IPv6大赛获奖项目：中国电信翼航仿真实训平台

 

 

组别：

产业应用组

奖项：

二等奖

申报单位：

中国电信股份有限公司泉州分公司

联合申报单位：

泉州师范学院

福建省邮电规划设计院有限公司

 

 

 

 

 

项目介绍

随着互联网应用的不断发展，目前的IPv4协议已无法通过修补协议来满足新应用的需求，而与之相比，IPv6协议具有地址空间巨大、报头简化、扩展性强、安全性高、服务质量好等优点。主要发达国家以及各大高校、科研院所纷纷力求搭建一个技术领先、设备先进、多厂商互联互通的IPv6网络平台，为IPv6网络商业化运作加快人才培养和经验积累。但是搭建一套这样的IPv6实验床，所需建设和维护成本高昂，普通高校难以承受。因此研究一种利用设备虚拟化技术，搭建大型的IPv6技术实验平台成为迫切的需求。

中国电信翼航仿真实训平台是在当前主流数通设备厂商模拟器以及主机虚拟化技术的基础上，进行二次开发的在线实操训练平台，全面支持IPv4和IPv6协议栈，跨平台终端均可使用。该平台可对常用的华为/思科/华三/中兴等网络设备、VMWare/OpenStack/天翼混合云等云平台以及多款安全产品进行软件仿真，通过鼠标拖拽组合构建云网拓扑，功能和性能接近真实环境，可以支持数据配置、业务开通、故障处理等场景练手，同时具备良好的教培功能，支持考试竞赛、实时自动评分等功能。让广大用户可以在没有真实设备的情况下模拟操作学习网络、云计算和网络安全等全栈技术。截至2024年11月1日，平台已在全国55家省级单位使用，先后支撑开展技术培训、岗位认证和技能竞赛累计88场，为全面IPv6化转型技术学习和研发提供了良好的实操环境，也取得良好的经济效益和社会效益。

创新点

 

 

针对windows系统下主流网络设备厂家的模拟器软件互联互通困难、难以二次开发、性能较低等问题，翼航平台通过提取各厂家模拟设备的核心模块，并迁移到统一的linux/kvm架构下，二次开发仿真设备集中控制中心，同时上线支持IPv6 SRv6实验所需的多套仿真设备，例如华为NE40E、思科Cisco IOS XRv 9000和Nexus 9300设备。可支持多种IPv6学习、培训、考试场景，很好地提高模拟实验及教学的效果。

 

 

创新一

 

 

对各厂家模拟器设备进行解构，并迁移到统一的linux/kvm框架下。

 

 

创新二

 

 

重构各模拟设备之间的通信方式，统一为udp socket方式，通信性能更好，且虚拟网卡数量不受限制。

 

 

创新三

 

 

重建仿真设备的控制中心。经过迁移、整合后的各种仿真设备拥有统一的适配层，开发人员在此基础上，进一步开发仿真设备控制中心，负责各类仿真设备的增、删、改、开关及整个实验环境的导入、导出、快照等功能。

 

 

创新四

 

 

仿真设备与真实设备互通。自行开发二层隧道技术及类云网关设备，解决了仿真实验室虚拟设备与外部真实网络设备互联互通的难题。

 

 

创新五

 

 

仿真设备操控web化。平台采用B/S架构，将平台功能实现的核心部分集中到云服务器上，用户只需浏览器即可操作所有的仿真云网设备，操作类型包括vnc桌面以及telnet、ssh等。并采用多项创新技术，实现每个学员实操环境完全隔离，互不干扰。

 

 

创新六

 

 

平台安全性提升。采用多种专利技术解决平台互联网暴露面隐患的难题，一是采用10重认证的新型vpn技术解决用户访问web平台的安全问题，二是采用无网关方案解决互联网暴露面隐患。

 

 

创新七

 

 

良好的教培功能。开发了适配自由练习、进阶闯关、实操考试、技能竞赛、攻防对抗等场景的功能模块，用户体验良好。

 

 

商业分析

经济效益

 

 

商用翼航仿真实训平台自2023年4月成功上线后已实际创收50万元。

 

 

产业联动

翼航仿真实训平台，实现每个学员独立拥有可自由定制的、融合异构厂商的网络架构，满足了各层次技术培训、练功和竞赛的需要，大大缩短人才培养周期，可引入各大高等院校相关专业进行新技术新知识共建实验室；也可组织相关企事业单位，进行技能培训、竞赛和科研实验，帮助企业掌握新技术，共同推进网络优化升级以及基于IPv6网络的新型业务。

案例：2023年，泉州师范学院使用翼航仿真平台完整测试常见厂家设备及主机操作系统支持IPv6能力测试，并开展异构厂商设备搭建SRv6二层隧道课题研究。

社会效益

 

 

翼航仿真实训平台能大大加快IPv6技术人才的培养效率，降低学习实验环境的成本，通过不断引入专业人才在平台上进行学习研究，能够实现产品研发、知识工程、仿真分析、试验验证的良性循环，促进网络效能提升，进而在对应高精尖领域占据领先优势，提升客户感知以及公司形象。

 

 

平台部分页面展示

图一 拓扑画布界面

 

 

 

 

 

图二 仿真运营商新旧城域网

 

 

 

大赛简介

“第二届IPv6技术应用创新大赛科教赛道暨第七届下一代互联网技术创新大赛”由推进IPv6规模部署和应用专家委员会指导，中国教育和科研计算机网CERNET网络中心主办，赛尔网络有限公司承办，推进IPv6规模部署和应用专家委员会教育行业委员会、中国互联网协会学术工作委员会、中国互联网协会智慧教育工委会协办。

 

科教赛道以“科教融合 创新发展”为主题，旨在激发高校学生在下一代互联网领域的创新创业能力，积极开展IPv6技术创新与应用实践，培养下一代互联网创新人才。同时，促进行业产学研用相关领域基于IPv6智慧教育的创新研究及实践，推动赛事成果转化和产学研用紧密结合，助力我国教育信息化快速发展。

 

面向全国高校和企事业单位共征集创新项目204个，参赛团队覆盖国内27个省、市、自治区。大赛共评选出61个获奖项目，其中高校创新组-网络关键技术类18项，高校创新组-行业应用服务类27项，产业应用组16项。