IPv6 ??????????? by 0wp077

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									IPv6视频服务和用户群体分析

     上海交通大学
        姜开达
      2008.12.19
我们的IPv6视频服务网站
         http://video6.sjtu.edu.cn
         IPv6 address
         2001:da8:a4:ff::84
     某一台视频服务器网络流量图




1天                  1周


           最大值在8月北京奥运会期间出现

             IPv6视频峰值流量>3Gbps
                  校内同期对比
             IPv4视频峰值流量>18Gbps


1年
                   CERNET2 流量中视频比例很高


                                2008.11.27-11.28
                                CERNET2
                                上海-南京流量图




2008.11.27-11.28
CERNET2
某台视频服务器流量图
           两种IPv6流媒体平台

微软 Windows Media Service




开源软件 VLC http://www.videolan.org/
          Windows Media Service 架构




卫星信号

有线电
 视                                     IPv6

现场直
播信号     Media Encoder


网络流媒体
                        Media Server
      大规模采集多路电视信号
使用多台编码PC
依靠CPU实时编码(软压)
每台配2~3块视频捕捉卡




电视 多路音视频解调器
输入一路CATV射频信号
输出多路电视频道的视频和音频信号到多块视频捕捉卡


硬件采集压缩卡直接输出多路网络视频流(硬压)
Windows Media Encoder
Windows Media 成熟稳定,可扩展性好
高性能的 Windows Media Server




                  使用2个4核处理器
        VLC http://download.videolan.org/pub/vlc/

支持单播、组播


支持IPv4、IPv6


可以接收转发并二次压缩网络流


支持HDTV高质量转播,转播延迟小(几秒)


开源软件(GPL),支持多种操作系统
            使用单机同时转播几十个电视频道


                    IPv6单播http发布




IPv6组播转IPv4组播
浏览器内嵌播放(支持IE/Firefox/Opera)



       1920×1080
VLC独立播放,播放列表选台
IPv6 组播发布电视流(94路)
       高性能的 VLC 服务器

无论在Windows,还是Linux下性能都表现优异
适合标清、高清的高并发高质量直播需求

                       我们实际运行中
                    单Intel(R) Xeon(R) CPU
                       5130 主频 2.0G
                       4G 内存服务器
                    可以提供 2.5G+视频流量


                    注:左图那台是双4核
                    主频1.6G,可以看到当时
                      对外输出3.1G流量
        我校部分学生宿舍区使用 IPv6 组播
3TNet上海交通大学子网,提供94路标清、高清电视的IPv6组播
            覆盖5000学生用户




                         全系列华为设备

                         接入层S3026

                         汇聚层EMD

                         核心层NE80E
        校园网IPv6组播CCTV奥运高清频道(1920*1080)
2008年8月8日
                      IPv6网站日志分析

Web日志记录格式
date time s-sitename cs-method cs-uri-stem cs-username c-ip cs-version
cs(User-Agent) cs(Referer) sc-status sc-bytes
2008-07-20 07:02:06 W3SVC1 GET /Default.asp -
2001:da8:224:c054:f454:bc10:e212:459d HTTP/1.1
Mozilla/4.0+(compatible;+MSIE+6.0;+Windows+NT+5.1;+SV1) - 200 36656


分析的时间段
2008.6.24 ~ 2008.11.24 取最近5个月数据


涉及到
1,156,040 个不同的IPv6地址和 31,446,310 条日志记录
         日志分析目的



了解服务器目前使用情况,优化配置软硬件资源



了解IPv6用户构成,更有针对性的提供服务
       过滤和此次分析无关的日志

来自搜索引擎和网络扫描产生的少量 IPv4 地址访问
共 1,935 条,占所有记录的 0.006%


日志里IP地址以%0 结尾的 IPv6 地址被重复记录
共 20,697,103 条,占所有记录的 65.8%


剩余 10,749,207 条日志记录做为最后分析样本
                   IPv6用户来源分析

\         接入方式          IPv6地址数        百分比

1.   ISATAP隧道方式             89,910      7.78%


2.   6to4隧道方式               22,641      1.96%


3.   IPv6 Proxy                   1    无法统计


4.   Native IPv6          1,043,468     90.26%


5.   Teredo隧道方式                   20    0.002%
IPv6 地址分配表(以下为部分)
              (一)ISATAP隧道方式


IPv6地址格式为:
Prefix(64bit):0:5efe:IPv4ADDR
IPv4ADDR即隧道起点的IPv4源地址,常见形式为a.b.c.d
例如:2001:da8:207:1:0:5efe:59.64.34.188 (对应 北京师范大学 )


