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3. 架构

本节描述了 IPv6 客户边缘路由器的架构模型, 并将其与当前的 IPv4 架构进行比较.

该模型说明 CE router 如何连接服务提供商网络和家庭/小型办公 LAN, 以及 WAN 侧和 LAN 侧功能在 IPv6 部署中的职责划分.

3.1. 当前 IPv4 终端用户网络架构​

终端用户网络可能会同时支持 IPv4 和 IPv6. 预计终端用户不会因为引入 IPv6 而改变其现有的网络拓扑. IPv6 的工作方式和配置方式存在一些差异; 这些差异对网络架构有影响. 典型的 IPv4 终端用户网络由具有 NAT 功能的 "即插即用" 路由器和其后面的单个链路组成, 连接到服务提供商网络.

典型的 IPv4 NAT 部署默认情况下会阻止所有传入连接. 通常允许使用 Universal Plug and Play Internet Gateway Device (UPnP IGD, 通用即插即用互联网网关设备) [UPnP-IGD] 或其他防火墙控制协议打开端口.

在终端用户网络中使用私有地址空间的另一个结果是它提供了稳定的寻址; 也就是说, 即使您更改服务提供商, 它也永远不会改变, 并且即使 WAN 接口断开或客户边缘路由器尚未配置, 地址也始终存在.

许多现有路由器支持动态路由 (从其他路由器学习路由), 高级终端用户可以使用地址前缀的手动配置结合动态路由协议来构建任意的复杂网络.

3.2. IPv6 终端用户网络架构​

IPv6 的终端用户网络架构应提供与当前 IPv4 架构相当或更好的能力和功能.

终端用户网络是一个末梢网络 (stub network). 图 1 说明了终端用户网络的模型拓扑.

                   +-------+-------+                      \
                   |   Service     |                       \
                   |   Provider    |                        | Service
                   |    Router     |                        | Provider
                   +-------+-------+                        | Network
                           |                               /
                           | Customer                     /
                           | Internet Connection         /
                           |
                    +------+--------+                    \
                    |     IPv6      |                     \
                    | Customer Edge |                      \
                    |    Router     |                      /
                    +---+-------+-+-+                     /
        Network A       |       |   Network B            | End-User
  ---+-------------+----+-    --+--+-------------+---    | Network(s)
     |             |               |             |        \
 +----+-----+ +-----+----+     +----+-----+ +-----+----+   \
 |IPv6 Host | |IPv6 Host |     | IPv6 Host| |IPv6 Host |   /
 |          | |          |     |          | |          |  /
 +----------+ +-----+----+     +----------+ +----------+ /

            Figure 1: An Example of a Typical End-User Network
            图 1: 典型终端用户网络示例

此架构描述了:

  • IPv6 CE 路由器的基本功能
  • 连接到服务提供商的 WAN 接口的配置
  • LAN 接口的配置

对于 IPv6 组播流量, IPv6 CE 路由器可以充当 Multicast Listener Discovery (MLD, 组播侦听器发现) 代理 [RFC4605], 并可以支持动态组播路由协议.

IPv6 CE 路由器可以在任意拓扑中使用动态路由协议进行手动配置. 自动配置和配置仅针对单个 IPv6 CE 路由器进行描述.

3.2.1. 本地通信​

Link-local IPv6 addresses (链路本地 IPv6 地址) 由在单个链路上通信的主机使用. Unique Local IPv6 Unicast Addresses (ULAs, 唯一本地 IPv6 单播地址) [RFC4193] 由在终端用户网络内跨多个链路通信的主机使用, 但不需要应用程序使用全局可路由地址. IPv6 CE 路由器默认充当两个网络之间的分界点, 提供 ULA 边界, 组播区域边界以及入口和出口流量过滤器.

在撰写本文时, 几个主机实现无法处理它们配置了 IPv6 地址但没有 IPv6 连接的情况, 这可能是因为地址本身的拓扑可达性有限 (例如 ULA), 或者因为 IPv6 CE 路由器在其 WAN 接口上未连接到 IPv6 网络. 为了支持在多前缀环境中不处理多宿主 [MULTIHOMING-WITHOUT-NAT] 的主机实现, 如下面的要求中所述, 当 IPv6 CE 路由器在 WAN 接口上没有 IPv6 连接或未配置 IPv6 地址时, 它不应在 LAN 接口上将自己通告为默认路由器. 对于本地 IPv6 通信, 使用 [RFC4191] 中指定的机制.

当 IPv6 CE 路由器具有多个 LAN 接口且主机需要相互通信时, ULA 寻址很有用. 如果 IPv6 CE 路由器只有一个 LAN 接口 (IPv6 链路), 则可以使用链路本地寻址.

与 IPv4 的共存要求 LAN 上的任何 IPv6 CE 路由器符合这些建议, 尤其是下面的要求 ULA-5 和 L-4.