付中南，高级工程师，北京大学计算中心网络运行室主任，主要研究方向为园区网架构设计、身份认证、数据驱动的网络智能运维，发表相关科研论文20余篇。建成国内首个漫游场景下的转控分离扁平化架构校园网络，为北京大学IPv6规模部署和用户认证奠定了基础。北京大学计算中心高级工程师付中南在2024中国教育和科研计算机网CERNET第三十届学术年会上发表了名为《北京大学IPv6规模部署的路径探索与实践》的演讲。他从IPv6网络架构演进、IPv6地址分配和认证溯源以及IPv6应用等多个方面，分享了北京大学在IPv6规模部署的路径探索与实践经验。
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北京大学IPv6规模部署的路径探索和实践
北京大学校园网是国内规模最大的高校校园网之一，在网运行交换机6,562台、无线AP 28,672台，日均连网终端14.2万台，峰值下行流量44.7Gbps，其中IPv6流量16.5Gbps。作为中国教育和科研计算机网CERNET核心节点单位，北京大学早在1998年即参与建立IPv6试验床CERNET-IPv6，开始了下一代互联网研究与试验。2004年参加中国下一代互联网示范工程核心网 CNGI-CERNET2试验网开通，2006年作为CNGI-CERNET2/6IX项目的25个核心节点之一和下一代互联网交换中心6IX通过国家验收。经过近30年的不断发展，北京大学校园网已实现了IPv4/IPv6双栈全覆盖，IPv6日均接入终端总数达10.5万台，占全部终端的74.7%。
在推进IPv6化规模部署的实践中，北京大学主要从以下三个方面发力：
1、升级基础架构，赋能IPv6网络运维管理
北京大学于2023年建设完成了基于vBRAS（虚拟宽带远程接入服务器）的转控分离扁平化架构。搭建在通用服务器上的虚拟BRAS作为控制层（Control Plane，CP），负责全校用户IPoE会话管理，物理BRAS作为用户层（User Plane，UP）只负责转发，实现了控制层和用户层解耦。这一架构在组网方面提升了路由器转发效率，同时实现了路由器资源池化和高度冗余，在用户管理方面实现了全校漫游过程中的IP地址绑定。在网络层，该架构支持为每个用户分配IPv6 /64地址段，进一步降低了IPv6网络管理和运维复杂度。同时，由CP作为校园网的大脑统一对接认证服务器，可进一步降低用户在漫游过程中触发认证的频率。
2、强化标杆引领，深化IPv6应用示范
在推动业务系统部署IPv6方面，北京大学以基础应用为抓手，率先在IAAA（身份识别、认证、授权与计费）统一身份认证、高性能计算门户等重要基础业务系统提供IPv6服务，以此带动其他业务系统支持IPv6。其中，IAAA是北京大学自研的类OAuth统一身份认证系统，支持双因素认证，服务全校490余个应用系统，日均认证人次超过67万。高性能计算门户（Supernoc Computing On Web，SCOW）是北大自研的开源高性计算综合管理平台，全国范围内已有超过50家算力中心部署。平台旨在解决算力中心运营管理、用户使用和算力融合三大难题，可简化集群软件部署流程、统一平台管理模式，有效提高算力资源使用效率。实践证明，示范应用对IPv6在北京大学的普及起到了积极的推动作用。目前，北京大学二级链接IPv6支持率已超过97%，全校共计561个网站/系统支持IPv6。
3、融合5G与IPv6，全域延伸校园网覆盖
北京大学将5G与IPv6有机融合，利用5G教育专网将北京大学校园网覆盖范围延伸至任何有5G覆盖的地方。在用户侧使用Remote-AP通过5G专网关联至校园网无线控制器，向用户提供IPv6网络服务。用户可以像身处校园内一样接入使用网络。北京大学塞罕坝生态系统国家野外科学观测研究站、生命科学学院雅鲁藏布大峡谷生态研究基地等野外科考基地均已通过该方案实现校园网覆盖。通过新技术融合，北京大学进一步扩大了IPv6网络覆盖范围。
本文源自付中南高级工程师在2024中国教育和科研计算机网CERNET第三十届学术年会上的主题发言节选