ISATAP隧道服务
日志里出现了 3,100,652 条,占所有访问量的 28.8%
涉及到 89,910 个不同的IPv6地址,占总数的 7.78%
平均每个 IPv6 地址贡献访问日志为 34.5 条
                                 ISATAP服务器活跃程度排名 Top20
No.                    Prefix(64bit):0:5efe   IPv4 地址数      提供者
1     2001:da8:1005:1111:0:5efe                 8,952     南京农业大学(1)
2     2001:250:2003:200:0:5efe                  7,052      四川大学(1)
3     2001:da8:21c:6ff:0:5efe                   5,915      中国人民大学
4     2001:250:2003:20:0:5efe                   4,515      四川大学(2)
5     2001:da8:8000:d010:0:5efe                 3,891     上海交通大学(1)
6     2001:da8:207:1:0:5efe                     3,657      北京师范大学
7     2001:da8:e000:90:0:5efe                   2,993       浙江大学
8     2001:da8:4003:3:0:5efe                    2,798    西安建筑科技大学(1)
9     2001:da8:8000:3:0:5efe                    2,771     上海交通大学(2)
10    2001:250:207:4:0:5efe                     2,751      北京化工大学
11    2001:da8:200:900e:0:5efe                  2,518       清华大学
12    2001:da8:1005:1112:0:5efe                 2,506     南京农业大学(2)
13    2001:da8:4003:1:0:5efe                    2,146    西安建筑科技大学(2)
14    2001:da8:205:ffff:0:5efe                  1,865      北京交通大学
15    2001:250:4402:20:0:5efe                   1,727      湖南大学(1)
16    2001:da8:1005:1117:0:5efe                 1,701     南京农业大学(3)
17    2001:250:2009:400c:0:5efe                 1,639     四川西华大学(1)
18    2001:da8:6005:1:0:5efe                    1,628      西南交通大学

19    2001:da8:6004:1004:0:5efe                 1,569     四川农业大学(1)

20    2001:250:4000:8fff:0:5efe                 1,436      华中科技大学
                               ISATAP服务器活跃程度排名 Top20-40
No.                     Prefix(64bit):0:5efe   IPv4 地址数     提供者
21    2001:250:212:8001:0:5efe                   1,383    北京中医药大学
22    2001:250:4001:10:0:5efe                    1,355      武汉大学
23    2001:da8:1006:2001:0:5efe                  1,351    南京航空航天大学
24    2001:da8:c003:3:0:5efe                     1,210     西北师范大学
25    2001:da8:1005:1113:0:5efe                  1,136    南京农业大学(4)
26    2001:da8:7007:ffff:0:5efe                  1,103      石油大学
27    2001:250:1005:2:0:5efe                     1,033      长安大学
28    2001:250:209:4188:0:5efe                   971      中国农业大学(1)
29    2001:250:4402:101:0:5efe                   950       湖南大学(2)
30    2001:da8:1005:1110:0:5efe                  846      南京农业大学(5)
31    2001:250:209:288:0:5efe                    808      中国农业大学(2)
32    2001:da8:1010:1:0:5efe                     799        江南大学
33    2001:250:3002:7000:0:5efe                  701        中山大学
34    2001:da8:c800:b:0:5efe                     698       重庆大学(1)
35    2001:250:5008:2000:0:5efe                  632       江苏工业学院
36    2001:da8:6004:1003:0:5efe                  592      四川农业大学(2)
37    2001:250:2009:4002:0:5efe                  590      四川西华大学(2)
38    2001:da8:211:2:0:5efe                      547       北京林业大学
39    2001:da8:1005:1118:0:5efe                  508      南京农业大学(6)
40    2001:da8:c800:b1:0:5efe                    490       重庆大学(2)
           可能的误差分析


DHCP 的存在
同一用户在不同时间可能会得到不同的 IPv4 地址
ISATAP隧道出来也反映成不同的 IPv6 地址


更多分析…
不少学校存在多个ISATAP隧道服务器
Top 20的隧道服务器集中了 71%的用户
Top 50的隧道服务器集中了 96%的用户
         ISATAP 隧道服务器

