移動終端設(shè)備的流行，終端軟件的使用量大大增加。對于終端軟件，需要通過調(diào)研和測試，確定其內(nèi)部是否存在對IPv4環(huán)境的依賴性。如果存在，需通過代碼修改去除其對IPv4環(huán)境的依賴。

終端軟件IPv6化后，需進(jìn)行測試和試運(yùn)行，以確定其應(yīng)用效能是否滿足業(yè)務(wù)需求。

應(yīng)用效能的改變是最需要關(guān)注的一個環(huán)節(jié)。在IPv6環(huán)境下，各業(yè)務(wù)應(yīng)用的工作狀態(tài)、工作效率必須能夠準(zhǔn)確測量，從而才能準(zhǔn)確評估、準(zhǔn)確規(guī)劃、準(zhǔn)確實(shí)施。因此，有必要引入單獨(dú)的效能測試及分析系統(tǒng)。

目前，中國廣播網(wǎng)對于流量和應(yīng)用效能的分析是通過較為傳統(tǒng)和粗略的方式進(jìn)行的，設(shè)施部署分散，方法簡單。而此次整個系統(tǒng)面臨改造，必須建立一個單獨(dú)的測試分析區(qū)域，通過流量鏡像手段，將各業(yè)務(wù)應(yīng)用的流量樣本匯總至該區(qū)域，并配合專用效能分析儀，對其進(jìn)行應(yīng)用層面的效能分析，以確定系統(tǒng)各環(huán)節(jié)在IPv6環(huán)境下的效能狀況，并根據(jù)測試分析結(jié)果，有目的、有針對性地進(jìn)行系統(tǒng)調(diào)整和改造。

本方案研究旨在為中國廣播網(wǎng)的IPv6建設(shè)提供理論和數(shù)據(jù)技術(shù)支撐，符合技術(shù)發(fā)展趨勢和響應(yīng)國家政策，結(jié)合中國廣播網(wǎng)的業(yè)務(wù)現(xiàn)狀，吸取借鑒了當(dāng)今國際同行業(yè)伙伴的成功經(jīng)驗(yàn)。為了響應(yīng)國務(wù)院關(guān)于“加快我國下一代互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展”的精神，同時確立中國廣播網(wǎng)“全球最大的華語音頻門戶”的身份地位，完成既定的目標(biāo)，應(yīng)當(dāng)在近期內(nèi)以當(dāng)前建設(shè)為基礎(chǔ)開始IPv6改造，向著全球化、先進(jìn)化、最佳的用戶體驗(yàn)、海量的內(nèi)容資訊、完善的運(yùn)營維護(hù)管理等新的要求邁進(jìn)。

（作者單位：中央電臺央廣新媒體）

（本文編輯：呂曉虹）