Với hệ thống mạng lõi MPLS giải pháp dual-stack được sử dụng phổ biến là IPv6 over MPLS bao gồm hai kỹ thuật chính là 6PE và 6VPE.
Giải pháp IPv6 over MPLS là giải pháp Dual Stack cho phép các nhà cung cấp dịch vụ đang có sẵn hệ thống mạng lõi MPLS/IPv4 có khả năng cung cấp dịch vụ IPv6 mà không cần có những thay đổi lớn về cơ sở hạ tầng. Giải pháp này cho phép thực hiện các tính năng sau:
Kết nối các mạng IPv6 thông qua hệ thống mạng lõi MPLS
Cung cấp truy cập đến các dịch vụ và tài nguyên IPv6 của nhà cung cấp dịch vụ
Cung cấp các dịch vụ IPv6 VPN mà không cần thay đổi mạng lõi MPLS/IPv4
Giải pháp này cho phép các nút IPv6 giao tiếp với nhau theo một đường dẫn chuyển mạch nhãn MPLS. Nó dựa vào việc cấu hình mở rộng tại router biên PE trong mạng. Các router biên được cấu hình Dual Stack chạy cả IPv4 và IPv6, sử dụng địa chỉ IPv4 mapped cho các IPv6 prefix.
6PE (IPv6 on Provider Edge Routers) là một kỹ thuật cho phép cung cấp mạng IPv6 qua IPv4 MPLS. Nó cho phép một miền IPv6 giao tiếp với một miền IPv6 khác mà không cần tạo ra một đường hầm mà chỉ cần có một địa chỉ IPv4 cho mỗi miền IPv6.
6PE dựa trên các phần mở rộng mp-iBGP trong cấu hình mạng IPv4 trên các PE để trao đổi các thông tin IPv6 cần thiết bằng việc thêm một nhãn MPLS cho mỗi địa chỉ IPv6 Prefix. Các next hop được lan truyền bởi PE cho 6PE prefix vẫn là các địa chỉ IPv4 được sử dụng trong định tuyến L3 VPN IPv4. Một giá trị của:: FFFF: được thêm vào phía trước với các next hop IPv4, đó chính là địa chỉ IPv4-mapped IPv6
39
Hình 16: Giải pháp 6PE
6VPE là một cơ chế tận dùng các mạng backbone IPv4 để cung cấp dịch vụ VPN IPv6. Nó lợi dụng hoạt động IPv4 MPLS backbone, giúp tiết kiệm chi phí vận hành và giải quyết những hạn chế về bảo mật của giải pháp 6PE. 6VPE giống như mạng IPv4 VPN thông qua mạng MPLS, với việc bổ sung các hỗ trợ IPv6 trong VRF. Nó cung cấp các bảng định tuyến riêng biệt hợp lý cho các thành viên VPN.
Các thành phần của mạng 6VPE dựa trên MPLS.
VPN route target communities: Danh sách các thành viên khác trong VPN
Multiprotocol BGP (MP-BGP) peering of VPN community PE routers:
Truyền thông tin VRF cần thiết cho tất cả các thành viên VPN
MPLS forwarding: Chuyển tải tất cả các kết nối của các thành viên trong VPN qua mạng VPN của nhà cung cấp dịch vụ.
Trong mô hình MPLS-VPN một VPN được định nghĩa là tập hợp các nút chia sẻ một bảng định tuyến thông thường. Một nút của người dụng được kết nối với nhà cung cấp dịch vụ mạng bởi một hoặc nhiều interface, liên kết của mỗi interface với một bảng định tuyến VPN được lưu trong bảng VPF.
Với việc MPLS là hệ thống mạng lõi được hầu hết các ISP sử dụng tại Việt Nam thì giải pháp Dual Stack IPv6 over MPLS là giải pháp tối ưu và hiệu quả nhất
40
về mặt chi phí. Giải pháp này mang lại nhiều lợi ích cho nhà cung cấp dịch vụ cũng như người sử dụng:
Chi phí thấp, không cần thay thế cơ sở hạ tầng hiện tại
Không gây ảnh hưởng đến hệ thống mạng IPv4 và các dịch vụ chạy trên IPv4 hiện có
Không tác động đến các router biên của khách hàng (CE). ISP có thể kết nối đến bất cứ CE router chạy Static, IGP hay EGP.
