非对称IPv6网络地址空间的半状态翻译方法

Size: px

Start display at page:

Download "非对称IPv6网络地址空间的半状态翻译方法"

阿乙水
5 years ago
Views:

1 IPv6 WiFi 环境下终端行为测试研究张洁赵钦杨天乐北京邮电大学信息网络中心中国移动研究院

2 课题背景目前移动互联网,IPv4 占据压倒性地位运营商虽欲升级到 IPv6, 但因缺乏必要测试数据, 可能导致对用户体验造成未知负面影响, 暂未部署在技术层面上对终端接入主要造成的影响 : 地址获取地址分发 DNS 获取及使用双栈网络环境下浏览器的访问行为出现异常情况时对用户的影响

3 测试内容 1) 终端地址获取能力测试 SLAAC (Stateless Address Auto-Configuration) DHCPv6 (Dynamic Host Configuration Protocol Version 6) 2) 终端地址分发能力测试 DHCPv6-PD (PD: Prefix Delegation, 前缀分发 ) 3) 终端 DNS 获取及使用测试 DNSv6 支持情况 A/AAAA 记录查询使用出现异常情况时终端的表现 4) 终端浏览器 Happy Eyeballs 能力测试

4 测试平台仍然保留已经成熟的 IPv4 环境, 便于对比测试

5 测试平台接入侧地址块 : 2001:db8:20::/ /16 业务侧地址块 : 2001:db8:21::/ /16 子网地址划分 : IPv6: /64 IPv4: /24

6 测试平台 1. 每次测试前, 各个终端的 WiFi 处于关闭状态 ; 2. AP 启用 tcpdump 监听抓取网络包 ;(AP- 路由开启混杂模式 ) 3. 终端连接目标 WiFi, 待稳定处于 WiFi 已连接状态 5 秒后停止 tcpdump( 记录监听 ); 4. 若 60 秒内仍未建立连接则放弃 ( 排除 AP 问题 )

7 地址测试地址测试仅涉及接入侧

8 地址测试地址测试仅涉及接入侧拓扑内接入路由既负责 RA( 路由公告 ), 也具备 DHCP 功能

9 地址获取测试项 SLAAC DHCPv6 RA 控制位 M=0, O=0, A=1 M=1, O=0, A=0 RA 下发前缀地址 2001:db8:20:2::/64 无 DHCPv6 关闭开启 DHCPv6 地址池无 DHCPv4 关闭关闭 DNS 服务器关闭关闭管理标志位 M=1 表示通过 DHCPv6 获取 IPv6 网络地址 2001:db8:20:2::100/64 ~ 2001:db8:20:2::999/64 其他配置标志位 O=1 表示通过 DHCPv6 获取其他信息 ( 如 DNS) 自主配置标志位 A=1 依赖于 RA Prefix, 表明 RA 下发的前缀用于无状态自动地址配置

10 地址分发测试 - DHCPv6-PD DHCPv6-PD Client 向 DHCPv6- PD Server 请求相关信息,Server 下发 PD 信息 ( 地址块 ) 到 Client, Client 通过 RA 下发给连接到 Client 的 Hosts RFC 3633

11 地址分发测试 - DHCPv6-PD 项 RA 控制位 M=1, O=1, A=0 RA 下发前缀地址 DHCPv6 DHCPv6 地址池 DHCPv6-PD DHCPv4 DNS 服务器无开启 ( 使用 PD) 值 2001:db8:20:2::100/64 ~ 2001:db8:20:2::999/ :db8:20:200::/64 ~ 2001:db8:20:299::/64 关闭关闭 DHCPv6-PD Server DHCPv6-PD Client Host

