城域網IPv6過渡MAP技術

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　　AP技術定義了在IPv6-only的網絡中承載IPv4和IPv6業務無狀態地址封裝/翻譯的機制。MAP-CE和MAP-BR作為邊界設備劃定了MAP Domain的區域，IPv4業務流僅存在於MAP Domain之外。本博文將詳細為您介紹MAP技術本質，以及IPv4/IPv6地址和端口的映射規則，MAP域中如何規劃映射規則並下發。

　　在IPv4向IPv6網絡演進的浪潮中，存在著兩對主要矛盾的較量，一對是IPv4地址短缺和IPv4業務蓬勃發展之間的矛盾，另一對是IPv6海量的地址空間和IPv6應用的匮乏之間的矛盾。在IPv4方面通過地址復用(A+P)方式似乎緩解了IPv4快速消耗的壓力，但是NAT設備投入巨大，各類業務應用也或多或少受到影響。在IPv6發展方面，用戶、ICP、ISP以及運營商對IPv4地址枯竭的敏感度不一致，從而導致IPv6產業鏈發展不平衡，各方面在積極推動IPv6發展的同時都或多或少存在顧慮。同時兩對矛盾又互相制約，IPv4地址共享機制似乎又減緩了IPv6產業鏈的發展，IPv6產業鏈的不斷發展似乎又在考驗著IPv4地址共享機制的部署規模。

　　為了保持IPv4業務持續性和促進IPv6產業的發展性，4over6場景憑借其兼顧IPv4業務和IPv6發展的特點，成為長期演進方案研究的焦點。在4over6場景中，MAP技術結合了無狀態和雙重翻譯/封裝技術，成為目前IETF關注度最高的解決方案。MAP(Mapping Address and Port)技術是指無狀態地對地址和端口進行復用，根據報文格式又分為雙重封裝MAP-E和雙重翻譯MAP-T兩種。MAP技術文稿目前是IETF的WG draft狀態(截止2013年11月)。

　　MAP技術定義了在IPv6-only的網絡中承載IPv4和IPv6業務無狀態地址封裝/翻譯的機制。MAP-CE和MAP-BR作為邊界設備劃定了MAP Domain的區域，IPv4業務流僅存在於MAP Domain之外。

　　我個人認為，MAP技術的本質特征可以簡單總結為四個關鍵字，即共享、無狀態、分布、優化。

　　共享：采用A+P理念共享Public IPv4地址，即通過TCP/UDP層的端口號資源來擴展Public IPv4資源，分配Port-Set受限的IPv4地址實現多個用戶共享同一個IPv4地址。

　　無狀態：無狀態方式實現IPv4 A+P到IPv6地址映射。即通過MAP Rule實現IPv4地址+端口與IPv6地址的無狀態映射，解決CGN維護地址映射狀態的問題。

　　分布：NAT44分布到MAP CE實現。即秉承NAT卸載的理念，利用MAP CE的資源實現分布式NAT，解決集中式NAT44性能瓶頸的問題。

　　優化：優化流量轉發和提高網絡可靠性。即通過配置MAP Rule實現MAP CE間流量直接轉發，通過MAP-BR Pool實現負載分擔，同時由於無狀態映射的特點，MAP BR故障切換時無session同步需求，網絡可靠性更高。

　　MAP技術的實現需要考慮以下幾個關鍵問題：

　　IPv4地址和端口與IPv6地址之間遵循什麼映射規則?

　　MAP域中是如何來規劃映射規則?又是如何進行規則下發的?

　　MAP-BR的Pool是如何實現?可靠性如何提升?

　　MAP場景下業務流量的報文格式是什麼樣的?

　　IPv4地址和端口與IPv6地址之間遵循什麼映射規則?