Dịch vụ luôn sẵn sàng
Mở rộng dễ dàng[4]
Hình 17: Thiết kế hệ thống mạng lõi 6VPE và 6PE
Với thiết kế như trong hình 17 hệ thống mạng lõi MPLS của nhà cung cấp dịch vụ có khả năng triển khai cung cấp các dịch vụ thuần IPv6 và các dịch vụ Dual Stack IPv6 và IPv4. Thiết kế này có thể đảm bảo mạng lõi hầu như không cần thay đổi về cơ sở hạ tầng trong suốt quá trình chuyển đổi từ IPv4 lên IPv6.
Trong giai đoạn đầu tiên của quá trình chuyển đổi, số lượng người sử dụng IPv6 còn ít, rất nhiều dịch vụ của nhà cung cấp cũng như của người sử dụng IPv6 vẫn đang chạy trên nền IPv4. Lúc này mạng lõi của nhà cung cấp dịch vụ sẽ chỉ bảo gồm phân mạng thuần IPv4 và phân mạng Dual Stack Ipv4 và IPv6.
41
Hình 18: Mạng lõi của nhà cung cấp dịch vụ trong giai đoạn đầu của quá trình chuyển đổi lên IPv6
Trong giai đoạn thứ hai của quá trình chuyển đổi, khi số lượng người sử dụng dịch vụ IPv6 tăng lên, các kết nối thuần IPv6 xuất hiện nhiều hơn, mạng lõi của nhà cung cấp dịch vụ bao gồm: phân mạng thuần IPv4, phân mạng Dual Stack Ipv4 và IPv6, và phân mạng các dịch vụ thuần IPv6 chạy qua mạng lõi MPLS/IPv4.
Hình 19: Mạng lõi của nhà cung cấp dịch vụ trong giai đoạn hai của quá trình chuyển đổi lên IPv6
42
Trong giai đoạn cuối của quá trình chuyển đổi, khi số lượng người dùng IPv4 ít dần, số lượng người dùng IPv6 tăng lên, nhà cung cấp dịch vụ có thể bỏ đi phân mạng thuần IPv4. Các dịch vụ và người dùng IPv4 có thể sử dụng phân mạng Dual Stack IPv6, IPv4.
Hình 20: Mạng lõi của nhà cung cấp dịch vụ trong giai đoạn cuối của quá trình chuyển đổi lên IPv6
Cơ chế truyền gói tin trong 6VPE
Khi một gói tin IPv6 truyền từ CE router đến 6VPE router nó được gắn thêm hai nhãn.
43
Hình 21: Cấu trúc gói tin trong mạng 6VPE
Hai nhãn này bao gồm:
Nhãn dịnh danh VPN/VRF
Nhãn của giao thức IPV4 MPLS
Gói tin sau đó được truyền qua các router “P” trong mạng lõi MPLS của nhà cung cấp dịch vụ để đến router 6VPE đích.
Router 6VPE đích bóc tách nhãn IPv4 MPLS Top, sau đấy đọc thông tin về VPN/VRF trên MPLS Bottom Label và chuyển tiếp đến các Router CE đích.
Tóm lại sau khi phân tích việc áp dụng cả 3 cơ chế chuyển đổi hay dùng nhất cho mạng lõi MPLS của ISP ở Việt Nam có thể thấy cơ chế phù hợp nhất là Dual Stack mà cụ thể là giải pháp IPv6 Over MPLS. Các giải pháp khác vẫn có thể được sử dụng nhưng chỉ mang ý nghĩa tạm thời và trong một vài trường hợp đặc biệt. IPv6 Over MPLS không chỉ tương thích với hệ thống hiện có của các nhà cung cấp dịch vụ mà còn giúp tiết kiệm về chi phí và trong suốt với người sử dụng. Thay đổi trong hệ thống mạng lõi MPLS khi áp dụng giải pháp này là không đáng kể, các thiết bị chuyển mạch chỉ cần cập nhật hệ điều hành mà không cần thay thế làm giảm chi phí. Đồng thời hệ thống mạng nội bộ của người dùng cũng không cần thay đổi do đó tiết kiệm thời gian triển khai và gây ít ảnh hưởng đến người dùng.
44
Chương 2: Giải pháp chuyển đổi từ IPv4 lên IPv6 cho dịch vụ Office Wan trên cơ sở hạ tầng mạng MPLS của Viettel.
Chương 1 đã phân tích giải pháp thích hợp nhất cho việc chuyển đổi lên IPv6 trên hệ thống mạng lõi MPLS của các ISP ở Việt Nam và đưa ra thiết kế giải pháp chung cho việc chuyển đổi. Ở chương này luận văn sẽ phân tích một trường hợp cụ thể cho phân mạng dịch vụ Office Wan trên hệ thống mạng lõi MPLS của Viettel.