企业园区网IPv6地址规划方案与应用

本文旨在以具体案例探讨企业如何进行IPv6地址规划与分配，从而合理和有效地使用IPv6地址资源。

一、IPv6地址格式

IPv6 地址共 128 位，前n位为地址前缀，63－n位为子网ID，后 64 位为接口地址，通常不用于地址规划和分配，如图1所示：

图1 IPv6地址格式

假设用户获取的地址前缀为24位，那么子网ID位数为64－24＝40bit可用于地址块的划分；若获取的地址前缀为48位，那么子网ID位数为64－48＝16bit可用于地址块的划分。如图2所示：

图2  地址前缀与子网ID

二、常见的地址前缀长度及适配场景

IPv6地址是以16进制的形式显示的，1个16进制的数值正好是4bit。为了更好规划地址，一般是每4bit规划前缀或者子网，常见的地址前缀长度及适配场景如下：

由于 IPv6 的接口地址部分，即后 64 位，所能容纳的地址数量远超过现有任何设备的硬件转发表项，可以近似看做无限的地址空间，完全不需要考虑节约地址的事情。

客户端接入的二层网络的规模（即每个 ／64 所对应的 VLAN）要尽量小，因为二层网络的状态难以使用成熟的分布式路由协议进行分发，网络规模发展会很快遭遇瓶颈。

虽然在路由层面，设备都支持任意长度的前缀，但为了使维护人员无需在紧急排障时还要计算子网范围，请务必在 4 比特边界，即每个 16 进制数处划分子网。

如果根据计算，获得的前缀不足以支撑足够多的 ／64 子网，请尽快向地址分配机构请求（空间）更大的地址前缀，即更短的前缀。

三、企业IPv6地址分配案例

假设某大型企业用户获取的前缀为／48的IPv6地址块，那么将剩余64－48＝16bit用来进行子网划分。那么建议用4bit用来标记地址的属性标识，即区分地址类型，包括网络地址、业务平台地址、用户地址及预留地址。每一位分配时，建议预留 0000 （0） 和 1111（F），避免书写和阅读障碍。

假设获取的IPv6地址前缀为240X：XXXX：XXXX：：／48，那么网络设备所用的IPv6地址块为240X：XXXX：XXXX：1XXX：：／52，业务平台所用的IPv6地址块为240X：XXXX：XXXX：2XXX：：／52，终端所用的IPv6地址块为240X：XXXX：XXXX：3XXX：：／52，

注意：

1）网络设备和平台地址一次分配后短期内不再规划；

2）网络地址包括各类网络设备用 loopback、互联中继、网管地址等；

3）业务平台地址包括平台服务器及网络地址等；

4）用户地址包括各类业务为终端用户分配的地址，如 LAN、ADSL、WLAN、IPTV、IDC、宽带专线等；

5）预留地址为以后特定属性地址使用。

1）网络设备的地址规划

网络设备所用IPv6地址块为240X：XXXX：XXXX：1XXX：：／52，这时我们可拿4bit（53－56位）用来划分地域：

那么总部（北京）的网络设备所用IPv6地址块为240X：XXXX：XXXX：1100：：／64～240X：XXXX：XXXX：11FF：：／64，上海为240X：XXXX：XXXX：1200：：／64～240X：XXXX：XXXX：12FF：：／64，依次类推。

剩下的57－64位可以用来划分子网，共可划分196个子网。

2）业务平台的地址规划

用户所有的业务平台都建设在总部（北京）的数据中心机房内，地址分配包括云资源管理区、应用处理区、安全管理区等。这里我们拿4bit（53－56位）用来划分平台的类型：

那么云资源管理区所用IPv6地址块为240X：XXXX：XXXX：2100：：／64～240X：XXXX：XXXX：21FF：：／64，应用处理区为240X：XXXX：XXXX：2200：：／64～240X：XXXX：XXXX：22FF：：／64，依次类推。

剩下的57－64位可以用来划分子网，共可划分196个子网。

3）用户终端的地址规划

用户终端所用的IPv6地址块240X：XXXX：XXXX：3XXX：：／52，这里我们拿4bit（第53－56位）用来划分用户终端的地域：

那么北京（总部）用户终端所用IPv6地址块为240X：XXXX：XXXX：3100：：／64～240X：XXXX：XXXX：31FF：：／64，上海为240X：XXXX：XXXX：3200：：／64～240X：XXXX：XXXX：32FF：：／64，广州为240X：XXXX：XXXX：3300：：／64～240X：XXXX：XXXX：33FF：：／64，依次类推。

剩下的57－64位可以用来划分子网，共可划分196个子网。以广州为例，地址块为240X：XXXX：XXXX：3300：：／64～240X：XXXX：XXXX：33FF：：／64，那么第57到60位，可以按照市场、财务、研发、技术支持、行政、供应链等再行划分。

四、结束语

科学规划与分配IPv6地址不仅优化了网络地址结构层次，可以正确反映企业园区网络拓扑架构，增强了网络的可管理能力，同时还减少了路由条目，使得路由聚合和转发效率大大改善，提高了网络的可扩展性。