城域网IPv6过渡MAP技术

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AP技术定义了在IPv6-only的网络中承载IPv4和IPv6业务无状态地址封装/翻译的机制。MAP-CE和MAP-BR作为边界设备划定了MAP Domain的区域，IPv4业务流仅存在于MAP Domain之外。本博文将详细为您介绍MAP技术本质，以及IPv4/IPv6地址和端口的映射规则，MAP域中如何规划映射规则并下发。

在IPv4向IPv6网络演进的浪潮中，存在着两对主要矛盾的较量，一对是IPv4地址短缺和IPv4业务蓬勃发展之间的矛盾，另一对是IPv6海量的地址空间和IPv6应用的匮乏之间的矛盾。在IPv4方面通过地址复用(A+P)方式似乎缓解了IPv4快速消耗的压力，但是NAT设备投入巨大，各类业务应用也或多或少受到影响。在IPv6发展方面，用户、ICP、ISP以及运营商对IPv4地址枯竭的敏感度不一致，从而导致IPv6产业链发展不平衡，各方面在积极推动IPv6发展的同时都或多或少存在顾虑。同时两对矛盾又互相制约，IPv4地址共享机制似乎又减缓了IPv6产业链的发展，IPv6产业链的不断发展似乎又在考验着IPv4地址共享机制的部署规模。

为了保持IPv4业务持续性和促进IPv6产业的发展性，4over6场景凭借其兼顾IPv4业务和IPv6发展的特点，成为长期演进方案研究的焦点。在4over6场景中，MAP技术结合了无状态和双重翻译/封装技术，成为目前IETF关注度最高的解决方案。MAP(Mapping Address and Port)技术是指无状态地对地址和端口进行复用，根据报文格式又分为双重封装MAP-E和双重翻译MAP-T两种。MAP技术文稿目前是IETF的WG draft状态(截止2013年11月)。

MAP技术定义了在IPv6-only的网络中承载IPv4和IPv6业务无状态地址封装/翻译的机制。MAP-CE和MAP-BR作为边界设备划定了MAP Domain的区域，IPv4业务流仅存在于MAP Domain之外。

我个人认为，MAP技术的本质特征可以简单总结为四个关键字，即共享、无状态、分布、优化。

共享：采用A+P理念共享Public IPv4地址，即通过TCP/UDP层的端口号资源来扩展Public IPv4资源，分配Port-Set受限的IPv4地址实现多个用户共享同一个IPv4地址。

无状态：无状态方式实现IPv4 A+P到IPv6地址映射。即通过MAP Rule实现IPv4地址+端口与IPv6地址的无状态映射，解决CGN维护地址映射状态的问题。

分布：NAT44分布到MAP CE实现。即秉承NAT卸载的理念，利用MAP CE的资源实现分布式NAT，解决集中式NAT44性能瓶颈的问题。

优化：优化流量转发和提高网络可靠性。即通过配置MAP Rule实现MAP CE间流量直接转发，通过MAP-BR Pool实现负载分担，同时由于无状态映射的特点，MAP BR故障切换时无session同步需求，网络可靠性更高。

MAP技术的实现需要考虑以下几个关键问题：

IPv4地址和端口与IPv6地址之间遵循什么映射规则?

MAP域中是如何来规划映射规则?又是如何进行规则下发的?

MAP-BR的Pool是如何实现?可靠性如何提升?

MAP场景下业务流量的报文格式是什么样的?

IPv4地址和端口与IPv6地址之间遵循什么映射规则?