12 DNS 测试 & 异常测试终端通过 DHCP 下发的信息获取到 DNS 地址, 访问 Web 服务器时通过获取到的 DNS 进行解析, 最终访问到 Web 服务器

13 DNS 测试 & 异常测试项值 RA 控制位 M=0, O=0/1, A=1 RA 下发前缀地址 2001:db8:20:2::/64 RA 下发其它信息无 /RDNSS DHCPv6 开启 ( 提供 DNSv6) DHCPv4 关闭 / 开启 DNS 服务器开启 DNS 服务器使用 bind9 架设 Web 服务器使用 Apache2 架设下发 DNS 亦考虑 SLAAC 或 DHCPv6 方式域名 v4.com v6.com ds.com w.com w4.com w6.com z.com e.com x.99 解析地址 2001:db8:21:x:: x :db8:21:x: x.123 (wrong) 2001:db8:21:x:123 (wrong) x.123 (wrong) 2001:db8:21:x: x :db8:21:x:123 (wrong) 有 zone 记录, 无数据库记录 zone 及数据库均为空

14 HappyEyeballs 测试 HappyEyeballs 的内容简单概述为 : 当终端具备双栈地址时, 终端上的应用欲访问远端 Web 服务器, 应用是否能够同时发起 IPv4 及 IPv6 的连接

15 HappyEyeballs 测试项值 RA 控制位 M=0, O=1, A=1 RA 下发前缀地址 2001:db8:20:2::/64 DHCPv6 开启 ( 提供 DNSv6) DHCPv4 开启 DNS 服务器开启设备会倾向性地优先使用 AAAA 记录访问服务器通过 ip6tables 禁用 Web 服务器 IPv6 的 http 服务, 观察终端访问回退现象操作 ( 对具备双栈地址的 Web 服务器 ): ip6tables -A INPUT -p tcp --dport 80 -j DROP

16 实验结果终端方式 SLAAC DHCPv6 DHCPv6- PD DNSv6 DNS 通道选择查询顺序使用 Happy Eyeballs 异常处理 Android v4 4A -> A 4A 不定 ios v4 优先 4A -> A 4A Safari 支持 WinPhone 8.0 v6 优先 A -> 4A 4A IE/UC/QQ 均不支持 Windows 7/8/8.1 v6 优先 A -> 4A 4A IE 不支持其它不定 Mac OS X 10.9 v4 优先 4A -> A 4A Safari/Chrome Ubuntu v6 优先 4A -> A 4A Firefox/Chrome

17 实验结果终端方式 SLAAC DHCPv6 DHCPv6- PD DNSv6 DNS 通道选择查询顺序使用 Happy Eyeballs 异常处理 Android v4 4A -> A 4A 不定 ios v4 优先 4A -> A 4A Safari 支持 WinPhone 8.0 v6 优先 A -> 4A 4A IE/UC/QQ 均不支持 Windows 7/8/8.1 v6 优先 A -> 4A 4A IE 不支持其它不定 Mac OS X 10.9 v4 优先 4A -> A 4A Safari/Chrome Ubuntu v6 优先 4A -> A 4A Firefox/Chrome

18 实验结果终端方式 SLAAC DHCPv6 DHCPv6- PD DNSv6 DNS 通道选择查询顺序使用 Happy Eyeballs 异常处理 Android v4 4A -> A 4A 不定 ios v4 优先 4A -> A 4A Safari 支持 WinPhone 8.0 v6 优先 A -> 4A 4A IE/UC/QQ 均不支持 Windows 7/8/8.1 v6 优先 A -> 4A 4A IE 不支持其它不定 Mac OS X 10.9 v4 优先 4A -> A 4A Safari/Chrome Ubuntu v6 优先 4A -> A 4A Firefox/Chrome

19 实验结果终端方式 SLAAC DHCPv6 DHCPv6- PD DNSv6 DNS 通道选择查询顺序使用 Happy Eyeballs 异常处理 Android v4 4A -> A 4A 不定 ios v4 优先 4A -> A 4A Safari 支持 WinPhone 8.0 v6 优先 A -> 4A 4A IE/UC/QQ 均不支持 Windows 7/8/8.1 v6 优先 A -> 4A 4A IE 不支持其它不定 Mac OS X 10.9 v4 优先 4A -> A 4A Safari/Chrome Ubuntu v6 优先 4A -> A 4A Firefox/Chrome

