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    提高家庭寬帶IPv6地址分配率——中國電信遼寧分公司IPv6規模部署和應用案例
    2022-08-22 中國網信網
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    1.背景

    遼寧電信家庭寬帶IPv6地址分配率為43.57%,全國排名靠后,集團公司在2020年提出實現全網IPv6規?;渴鹨?,以高效支撐云計算等新興領域快速發展。

    2.目標

    2.1網絡情況

    家庭寬帶網絡架構包括三個層面:用戶設備、網絡側、應用系統。

    圖2-1 家庭寬帶架構圖

    2.2指標現狀

    IPv6部署采用雙棧技術,在IPv4協議?;A上疊加IPv6協議棧,為家庭寬帶同時分配IPv4和IPv6地址。

    2020年1月-3月地址分配率指標在45%左右,3月為45.48%。

    圖2-2 2020年1月-3月指標

    2.3實施目標

    通過分析發現橋接型家庭網關采用報文穿透方式,分配IPv6地址主要取決于用戶終端是否開啟IPv6。目前,省內橋接型家庭網關占比約31%,剔除橋接型家庭網關情況,IPv6地址分配率理想情況可達到69%,考慮“家庭網關長久不在線”等與用戶行為有關,將目標設定為:將地址分配率提升至60%。

    3.做法與經驗

    3.1工作組織

    遼寧電信以QC小組課題方式推進,小組遵循PDCA程序展開,針對網絡、數據、指標等客觀事實進行調查、分析,采用分層法等多維度來尋找癥結;在要因確認階段,小組用數據說話,用工具提煉分析,最終在排除1個非可控末端原因后,從剩余8個末端原因中確定了3個主要原因;在實施階段,小組針對3個要因按照5W1H制定詳細對策,按計劃精準推進,通過深入驗證,各個對策目標全部達成;并將執行有效的措施進行了標準化。

    3.2技術手段1-升級家庭網關軟件版本,開啟雙棧

    對全網的家庭網關軟件版本進行分析,有8個型號的軟件版本較低,且經測試無法開啟雙棧,占比為19.17%。3.2.1按型號實施版本升級,選擇該型號存量少的本地網試點,觀察一周確認業務正常后,集中完成剩余家庭網關版本升級。

    表3-1 家庭網關版本升級

    3.2.2開啟IPv6雙棧批量組織部署IPv6雙棧。通過ITMS系統的文件工單進行配置,對于在線家庭網關,ITMS直接下發IPv6雙棧配置;對于不在線的,轉成上電執行工單,上電后ITMS再下發配置。3.2.3效果檢查從ITMS系統提取數據,經統計分析,266721臺家庭網關中有260802臺升級成功,升級成功率為97.78%。

    3.3技術手段2-核對區縣情況,優化全網地址池配置

    按照工信部要求,家庭寬帶用戶所獲得的IPv6地址按區縣劃分;通過分析地址分配流程發現,寬帶用戶撥號后,會存在因MSE地址池錯誤而無法獲得該寬帶用戶實際所在區縣的IPv6地址情況。3.3.1核查MSE上所接入區縣按OLT梳理MSE接入區縣情況(表3-2),MSE最少接入1個區縣,最多接入7個區縣,接入3個以下區縣的MSE占比較高,總計84%。

    表3-2 MSE接入區縣格式表

    3.3.2規劃MSE地址池遼寧有100個區縣,每個區縣有2個區縣編碼,每個區縣分配8個/40前綴的地址段。結合每臺MSE所接入區縣數量以及所接入用戶數量,確定地址池規劃原則:1.初始分配1個/48前綴的ND地址段;2.用戶數≥1000戶:分配1個/40前綴的PD地址;3.用戶數﹤1000戶:分配1個/48前綴的PD地址。3.3.3優化MSE地址池配置啟動MSE地址池優化配置。以朝陽1臺MSE為試點,配置完成確認業務正常后,相繼通過三次集中配置完成所有MSE地址池部署。3.3.4效果檢查連續三天抽取寬帶地址池情況,統計地址池正確率情況,實施后達到99%,有較大提升。

    3.4技術手段3-建設地址管理系統,全網推廣應用

    分析發現IPv6地址采用人工規劃方式,無地址管理系統。IPv6地址有128位,地址位數過多且規劃復雜容易造成地址規劃出錯。3.4.1建設地址管理系統建設IP地址管理系統,實現在IP地址采集、規劃、分配、注冊、查詢等各個環節動態管理,提高IPv6地址規劃效率與準確率。該系統能實現批量地址規劃,可規劃到組織樹或地址類型樹;對于特定類型的用戶地址,可規劃到區縣。在地址分配頁面中支持按規劃地址類型,自動帶出之前的IPv6編碼方案。

    圖3-1 IP地址管理系統IPv6規劃截圖

    3.4.2開展全省系統培訓系統上線后,對全省IP地址管理員進行了系統培訓,在培訓后開始正式啟用系統進行地址備案、規劃等工作。3.4.3效果檢查連續七天隨機抽取200個IPv6地址規劃情況,實施后IPv6地址規劃準確率較實施前的91%改善明顯,達到99%。

    4.成效與亮點

    4.1成效

    2020年12月末檢查目標完成效果,家庭寬帶IPv6地址分配率提升至63.13%。

    圖4-1 目標檢查

    在實施完成后連續3個月跟蹤地址分配率均保持在63%以上,措施持續有效。

    圖4-2 鞏固效果跟蹤圖

    4.2亮點

    小組在充分挖掘現網資源以及網絡優化調整基礎上,以較小的代價完成地址分配率的提升。1.經濟效益:通過網絡側IPv6改造,增加了家庭寬帶用戶的活躍度,滿足了用戶需要,同時收入有所增加。2.社會效益:電信公司響應國家號召,擔當“火車頭”角色,加快網絡基礎設施IPv6改造,使IPv6終于駛入快車道,實現IPv6用戶規模和網絡流量的雙增長,對國家信息化建設作出重要貢獻,同時促進互聯網演進升級和健康創新發展。3.成果標準化:為鞏固成果,建立長效機制,梳理行之有效的方案,形成IP地址管理辦法、配置規范等標準化、規范化文檔。4.QC小組能力提升:小組成員團結合作共同完成既定目標,不僅達到活動目標,還在團隊精神、開放創新等方面得到了提升。

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