计算机硕士毕业论文：面向IPv6网络的运营支撑系统的研究与实现

第一章绪论

1.1研究背景及意义
基于IPv4的网络地址约有43亿个。全球互联网用户的快速增长使得原本就不够充裕的IPv4地址资源显得捉襟见肘。互联网编号分配机构（IANA）2011年2月3日宣布，最后5个IPv4地址“大礼包”已经被分配了出去，每个礼包含有1680万个地址。从此以后，将由IPv6地址接过互联网协议（IP）的接力棒，为各类网络设备接入互联网提供数量“浩瀚”的新型IP地址。
现有互联网地址的1029倍。在IPv6网络中，几乎生活中的每个物品都可以被分配一个独立的IP地址，从而使物联网的普及真正成为现实。IPv6解决了IPv4地址资源不足的问题，在服务质量、安全性和移动性等方面都比IPv4都有更大的突破。目前根域名服务器已实现对IPv6网络地址的支持，全球互联网管理机构对IPv6地址的分配速度日益加快，IPv6已具备广泛应用的基础。推动互联网由IPv4向IPv6演进过渡，并在此基础上发展下一代互联网已成为全球共识。
国内电信运营企业新开展的业务基本支持IPv6，电信行业要实现基于互联网的业务运营发展，必须实现运营支撑系统基于IPv6网络的应用。研究运营支撑系统面向IPv6网络的升级方案，对于电信行业的发展有着重要的现实意义。
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1.2国内外研究现状
随着IPv4的地址空间被分配完毕，具有更大地址空间的IPv6网络技术将成为下一代互联网发展的基础。由IPv4向IPv6升级是互联网业务发展的必然趋势。从IPv4到IPv6的过渡将经历一段很长时间的融合，在此期间，IPv4和IPv6网络技术将长期共存。
通过各个国家的努力，IPv6技术和标准目前已经比较成熟，多个国家和地区组建了规模不等的IPv6试验网开展IPv6技术研究，一些国家开始提供IPv6商业化服务，部分厂家也开发了比较成熟的IPv6网络设备，业务应用取得了一定的进展。
目前的IPv6应用产品侧重于基础功能实现，体系结构不够完整，可扩展性还有待完善，缺乏配套的支撑管理系统，和目前实际商用的IPv4业务产品之间还存在着很大的差距。为了实现IPv4向IPv6升级的平滑过渡，建立与互联网发展配套的运营支撑系统，提供功能强大的系统支撑，是推动互联网业务发展的有力手段。
为了促进我国下一代互联网的发展，2012年3月，国家七部委联合印发《关于下一代互联网“十二五”发展建设的意见》，提出在“十二五”期间，互联网普及率达到45%以上，推动实现三网融合，IPv6宽带接入用户数超过2500万，实现IPv4和IPv6主流业务互通，IPv6地址获取量充分满足用户需求。国家政府机构对下一代互联网发展的重视，以及用户对互联网新业务的市场需求，都成为推动下一代互联网技术快速发展的强大助力。
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第二章IPv6协议及相关技术