 上海交通大学 isatap.sjtu.edu.cn
 清华大学 isatap.tsinghua.edu.cn
 浙江大学 10.10.5.56
 中国农业大学 isatap.cau.edu.cn
 华南农业大学 isatap.scau.edu.cn
 华中科技大学 isatap.hust.edu.cn
 中南财经政法大学 isatap.znufe.edu.cn
 西安建筑科技大学 isatap.xauat.edu.cn
 ……


发现了100多个分布在各地的ISATAP隧道服务器
               (二) 6to4隧道方式

IPv6地址格式为:
2002:IPv4ADDR::/48
IPv4ADDR即隧道端点的IPv4源地址,常见形式为 xxxx:xxxx,
是由32位IPv4源地址a.b.c.d转化而来的32位十六进制表示。
例如:2002:dbe4:6fe6::dbe4:6fe6 来自 219.228.111.230 (上海交通大学)


6to4 隧道服务
日志里出现了 240,161 条,占所有访问量的 2.23%
涉及到 22,641 个不同的IPv6地址,占总数的 1.96%
平均每个 IPv6 地址贡献访问日志为 10.6 条
发现了 20,898 个不同的 IPv4 地址
      6to4隧道活跃程度排名 Top20
No.         来源        IPv4地址
1          山东大学        6,260
2           电信         1,930
3          四川大学        1,887
4           联通         1,644
5          中科院         1,445
6          重庆大学        1,170
7          兰州大学        1,022
8          湖南大学        646
9          武汉大学        503
10         上海大学        489
11       西安电子科技大学      443
12        上海交通大学       340
13        西南交通大学       323
14         郑州大学        323
15        教育网直通车       220
16         石油大学        185
17          铁通         166
18         福州大学        130
19        西安交通大学       126
20         同济大学         98
                 (三) IPv6 Proxy


IPv6 Address: 2001:638:902:1::11
日志里出现了 381,429 条,占所有访问量的 3.55%
发现不同的浏览器 User-Agent 2654 种


域名:proxy.ipv6.uni-leipzig.de
由德国莱比锡大学提供的 IPv6 http 和 ftp proxy
这也是在IPv6网络上广泛使用的一个知名代理服务器
            (四)Native IPv6



日志里出现了 7,026,820 条,占所有访问量的 65.37%
涉及到 1,043,468 个不同的 IPv6 地址,占总数的 90.26%
平均每个 IPv6 地址贡献访问日志为 6.7 条


将 IPv6 地址和所有者进行映射并统计
                      Native IP 活跃组织排行 Top20
No.            Prefix(64bit):       使用者        活跃IPv6地址
1     2001:DA8:7000                山东大学              142,848
2     2001:CC0:2020               中科院研究生院            117,245
3     2001:DA8:224                中国政法大学              95,106
4     2001:DA8:D805               合肥工业大学              72,793
5     2001:DA8:216                北京工业大学              66,180
6     2001:DA8:1002                东南大学               48,717
7     2001:DA8:7007             石油大学(华东)青岛校区          46,624
8     2001:DA8:208                北京科技大学              44,929
9     2001:DA8:7001             山东大学齐鲁软件学院            28,179
10    2001:DA8:E000                浙江大学               19,135
11    2001:DA8:1005               南京农业大学              17,284
12    2001:DA8:1004                河海大学               16,923
13    2001:DA8:201                 北京大学               15,685
14    2001:DA8:211                北京林业大学              13,035
15    2001:DA8:8006                上海大学               12,232
16    2001:DA8:200                 清华大学               11,949
17    2001:250:2800                云南大学               11,773
18    2001:DA8:C000                兰州大学               11,677
19    2001:DA8:219                中央民族大学              10,050
20    2001:DA8:C800                重庆大学                9,872
                       Native IP 活跃组织排行 Top20-40
No.            Prefix(64bit):        使用者           活跃IPv6地址
21    2001:250:401                   南开大学                 9,852
22    2001:DA8:2004                华南农业大学                 9,531
23    2001:DA8:5000                  郑州大学                 9,384
24    2001:250:217                 中国传媒大学                 8,442
25    2001:DA8:D800                中国科技大学                 8,326
26    2001:DA8:b803                东北农业大学                 8,247
27    2001:250:2009                四川西华大学                 8,244
28    2001:DA8:215                 北京邮电大学                 7,791
29    2001:DA8:A002                天津医科大学                 7,116
30    2001:250:2000               成都电子科技大学                6,967
31    2001:250:1804                华南理工大学                 6,854
32    2001:250:1005                  长安大学                 6,794
33    2001:250:5401                  安徽大学                 6,624
34    2001:250:1006               西安电子科技大学                5,853
35    2001:DA8:9000                  东北大学                 5,619
36    2001:DA8:204                 北京理工大学                 5,587
37    2001:DA8:B000                  吉林大学                 5,197
38    2001:250:4004                武汉理工大学                 5,144
39    2001:256:100               高性能宽带信息网3Tnet            4,945
40    2001:DA8:b8                    同济大学                 4,458
         可能的误差说明


