SDN如何应对ipv6的到来

IPv6喊了这么多年，终于是“狼来了”。自从2017年底，中办和国办同时发文《推进IPv6规模部署行动计划》之后，IPv6就波涛汹涌地来了，所有的网络运营单位都要实际部署IPv6，并接受检查。之所以如此急切要求过渡到IPv6，是因为IPv6是智能网络演进的关键基础技术。一时间，IPv6似乎打断了SDN的网络重构进程，各大网络运营单位都忙于IPv6改造，至少要在网络中，将双协议栈业务运行起来，一定要满足两种终端的访问要求。所有的网络终端设备都要支持IPv4和IPv6双协议栈，SDN网络重构似乎停了下来。IPv6的引入，让SDN的重构进程变得困难，SDN技术面对的仍是IPv4网络，现在一下子来了个IPv6，SDN该如何适配，能够完好支持都成了问题，IPv6给SDN出了不小的难题。IPv6的到来的确给SDN带来了冲击，让SDN部署变得困难。不过，IPv6是未来网络发展的支柱，不可缺少，替代IPv4是迟早的事情，SDN怎么会料不到呢。其实不然，制定SDN标准的ONF（开放网络论坛）已经在OpenFlow v1.2中规定了对IPv6基本协议支持，包括增加IPv6源地址和目的地址、IP协议号、业务类型、ICMPv6类型和编码，IPv6邻居发现及IPv6流标签等匹配域的支持。在v1.3中规定了对IPv6扩展头支持，最新的SDN标准完全可以支持IPv6。

IPv6和SDN到底是什么关系呢？其实是两种完全不同的技术，可以把SDN比喻成一个平台的技术，IPv6是平台上跑的具体协议和协议栈，是支持和被支持的关系，它们根本是两个空间的东西，并不矛盾。以往SDN上跑的都是IPv4协议，SDN控制器互通互访也都是通过IPv4地址，下发流表和控制交互协议Openflow都是基于IPv4协议的。现在不仅要支持IPv4，还要支持IPv6，控制器地址可以是IPv6的，下发流表和Openflow都可以是IPv6的，这个实现并不复杂，只不过将IPv4地址替代成IPv6，可以打通即可。SDN的核心功能只有使用IPv6段路由和服务链等工具，才能真正发挥软件优先网络架构的真正优势。当您在简化的IPv6内核上叠加强大的SDN编排时，您会发现SDN可以提供的效率、性能和可靠性都会得到真正的提升。

原本IPv6和SDN无本质联系，是完全不同技术，却机缘巧合“凑”在一起，下一代互联网的发展离不开新技术和新应用的推动，IPv6与SDN这两个技术都是下一代互联网发展的支柱，缺一不可。SDN通过将二、三层网络设备控制功能与设备本身进行分离，将分离后的控制功能集中统一管理，使得设备更加简单、方便，再通过Openflow将数据进行转发，让底层设备所流出的资源变得更加容易控制和管理。IPv6地址终端数增多，意味着更大的路由表和更复杂的查询，SDN这种控制、转发相分离，集中管理理念正好可以在IPV6中发挥重要作用。基于SDN架构，出口处NAT64设备只用负责数据转发，能大大提升网络转发能力，而相应的控制放到云计算资源管理平台去。SDN的可编程和灵活性，可以实现对网络架构不断优化，只用升级相关的控制软件即可实现更多应用和功能的升级，让网络基础设施既支持IPv6应用，又不用担心资源浪费。开放SDN技术将助力IPv4向IPv6过渡。相反，IPv6 对 SDN 亦有积极推动作用。SDN核心功能只有使用IPv6 段路由和服务链等工具，才能真正发挥软件优先网络架构的真正优势。全球IPv6论坛主席Latif Ladid强调，IPv6在近年内取得巨大增长，全球部署正在全面展开，5G与IoT，甚至SDN/NFV以及云等新技术的发展都是IPv6部署和应用的强大驱动力，IPv6已经成为5G、IoT、SDN/NFV、云计算以及边缘计算等新兴技术的基础。

然而，现有的IPv4网络不可能一下子全部由IPv6替代，这是需要一个漫长的过程，IPv4和IPv6将在相当长一段时间内同时存在，在一个网络中，甚至在同一台设备上，这就需要SDN可适配这种混合组网。SDN可用控制面提供的标准控制接口编写IPv4与IPv6互联的应用软件，然后将其以插件形式添加到SDN控制器中，当控制器收到IPv4主机与IPv6主机间通信数据包后，会将数据包交给IPv4与IPv6互联的应用模块处理，然后将根据处理结果在交换机中设置相应的转发规则。最后，交换机根据控制器下发的转发规则，对数据包完成传输交换。这个过程还未经过验证，仅限于理论实现，所以具体实现中肯定会存在很多问题，需要不断修正和完善。基于纯IPv6网络的SDN，已经展开了一些实验性质的测试。所以，从技术方面SDN支持IPv6应该不存在难度，但还需要大量的实践和修正，由于是双栈网络，SDN如果去适配双栈网络，会遇到什么问题都是未知数。现在，IPv6一下子来了，全网都要开启IPv6，运行双栈，倒逼SDN要跑步前进，仅有支持的标准是不够的，要经过大量的实验，还要实践落地，现阶段SDN支持IPv6还有很多事情要做。

IPv6是要解决我们现在IPv4紧缺的现状，SDN是要满足我们在云计算场景下资源动态迁移和业务变化的需求，两者均不可缺少，都是未来网络必须的。要两手都要抓，两手都要硬。2016、2017年时，SDN大量落地，SDN技术部署出现疯狂局面。推动网络设备销售，提升设备售价，可以说SDN软件是一种增值服务。2018年，IPv6抢了风头，全网启动双栈协议，为IPv4向IPv6切换做准备，此时SDN似乎一下子平静了下来，SDN建设热潮又慢慢冷却下去，处于尝试观望状态。不过，历史的车轮是不会倒退的，这些技术纵然有这样那样的限制，但发展完善的方向不会变，相信进入2019年，IPv6和SDN会齐头并进，都会成为网络改造的热点，让网络走向融合，开启一个属于下一代互联网的新时代。