20 实验结果终端方式 SLAAC DHCPv6 DHCPv6- PD DNSv6 DNS 通道选择查询顺序使用 Happy Eyeballs 异常处理 Android v4 4A -> A 4A 不定 ios v4 优先 4A -> A 4A Safari 支持 WinPhone 8.0 v6 优先 A -> 4A 4A IE/UC/QQ 均不支持 Windows 7/8/8.1 v6 优先 A -> 4A 4A IE 不支持其它不定 Mac OS X 10.9 v4 优先 4A -> A 4A Safari/Chrome Ubuntu v6 优先 4A -> A 4A Firefox/Chrome

21 实验结果终端方式 SLAAC DHCPv6 DHCPv6- PD DNSv6 DNS 通道选择查询顺序使用 Happy Eyeballs 异常处理 Android v4 4A -> A 4A 不定 ios v4 优先 4A -> A 4A Safari 支持 WinPhone 8.0 v6 优先 A -> 4A 4A IE/UC/QQ 均不支持 Windows 7/8/8.1 v6 优先 A -> 4A 4A IE 不支持其它不定 Mac OS X 10.9 v4 优先 4A -> A 4A Safari/Chrome Ubuntu v6 优先 4A -> A 4A Firefox/Chrome

22 实验结果终端方式 SLAAC DHCPv6 DHCPv6- PD DNSv6 DNS 通道选择查询顺序使用 Happy Eyeballs 异常处理 Android v4 4A -> A 4A 不定 ios v4 优先 4A -> A 4A Safari 支持 WinPhone 8.0 v6 优先 A -> 4A 4A IE/UC/QQ 均不支持 Windows 7/8/8.1 v6 优先 A -> 4A 4A IE 不支持其它不定 Mac OS X 10.9 v4 优先 4A -> A 4A Safari/Chrome Ubuntu v6 优先 4A -> A 4A Firefox/Chrome

23 实验结果终端方式 SLAAC DHCPv6 DHCPv6- PD DNSv6 DNS 通道选择查询顺序使用 Happy Eyeballs 异常处理 Android v4 4A -> A 4A 不定 ios v4 优先 4A -> A 4A Safari 支持 WinPhone 8.0 v6 优先 A -> 4A 4A IE/UC/QQ 均不支持 Windows 7/8/8.1 v6 优先 A -> 4A 4A IE 不支持其它不定 Mac OS X 10.9 v4 优先 4A -> A 4A Safari/Chrome Ubuntu v6 优先 4A -> A 4A Firefox/Chrome

24 实验结果终端方式 SLAAC DHCPv6 DHCPv6- PD DNSv6 DNS 通道选择查询顺序使用 Happy Eyeballs 异常处理 Android v4 4A -> A 4A 不定 ios v4 优先 4A -> A 4A Safari 支持 WinPhone 8.0 v6 优先 A -> 4A 4A IE/UC/QQ 均不支持 Windows 7/8/8.1 v6 优先 A -> 4A 4A IE 不支持其它不定 Mac OS X 10.9 v4 优先 4A -> A 4A Safari/Chrome Ubuntu v6 优先 4A -> A 4A Firefox/Chrome

25 课题结论 WiFi 环境下给用户下发 IPv6 地址时, 应当优先考虑使用 SLAAC 方式, 且具备 DHCPv4 条件 ( 包括下发 DNSv4)- 说明现在还离不开 IPv4 根据 HappyEyeBalls 测试结果, 当前双栈环境用户体验有可能不如纯 IPv4 ( 但概率很低 ) 建议安卓和 Windows 开发者完善系统, 建议浏览器开发者完善技术标准支持, 更好地支持 IPv6 现阶段仍然不具备大规模推广 IPv6 WiFi 的条件未来展望 : 换代更新快 (Android 5.0, Windows 10 )

26 Q&A 欢迎各位老师同学提问如您对我们的研究感兴趣, 请访问 :