出于安全性考虑, Windows操作系统里使用自动配置获
得的Native IPv6地址会随着时间的增加而自动改变,因此
同一用户在不同时间段内访问video6网站,日志里记录的
用户IPv6地址可能是不同的。


前一张表排名靠前的组织,实际使用的用户可能并没有
列出的IP地址那么多,但是也从一个侧面表明其使用人数
和使用频率相对较高。
          (五)Teredo 隧道方式


IPv6 地址范围为
 2001:0000::/32

日志里出现了 145 条,占所有访问量的 0.001%
涉及到 20 个不同的IPv6地址,占总数的 0.002%
平均每个 IPv6 地址贡献访问日志为 7.25 条

发现4个Teredo隧道服务器
                  操作系统分析

     \           操作系统           次数

1.       Vista             3


2.                         1


3.       Windows XP        13


4.       Linux             3
                        日志里 User-Agent 包含的信息

Mozilla/5.0+(Windows;+U;+Windows+NT+6.0;+zh-CN;+rv:1.9)+Gecko/2008052906+Firefox/3.0

Mozilla/4.0+(compatible;+MSIE+6.0;+Windows+NT+5.1;+SV1;+.NET+CLR+1.1.4322;+TheWorld)

Mozilla/4.0+(compatible;+MSIE+7.0;+Windows+NT+5.1;+Maxthon;+.NET+CLR+2.0.50727)

Mozilla/4.0+(compatible;+MSIE+6.0;+Windows+NT+5.2;+SV1;+QQDownload+1.7;+.NET+CLR+1.1
.4322;+IE7Pro)

Mozilla/5.0+(X11;+U;+Linux+i686;+zh-CN;+rv:1.9)+Gecko/2008052912+Firefox/3.0

Opera/9.50+(X11;+Linux+i686;+U;+zh-cn)

Mozilla/5.0+(Windows;+U;+Windows+NT+6.0;+en-
US)+AppleWebKit/525.13+(KHTML,+like+Gecko)+Chrome/0.2.149.29+Safari/525.13

Mozilla/5.0+(Macintosh;+U;+Intel+Mac+OS+X;+zh-
cn)+AppleWebKit/523.15.1+(KHTML,+like+Gecko)+Version/3.0.4+Safari/523.15
               用户访问IPv6网站所使用浏览器分析

  浏览器类型            独立 IPv6 地址数      百分比
    IE 6.0                625,364     54.1%
    IE 7.0                501,543     43.4%
 Firefox 3.0               28,475     2.46%
 Firefox 2.0               22,855     1.98%
    IE 8.0                 10,812     0.94%
    Opera                   9,085     0.79%
   Chrome                   7,235     0.63%
Firefox 1.0/1.5             1,026     0.09%
    Safari                   853      0.07%
             用户访问IPv6网站所使用操作系统分析

 操作系统类型        独立 IPv6 地址数      百分比

Windows XP          1,033,402         88.8%

                      126,459         10.9%

   Linux                1,757         0.15%

                        1,370         0.12%

Windows 2000             344          0.03%

 Macintosh               139          0.01%
             总结

IPv6虽然目前还未广泛使用,但是用户一直在增长


大学和科研机构是IPv6用户的主要来源


ISATAP 和 NativeIP 是IPv6用户的主要接入方式


IPv6双向代理服务器很受欢迎,但是目前少见


Windows 和 IE 是用户访问IPv6的主要客户端
  谢 谢!

kaida@sjtu.edu.cn

								
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