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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(guī)模部署和應用案例
2022-08-22 中國網(wǎng)信網(wǎng)
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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(xiàn)全網(wǎng)IPv6規(guī)模化部署要求,以高效支撐云計算等新興領域快速發(fā)展。

2.目標

2.1網(wǎng)絡情況

家庭寬帶網(wǎng)絡架構包括三個層面:用戶設備、網(wǎng)絡側(cè)、應用系統(tǒng)。

圖2-1 家庭寬帶架構圖

2.2指標現(xiàn)狀

IPv6部署采用雙棧技術,在IPv4協(xié)議?;A上疊加IPv6協(xié)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(fā)現(xiàn)橋接型家庭網(wǎng)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(nèi)橋接型家庭網(wǎng)關占比約31%,剔除橋接型家庭網(wǎng)關情況,IPv6地址分配率理想情況可達到69%,考慮“家庭網(wǎng)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(jīng)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(wǎng)絡、數(shù)據(jù)、指標等客觀事實進行調(diào)查、分析,采用分層法等多維度來尋找癥結(jié);在要因確認階段,小組用數(shù)據(jù)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(zhí)行有效的措施進行了標準化。

3.2技術手段1-升級家庭網(wǎng)關軟件版本,開啟雙棧

對全網(wǎng)的家庭網(wǎng)關軟件版本進行分析,有8個型號的軟件版本較低,且經(jīng)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(wǎng)試點,觀察一周確認業(yè)務正常后,集中完成剩余家庭網(wǎng)關版本升級。

表3-1 家庭網(wǎng)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(tǒng)的文件工單進行配置,對于在線家庭網(wǎng)關,ITMS直接下發(fā)IPv6雙棧配置;對于不在線的,轉(zhuǎn)成上電執(zhí)行工單,上電后ITMS再下發(fā)配置。3.2.3效果檢查從ITMS系統(tǒng)提取數(shù)據(jù),經(jīng)統(tǒng)計分析,266721臺家庭網(wǎng)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(qū)縣情況,優(yōu)化全網(wǎng)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(qū)縣劃分;通過分析地址分配流程發(fā)現(xiàn),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(qū)縣的IPv6地址情況。3.3.1核查MSE上所接入?yún)^(qū)縣按OLT梳理MSE接入?yún)^(qū)縣情況(表3-2),MSE最少接入1個區(qū)縣,最多接入7個區(qū)縣,接入3個以下區(qū)縣的MSE占比較高,總計84%。

表3-2 MSE接入?yún)^(qū)縣格式表

3.3.2規(guī)劃MSE地址池遼寧有100個區(qū)縣,每個區(qū)縣有2個區(qū)縣編碼,每個區(qū)縣分配8個/40前綴的地址段。結(jié)合每臺MSE所接入?yún)^(qū)縣數(shù)量以及所接入用戶數(shù)量,確定地址池規(guī)劃原則:1.初始分配1個/48前綴的ND地址段;2.用戶數(shù)≥1000戶:分配1個/40前綴的PD地址;3.用戶數(shù)﹤1000戶:分配1個/48前綴的PD地址。3.3.3優(yōu)化MSE地址池配置啟動MSE地址池優(yōu)化配置。以朝陽1臺MSE為試點,配置完成確認業(yè)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(xù)三天抽取寬帶地址池情況,統(tǒng)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(tǒng),全網(wǎng)推廣應用

分析發(fā)現(xiàn)IPv6地址采用人工規(guī)劃方式,無地址管理系統(tǒng)。IPv6地址有128位,地址位數(shù)過多且規(guī)劃復雜容易造成地址規(guī)劃出錯。3.4.1建設地址管理系統(tǒng)建設IP地址管理系統(tǒng),實現(xiàn)在IP地址采集、規(guī)劃、分配、注冊、查詢等各個環(huán)節(jié)動態(tài)管理,提高IPv6地址規(guī)劃效率與準確率。該系統(tǒng)能實現(xiàn)批量地址規(guī)劃,可規(guī)劃到組織樹或地址類型樹;對于特定類型的用戶地址,可規(guī)劃到區(qū)縣。在地址分配頁面中支持按規(guī)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(tǒng)IPv6規(guī)劃截圖

3.4.2開展全省系統(tǒng)培訓系統(tǒng)上線后,對全省IP地址管理員進行了系統(tǒng)培訓,在培訓后開始正式啟用系統(tǒng)進行地址備案、規(guī)劃等工作。3.4.3效果檢查連續(xù)七天隨機抽取200個IPv6地址規(guī)劃情況,實施后IPv6地址規(guī)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(xù)3個月跟蹤地址分配率均保持在63%以上,措施持續(xù)有效。

圖4-2 鞏固效果跟蹤圖

4.2亮點

小組在充分挖掘現(xiàn)網(wǎng)資源以及網(wǎng)絡優(yōu)化調(diào)整基礎上,以較小的代價完成地址分配率的提升。1.經(jīng)濟效益:通過網(wǎng)絡側(cè)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(wǎng)絡基礎設施IPv6改造,使IPv6終于駛?cè)肟燔嚨?,實現(xiàn)IPv6用戶規(guī)模和網(wǎng)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(lián)網(wǎng)演進升級和健康創(chuàng)新發(fā)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(guī)范等標準化、規(guī)范化文檔。4.QC小組能力提升:小組成員團結(jié)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(chuàng)新等方面得到了提升。

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