グローバルIPv4アドレスが枯渇しつつあり、そのアドレス不足に対処するために、IPv6を導入してアドレス問題を根本的に解決する方法と、IPv4レベルから解決策を検討する方法の2つの主要な考え方があります。IPv4アドレススペースの不足が移行の原動力となっていますが、2つのプロトコルの相互の非互換性が、迅速な切り替えができない理由となっています***したがって、Fiberhomeは、IPv6への進化の間、ネットワーク内のすべてのデバイスでIPv4を徐々にサポートするべきだと考えています。プロセスでは、ネットワーク内のすべてのデバイスのサポートは段階的に行われ、徐々にすべてのIPv6の状況に移行する必要があります。
IPv6がもたらす主な移行技術
IPv6の導入はネットワークとサービスシステムのあらゆる側面に関わり、業界における主な進化ルートにはデュアルスタック、トンネリング、プロトコル変換などがあります。
デュアルスタック
これは、IPv4/IPv6を同時にサポートするエンドツーエンド機器にとって、より理想的な導入構成です。 IPv4とIPv6のデュアルスタックを同時に導入することで、IPv4をキャンセルすることなくIPv6サービスを追加する直接的なソリューションとなります。
メリット：既存のネットワーク機器をIPv6対応にアップグレードすることで、既存のネットワークアーキテクチャを変更することなく、簡単に導入可能。
デメリット：IPv6プレーンの導入は、既存のネットワーク機器のリソースを大幅に消費し、ほとんどの重要なリソースでIPv4と共有する必要があります。現在のほとんどのネットワークでは、IPv4サービスが一般的に機器リソースの50%以上を消費しており、IPv6の導入にはネットワークの大規模な変換が必要で、コストや投資保護の観点から手が届きません。
地下鉄
トンネリングは、ネットワークがデュアルスタックを完全にサポートしなくても、異種プロトコルメッセージの配信であるメッセージカプセル化によって実現されます。トンネリングソリューションには6in4と4in6の2種類があります。
6in4トンネリングソリューションは、現在のIPv4ネットワークアーキテクチャを変更せず、IPv4の上にIPv6ベアラを通してIPv6サポートを実現するもので、IPv6導入の初期段階では一般的です。一般的に、IPv6ゲートウェイはネットワークのコアに配置する必要があり、IPv6アクセスはトンネルを通じて集中化されるため、ネットワークのアップグレードや変換の要件を減らすことができます。
4in6トンネリングソリューションは、ネットワーク機器のIPv6完全対応により、IPv6ベースのネットワークインフラを構築し、大規模にIPv6を導入する開発アイデアです。既存のIPv4サービスについては、IPv6の上にIPv4ベアリングを通してIPv4サービスを継承・利用する、つまりIPv4をIPv6のサービスの一種とみなすというものです。
プロトコル変換は、NAT64技術など、IPv4とIPv6プロトコル間の相互アクセス問題を解決するために使用されます。プロトコル間変換の複雑さ、サービスへの適応や互換性の問題を考慮すると、プロトコル変換技術はまだ商業展開には適していません。IPv4からIPv6に進化する端末やサービスシステムは、通常、IPv6シングルスタックに単純に置き換えるのではなく、IPv6プロトコルのサポートを追加するため、IPv4とIPv6間のクロスアクセス要件は少なくなります。さらに、IPv6が大規模に展開される場合、サービスプロバイダは一般的にプロトコル間のアクセス問題を独自に解決しますが、比較的ネットワークレベルのソリューションの開発余地は限られているため、事業者は一般的に6-4間のクロスアクセス機能の大規模なプロビジョニングをあまり考慮しません。
事業者ネットワークにおけるIPv6サービス展開の課題
IPv6の商用展開は、現在のネットワークを単純にIPv6にアップグレードするものではなく、ネットワークやサービスの開発において全く新しい課題があります：
まず、ネットワークプレフィックス割り当てとIPv4プライベートネットワークアドレスの導入は、ユーザーの識別と管理に変化をもたらします。IPv6は、新しいネットワークプレフィックス割り当てメカニズムを導入し、アドレスのセグメントを端末ネットワークに割り当てることができ、その後、端末ネットワーク内で完了するために、より多くの端末アクセス。IPv6では、新しいネットワークプレフィックス割り当てメカニズムが導入され、端末ネットワークにセグメントアドレスが割り当てられ、端末ネットワーク内でより多くの端末アクセスが可能になります。既存のネットワークでは、ユーザー管理は1台のPCに対してのみ管理する必要がありますが、端末ネットワークは端末ネットワークのクラウドアクセスのためであり、クラウドアクセス管理内の多数の端末は、現在のネットワークのユーザー識別の革命的な変化であり、ユーザーの操作と管理方法の大きな変更が必要です。