2.1IPv4协议概述
IPv4地址空间已经于2011年2月3日宣布分配完毕，具有更大地址空间的IPv6网络技术将成为下一代互联网发展的基础。与IPv4相比，IPv6具有哪些明显的优势？从IPv4向IPv6过渡将经历一段很长时间的融合，IPv6不可能一蹴而就的完全取代IPv4独立存在。处理好IPv4网络和IPv6网络之间的关系，通过技术实现互联网从IPv4向IPv6的平滑过渡，是互联网业务持续发展必须解决的首要问题，也是IPv6网络在未来能否取得成功的关键。
Ipv4协议可以运行在各种各样的底层网络上，它是当今世界互联网技术之所以能够快速推广的基础。
IPv4报头格式如图2-1所示：
IPv4最大问题是网络地址资源十分有限有限。从理论上讲，IPv4地址可以编址1600万个网络、40亿台主机，但是采用A、B、C三类编址方式后，可用的网络地址和主机地址的数目大打折扣。
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2.2IPv6协议概述
随着IPv4地址的耗尽，IPv6协议已成为下一代互联网技术的核心，它将最终完全取代现行的IPv4网络协议。
IPv6的变化体现在以下五个重要方面：
1.扩展地址。
2.简化头格式。
3.增强对于扩展和选项的支持。
4.流标记。
5.身份验证和保密。
IPv6报头的字节长度是于IPv4报头的两倍长度，但IPv6拥有更加简化的报头结构。IPv6报头有8个字段，丢弃并改用了IPv4报头字段中的其中几个，从而使包处理更有效率。IPv6协议具有如下一些特点：
1.IPv6地址长度为128位，地址空间增大了2的96次方倍；
2.IPv6地址采用灵活的IP报文头部格式，使用一系列固定格式的扩展头部取代了IPv4中可变长度的选项字段。IPv6中选项部分的出现方式也有所变化，使路由器可以简单路过选项而不做任何处理，加快了报文处理速度；
3.IPv6简化了报文头部格式，字段只有8个，加快了报文转发速度，提高了吞吐量；
4.更高的安全性。身份认证和隐私权是IPv6的关键特性；
5.支持更多的服务类型；
6.允许协议继续演变，增加新的功能，使之适应未来技术的发展；
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第三章运营支撑系统现状分析........................13
3.1运营支撑系统概述......................................13
3.2运营支撑系统分析.................................14
3.2.1CRM系统.............................................15
3.2.2综合资源管理系统.....................................16
3.2.3服务开通系统.........................................18
3.2.4综合激活系统......................................20
3.2.5服务保障系统.........................................22
3.2.6施工调度系统......................................23
3.2.7联机采集系统.......................................24
3.2.8计费账务系统..................................25
3.3业务流程分析.......................................26
3.4本章小结..........................................28
第四章面向IPV6网络的系统升级方案设计................30
4.1从IPV4向IPV6网络过渡的要求.........................30
4.2面向IPV6网络的升级内容.................................31
4.2.1功能改造.....................................32
4.2.2接口改造.............................................32
4.2.3配置改造..............................................33
4.3面向IPV6网络升级的具体方案.........................33
4.3.1CRM系统..........................................33
4.3.2综合资源管理系统................................34
4.3.3服务开通系统.....................................36
4.3.4综合激活系统..............................37
4.3.5电子运维管理系统................................38
4.3.6障碍预处理系统....................................38
4.3.7施工调度系统...................................39
4.3.8联机采集系统.....................................40
4.3.9计费账务系统.......................................41
4.4本章小结.............................................42
第五章面向IPV6网络的系统升级方案的实现................43
5.1升级方案的技术实现...................................43
5.1.1数据表结构改造.....................................43
5.1.2数据传输接口改造..................................44
5.1.3系统功能界面改造.................................47
5.1.4IPv6话单采集配置..................................48
5.1.5IPv6话单排重及合并................................49
5.2业务流程测试和分析................................51
5.3本章小结.............................................54
……

第五章面向IPV6网络的系统升级方案的实现

5.1升级方案的技术实现
通过第四章对运营支撑系统面向IPv6网络过渡方案的详细分析设计，我们可以总结得出，在过渡方案中，虽然需要改动的系统数量众多，但是各个子系统涉及的主要改动均包含在以下几个方面：
1.各子系统内部的数据表中增加IP属性字段（公网IPv4/IPv6双栈、私网IPv4/IPv6双栈、公网IPv4、私网IPv4）；
2.各子系统之间的接口新增传递IP属性的内容，或者新增传递IP属性的接口；
3.各子系统操作界面中增加IP属性的显示、查询、修改等界面支持；
4.IPv6话单采集配置的设定；
5.IPv6话单排重及合并。
运营支撑系统要实现对IPv6业务的支撑，主要系统接口都需要增加业务IP属性的字段进行标识。在引入了IPv6业务之后，业务的承载方式将会有公网IPv4/IPv6双栈、私网IPv4/IPv6双栈、公网IPv4、私网IPv4等几种不同类型。业务IP属性的不同，将会影响服务开通、资源管理、网络激活以及确定外线施工的派工关系等，运营支撑系统各子系统的接口需要进行相应的改造。
……

结论

随着IPv4地址的枯竭，IPv6网络的应用已经全面提上了互联网发展的议事日程。IPv6网络技术和IPv6业务的发展离不开运营支撑系统的支撑。如何利用IT支撑系统更好的支撑IPv6业务，并逐步向IPv6网络全部演进，已经成为当前各电信运营商非常重视的问题。由于目前IPv4业务仍然占据着相当大的市场比例，而互联网从IPv4向IPv6演进也是一个循序渐进的过程，还需要很长一段时期，目前业界公认的演进原则是在保证对现有互联网络以及互联网业务没有较大影响的情况下，逐渐在网络中提供对IPv6的支持，以及向用户推广一些IPv6的特色业务。与之相对应的，运营支撑系统向IPv6网络的演进和部署也会经历从孤岛到逐步扩大，以致全部升级到IPv6网络的过程。
本论文研究分析了研究运营支撑系统面向IPv6网络演进的背景和意义、国内外研究现状。研究工作的主要内容，对论文的组织结构进行了安排，从总体上论述了研究运营支撑系统面向IPv6网络改造对电信业务发展的现实意义。
本论文从总体上介绍了IPv4和IPv6协议，分析对比了两者之间的差异，并深入研究了从IPv4向IPv6网络过渡的几种主流技术，分析了不同技术的优缺点和适用情况。