Lierda NT35E&NT26E IPV6应用指导

yutao

　　1 引言

　　截止到2019年11月25日，RIPE NCC(欧洲地区换联网注册网络协调中心)宣布最后一批 IPv4 地址已经分配完毕，其负责的欧洲、中东、中亚部分地区将完全停止 IPv4 地址。目前越来越多的客户在使用 NT35E&NT26E 模组时，需要支持 IPv6 的功能，本文档给出利尔达移芯平台 Cat.1 模组 IPv6 的开启和使用流程和测试方法。

　　2 IPv4 与 IPv6

图 2.1 IPv4&IPv6

　　2.1 IPv4

　　IPv4，IP 是指 Internet Protocol，互联网协议；V 即 version，版本的意思；4 即是第 4版本。

图 2.2 电脑端查看 IPv4

　　IPv4 地址由二进制，32 位表示。我们都知道每 8 位为 1 字节，即 IPv4 地址由 4 字节组成，地址空间共 232=4,294,967,296。人们为了方便阅读和记忆，通常我们用点分十进制来表示。即 4 字节的每一个字节用十进制表示，中间用点分隔。

　　格式：NNN.NNN.NNN.NNN
　　示例：172.16.1.255

图 2.3 IPv4 地址格式

　　网络数据传输流程类似于我们寄送快递一样，发送的数据内容好比要寄的物品，发送时会经过 TCP/IP 协议模型中的每一层进行封装，即应用层→传输层→网络层→数据链路层→物理层。

图2.4 数据传输流程架构

　　IPv4就是网络层的协议，由IP头部+数据部分组成。

图2.5 IPv4报文

　　2.2 IPv6

　　IPv4理论上最多可拥有43亿个地址，其中还有一些是私有地址，保留地址等，加上互联网用户的数量和多样化都是呈现爆炸式增长，实际的地址在分配过程中也会存在低效的情况，所以耗尽是不可避免的。基于这样的情况IPv6诞生了。

　　IPv6的出现，主要是解决IPv4地址空间耗尽的问题，同时其他方面跟IPv4也改进了很多。IPv6地址空间比IPv4大到不敢想象，号称可以给地球上的每一个沙子配一个IP地址，这辈子都用不完。

　　IPv6总长度是128比特，为了方便阅读，通过会分成8个组来表示，每组用4位的16进制表示，共8*4*4=128bit，地址空间共大小：2128=340282366920938463463374607431768211456

　　示例：FC00:0000:130F:0000:0000:09C0:876A:130B

图2.7 IPv6地址格式

　　为了书写方便，IPv6还提供了压缩格式，以上述IPv6地址为例，具体压缩规则为：每组中的前导“0”都可以省略，所以上述地址可写为：FC00:0:130F:0:0:9C0:876A:130B 地址中包含的连续两个或多个均为0的组，可以用双冒号“::”来代替，所以上述地址又可以进一步简写为：FC00:0:130F::9C0:876A:130B

图2.6 IPv6报文

　　不同的是，IPv6的首部是固定长度，而IPv4是可变的，也就是IPv6相比IPv4精简很多。

图2.7 IPv6报文格式

　　简单总结IPv6的特点：

图2.8 IPv6 vs IPv4

　　2.3 IPv4迁移到IPv6

　　现在企业都已经开始部署IPv6了(如京东、淘宝、美团等)，而IPv6和IPv4互相不兼容(看报文格式就知道了，格式不同就是全新的协议)，很多之前部署IPv4的场景不可能立即全部替换IPv6，会带来很多的损失，如金融行业，业务中断一秒要损失多少？

　　所以，目前会使用一些技术来过渡，慢慢平滑迁移。
　　1、双栈技术
　　2、隧道技术
　　3、协议转换技术(NAT-PT)