さらに、IPv4 プライベート・ネットワーク・アドレスの大規模な展開には、アドレス変換のための NAT ゲートウェイの展開が必要であり、ユーザー間に展開される NAT 階層はサービスの NAT トラバーサル機能に影響するため、サービス・アクセスに影響します。通常、ユーザーのホームゲートウェイは、端末ネットワーク内の複数の端末のアドレス変換と多重化のためにNATのレベルを展開します。オペレーターはまた、異なる端末ネットワーク間のアドレス多重化のためにNATのレベルを展開する必要があります。この2レベルのNATは、サービスのより複雑なNATトラバーサルにつながります。
第二に、より多くのネットワークリソースを占有するためには、ネットワークのスケーラビリティと継承性への対応が必要です。IPv4と互換性のない新しいアドレスファミリであるIPv6を単純に導入すると、現在のIPv4ベースのネットワーク機器のリソースを占有することになり、すでに現在のネットワークで負荷の大きいIPv4が稼働している機器については、単純にアップグレードして変換することはできず、ネットワークのスケーラビリティを高めるために、IPv6に対応していないネットワーク機器やデュアルスタックのリソースの容量に対応していないネットワーク機器をレイヤリングで掛け合わせる必要があるのが一般的です。しかし、トンネリング技術を利用したとしても、導入計画の違いにより、ネットワーク改造の金額や費用に過大な差が生じる可能性があるため、既存ネットワーク設備への投資については減価償却を考慮した総合的な検討が必要であり、IPv6導入にあたっては、プログラムの継承・発展を考慮する必要があります。
IPv6商用展開プログラムの提案
IPv6導入戦略は一般的に、パイプライン型のマルチプレーンネットワーク導入戦略です。バックボーンレベルは比較的シンプルで、機器の性能も優れており、主にデュアルスタック、デュアルプレーンのソリューションです。
MANの場合、ネットワークアーキテクチャは複雑多岐にわたり、機器の種類も多いため、単純にデュアルスタック・マルチプレーン方式を採用することは通常不可能であり、対応するパイプライン方式と組み合わせることで、互換性のないネットワークでもパイプラインを介した相互運用性をトラバースできるようにする必要があります。パイプラインソリューションは、2層/3層パイプライン、ユーザーパイプライン、特殊なケースではパイプラインスプライシングなど、より多様であり、実際の状況に応じて具体的なソリューションを選択する必要があります。
IPv6時代には、ブロードバンドサービスにおけるユーザーへのアクセス形態として、端末ネットワーククラウドへのアクセスという新しい形態が加わりました。このためには、端末ネットワーク内の複数の端末を1人のユーザーとして識別し、端末クラウド内のすべての端末で、パブリックネットワークアドレスやポートレンジなどのネットワークリソースを統一的に共有する必要があります。IPv4プライベートネットワークアドレスを持つユーザーに対しては、トンネル認識アクセス技術を使用してユーザーを識別・管理し、トンネルを介して他のユーザーから分離します。これにより、端末ネットワークのゲートウェイで第1レベルのNATを使用する必要がなくなり、オペレータのネットワークにNATを導入するだけで済みます。一方、ipv6は、ユーザー単位、ネットワーク単位、プレフィックス単位の端末識別メカニズムを使用します。端末ネットワーク・クラウドに対する新しいアクセス要件は、実際には端末ネットワーク・クラウドのトンネル認識またはネットワーク認識管理であり、現在のブロードバンド・サービス運用のユーザー制御に対応する技術革新が必要です。
IPv6導入の初期段階では、IPv6アクセスを一元化したネットワークアーキテクチャを推奨します。このソリューションの利点は、既存ネットワークのゲートウェイ機器にデュアルスタックのアップグレードが不要なことです。IPv6サービスを提供する必要があるユーザーにとって、既存のネットワーク・ゲートウェイは、ネットワークに集中配置された少数のデュアルスタック・ゲートウェイに集中的に卸すことで処理できます。その後、IPv6が大規模に発展し、IPv6のアクセスアーキテクチャを分散型ネットワークアーキテクチャに最適化する必要が生じた場合、集中配備された元のIPv6ゲートウェイ装置をネットワークのエッジにプッシュし、通常のIPv6ゲートウェイとして使用することができます。
現在、FiberhomeのIPRANとOLTはIPv6にスムーズに進化する能力を持っており、関連するサポートONUもハードウェアでIPv6をサポートするように装備されています。全体的なソリューションとして、IPv6下のブロードバンド・サービスには、トンネル・アウェアまたはネットワーク・アウェアの端末ネットワーク・クラウドの管理アーキテクチャと、階層型ユーザー・アクセス・アーキテクチャを採用することを提案しています。
