论文一：论“网络去NAT”的规划与设计
1、“网络去NAT”对推进ipv6演进和应用的意义
2、大型园区网络“去NAT”改造和业务融合的整体架构
3、结合自身参与的网络建设，详细叙述针对该网络“去NAT”的规划和设计方案
4、改造过程中遇到的问题及解决方案
随着IPV4地址面临枯竭和互联网应用爆炸式增长，网络地址转换(NAT)虽然在一定程度上缓解了IPV4地址短缺这一进程，但NAT却破坏了网络的端到时端通信、增加了延迟、阻碍了新业务的发展。网络“去NAT”已经成为IPV6规模部署的关键路径，对实现网络源地址通信、改善网络性能、支持云原生与物联网应用具有深远意义。本文通过某大型省级高新技术产业园区IPV6网络升级改造为背景，阐述”去NAT”在IPV6在演进过程中的核心作用。作为项目的核心成员之一、我担任网络架构师，主导并参与了从方案设计、技术选型、实施部署的全过程。项目采用”双栈并行、逐步替换、业务无感”的策略。构建扁平化、层次化的IPV6网络架构,实现从核心、汇聚、接入层全面支持IPV6。部署了DHCPV6，SLAAC双模式地址分配，确保终端平滑过渡。通过引入IPV6应用试点、逐步关闭IPV4 NAT网关，实现关键业务完全去NAT。在规划过程重点解决了IPV6地址规划、路由策略、安全策略适配及多厂商设备兼容性等问题。实施过程中，克服了新旧终端不支持IPV6、应用系统依赖NAT等挑战，采用了NAT64/DNS64过渡技术与应用层代理方案。项目完工后，园区IPV6流量占比 达75%、NAT设备负载下降60%，网络可追溯性和安全性显著增强，为智慧园区建设奠定了坚实的基础。
网络地址转换技术自20世纪90年代被广泛使用，旨在通过私有地址复用缓解IPV4公网地址短缺问题。然而随着互联网向万物互联、实时交互、端到端服务方向的发展，NAT的局限性也日益突显：首先、NAT 破坏了IP网络端到端通信，隐藏了真实的源地址，增加了IP溯源的复杂性，给安全审计和攻击追踪带来困难。其次、NAT过程增加了数据包处理的延迟，影响了实时应用的性能，例如工业控制 、视频会议等应用。再次、NAT阻碍了物联网通信等新型应用的发展。IPV6作为第二代互联网协议，具有2^128次方个地址，足以为每一个终端、传感器、应用程序提供一个全球唯一可路由的公网IP，从根本上消除了地址短缺的问题，使去NAT成为可能。去NAT对推进IPV6具有战略意义：首先、它是IPV6能用到好用的关键一步、释放IPV6端到端通信的优势；其次、有助于构建真实的源地址网络，提升网络安全性和可管理性；再次、是支撑5G、物联网、边缘计算等新型应用对海量IP地址与低延迟通信的需求；最后、IPV6简化了网络的架构，提升路由转发的效率。因此，去NAT不仅仅是技术需求，更是网络IP通信理念的回归，是实现下一代互联网发展的必由之路。
在大型园区中网络推进“去NAT”和部署IPV6的项目中，需要兼顾业务的连续性、技术的可行性、经济性。构建一个平滑过渡、业务无感、安全可控的网络架构，可以分为以下三个步骤进行：双栈并行、IPV6优先、IPV6主导。整体网络架构采用“核心-汇聚-接入”三层架构体系，全面支持IPV6与IPV4双栈协议。核心层部署IPV6-ready交换机华为ce12800系列，支持ipv6路由协议（ospf v3/bgp4+)与大容量转发表项。汇聚交换机支持IPV6线速转发，上下行万兆链路承载双栈流量。接入层支持SLAAC\DHCPV6双模式，确保终端灵活获取地址。
在地址规划上、采用层次化编址：园区分配/48前缀，各楼宇按功能划分为/56子网（如办公区、数据中心、物联网区），终端通过EUI-64或DHCPV6获取/64网段地址，便于路由聚合与策略管理。
业务融合方面，采用“应用驱动、分步迁移”的策略。初期保留IPV4 NAT网关，用于访问仅支持IPV4的外部资源；同时新建应用系统优先部署IPV6-ONLY服务，如内部视频会议、智能安防平台。通过DNS64与NAT64实现用户对双栈服务的无感访问。