高能所IPv6应用研究
1、2008年7月,高能所建立IPv6网络环境实验环境。实验环境由10台双网卡PC服务器,一台IPv6交换机和一台IPv6路由器构成;
2、2008年8月,高能所正式接入CNGI(IPv6)网络(如图1),IP地址为2001:cc0:2010::1/48;
图1:高能所IPv6接入
3、2008年9月,高能所DNS服务器(202.38.128.58/202.38.128.10)支持IPv6地址解析;
4、2008年10月,高能所www服务器(www.ihep.ac.cn) 支持 IPV6;
5、2009年4月,高能所和中国科技大学实现基于CNGI网络链路的大批量高能物理实验数据传输,网络性能比IPv4网络环境提高7倍;具体实现方案请查阅(高能所和中国科技大学之间IPv6应用方案);
6、2009年10月,基于上面的方案,经过对相关程序的优化,高能所和山东大学之间实现基于CNGI网络链路的大批量高能物理实验数据传输,网络性能比IPv4网络环境提高近10倍。
高能所与中国科技大学之间IPv6应用介绍
实现方案:
如上图,USTC和IHEP非别代表两个单位的网络环境,其中两台Router分别代表USTC和IHEP的IPv4路由设备。Server是为了构建虚拟的点到点透明通道的专用服务器,同时该服务器的配置为:
1. 运行Linux系统;
2. eth0网卡有IPv6连接,另有一空余网卡eth1连接IPv4路由器;
3. 安装虚拟通道软件(V6tap)。
方案配置:
USTC Server的IPv6地址为IPv6-USTC,IHEP Server的IPv6地址为IPv6-IHEP,两台服务器之间通信使用UDP端口5000,同时,两台服务器作如下配置:
USTC Server |
IHEP Server |
brctl addbr vpn brctl addif vpn eth1 ip link set vpn up ip link set eth1 up ./v6tap IPv6-USTC 5000 IPv6-IHEP 5000 vpn |
brctl addbr vpn brctl addif vpn eth1 ip link set vpn up ip link set eth1 up /v6tap IPv6-IHEP 5000 IPv6-USTC 5000 vpn |
./v6tap IPv6-USTC 5000 IPv6-IHEP 5000 vpn 的作用是在USTC本地IPv6-USTC的5000端口和IHEP端IPv6-IHEP的5000端口建立一个透明通道,通道的tap接口加入网桥vpn。网桥vpn还有一个接口是eth1,因此最终的数据通信过程为:
- USTC端服务器发出的数据包,被IHEP端服务器的eth1口接收;
- USTC服务器从tap接口发出,被USTC服务器上的v6tap进程接收;
- 数据包被利用UDP,通过IPv6网络发送给IHEP服务器;
- IHEP服务器的v6tap进程接收到来自IPv6网络UDP的数据包,发送给tap接口;
- 来自tap接口的数据包,从IHEP服务器的 eth1接口发出;
- IHEP路由器接收到数据包。
此时,USTC的IPV4路由器和IHEP的IPV4路由器被IPv6的网络桥接。目前通过USTC和IHEP两端IPv4路由器设置静态路由,实现了高能物理所和科技大学之间的基于IPv6网络链路的IPv4数据传输,并且经过性能测试,大大提高了数据传输性能。
路由调整:
之前由于设备问题,科技大学和高能所IPv4路由器之间使用静态路由进行路由信息交换,需要有人为干预的路由调整。2009年7月,高能所计算中心升级了出口路由器操作系统版本,增加动态路由(BGP)功能,将高能所和技大学之间的路由信息交换采用动态模式实现,一方面减少了人为干预的工作,另一方面,也实现了IPv6网络链路故障发生时,数据交换恢复到IPv4网络链路中,避免网络中断的可能,增加网络的可靠性。目前通过BGP协议,高能所和安徽省内高校之间实现了全部数据通讯均基于IPv6网络链路传输,大大提高了网络传输性能。
该数据传输模式经过一段时间的使用和验证之后,将会逐步推广到高能所与其它具有IPv6网络链路的合作单位之间,充分利用CNGI已经具有的高带宽和免费的网络资源,大大提高高能所与各合作单位之间的数据传输效率。