　　3 模组IPv6使用流程

　　模组默认IPv4单栈模式，本章节给出NT35E&NT26E模组开启IPv6的应用指导。测试IPv6时需要使用支持IPv6的SIM卡，目前手机卡都支持IPv6功能

　　3.1 IPv6单栈操作流程

　　AT+CGATT=1           // 手动附着，兼容海思、展锐，移芯模组可不发送该指令
　　OK
　　AT+CGDCONT=0,"IPV6" // 设置终端单栈登录  
　　OK  
　　AT+LRST              //重启  
　　OK  
　　^boot.rom'v\0\0\0'!\n  
　　Lierda  
　　AT+CGDCONT?         //确认设置结果  
　　+CGDCONT: 0,"IPV6",,,,,,,,,,,,,  
　　OK  
　　AT+CGATT?          //确认网络附着  
　　+CGATT: 1  
　　OK  
　　AT+CGPADDR         //查看分配IP  
　　+CGPADDR: 0,"36.14.4.113.14.64.71.147.23.51.93.72.214.34.95.169"  
　　OK  
　　AT+LPING=www.qq.com                                //Ping包测试,qq IPv6服务器
　　OK  
　　+LPING: 2402:4e00:1430:1301:0:9227:79d3:ffd1,0,38  
　　AT+LPING=2408:4001:214:d20b:8847:326e:f728:5f5c //Ping包测试,利尔达IPv6服务器  
　　OK  
　　+LPING: 2408:4001:214:d20b:8847:326e:f728:5f5c,0,162

　　3.2 IPv4&IPv6双栈操作流程

　　AT+CGATT=1             // 手动附着，兼容海思、展锐，移芯模组可不发送该指令
　　OK  
　　AT+CGDCONT=0,"IPV4V6" // 设置终端双栈登录  
　　OK  
　　AT+LRST                //重启  
　　OK  
　　^boot.rom'v\0\0\0'!\n  
　　Lierda  
　　AT+CGDCONT?           //确认设置结果  
　　+CGDCONT: 0,"IPV4V6",,,,,,,,,,,,,
　　OK  
　　AT+CGATT?             //确认网络附着  
　　+CGATT: 1  
　　OK  
　　AT+CGPADDR            //查看分配IP  
　　+CGPADDR: 0,"10.3.31.46","36.14.4.113.14.1.6.115.23.51.94.99.124.202.118.32"
　　OK  
　　AT+LPING=www.baidu.com                             //Ping包测试,百度IPv4服务器  
　　OK  
　　+LPING: 180.101.49.14,0,46  
　　AT+LPING=www.qq.com                                //Ping包测试,qq IPv6服务器
　　OK  
　　+LPING: 2402:4e00:1430:1301:0:9227:79d3:ffd1,0,38  
　　AT+LPING=2408:4001:214:d20b:8847:326e:f728:5f5c //Ping包测试,利尔达IPv6服务器  
　　OK  
　　+LPING: 2408:4001:214:d20b:8847:326e:f728:5f5c,0,162  

　　4 常见问题&解决方法

　　4.1 实验室白卡无法获取IPv6地址

　　使用手机卡可以获取到IPv6，实验室白卡无法获取到IPv6地址时，可以发送指令：AT+ECCFG="Ipv6RsForTestSim",1

　　备注：该指令重启生效，测试完IPv6之后如果需要重新测试IPv4，需要设置回默认值：AT+ECCFG="Ipv6RsForTestSim",0

　　4.2 开启多路承载测试通信

　　实际应用中如果用户需要多路承载测试链路通信，可通过开启不同承载，不同协议栈来操作，流程示例如下(这里以IPv4为例，IPv6多路承载开启失败，后期更新)：


　　AT+CGPADDR                      //查看分配IP  
　　+CGPADDR: 1,"10.133.121.39"  
　　OK  
　　AT+CGDCONT=5,"IPV4V6","ctnet" //设置第5路承载开启IPv4(电信卡)，IPv6开启失败待排查
　　OK  
　　AT+CGACT?                       //确认链路承载是否开启
　　+CGACT: 1,1
　　+CGACT: 5,0  
　　OK
　　AT+CGACT=1,5                    //确认链路承载是否开启
　　OK
　　AT+CGACT?                       //确认链路承载开启成功
　　+CGACT: 1,1  
　　+CGACT: 5,1  
　　OK  
　　AT+CGPADDR                      //第5路承载获取IP成功
　　+CGPADDR: 1,"10.133.121.39"  
　　+CGPADDR: 5,"10.133.93.209"  

　　5 相关文档及术语缩写

序号	文档名称	注释
1	Lierda NT35E&NT26E-CN AT命令手册
2	蜂窝物联网知识库分享——TCP、UDP协议