【正文】 地址翻譯器進(jìn)行地址翻譯。例如，如果節(jié)點 D 能在IP v4 上一隧道方式傳送 IP v6 包，則它可使用本地 IP v4 路由器將包轉(zhuǎn)發(fā)給網(wǎng)絡(luò) C。該路由器從本地IP v6 網(wǎng)絡(luò)接受 IP v6 包，將這些包封裝在 IP v4 包中，然后使用 IP v4兼容地址發(fā)送給 IP v4 網(wǎng)絡(luò)另一端的另一個雙棧路由器。連接網(wǎng)絡(luò) A 和網(wǎng)絡(luò) M 的路由器只支持 IP v4，因此無法通過網(wǎng)絡(luò) M 向網(wǎng)絡(luò) C 轉(zhuǎn)發(fā) IP v6 包。因此，如同用于訪問 IP v4 網(wǎng)絡(luò)服務(wù)一樣，同一應(yīng)用也能夠用于訪問本地 IP v6 網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。鏈 山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 25 路層接收到數(shù)據(jù)段，拆開并檢查包頭。這些主機(jī)已經(jīng)支持兩種根本不同的網(wǎng)絡(luò)棧。隨著時間的推移，互操作的負(fù)擔(dān)將由早期的實現(xiàn)者承擔(dān)轉(zhuǎn)為由傳統(tǒng)系統(tǒng)的維護(hù)者來承擔(dān)。這種情 況下，主機(jī)A 僅對發(fā) 往路由器 X 的 IPv6 包 采用隧 道方式 ；一旦 通過了只支持 IPv4 的網(wǎng)絡(luò) N，路由器 X 就對 這些通 過隧道傳 送的包拆包 ， 然 后 按正 常方式通 過 IPv6 網(wǎng)絡(luò) 轉(zhuǎn)發(fā)。 主機(jī) 主機(jī) 隧道 假 設(shè)此時 只有主機(jī) A 和主機(jī) B 同時 支持 IPv4 和 IPv6，而 網(wǎng)絡(luò)的其 他部分都 支持 IPv4。 路由器 主 機(jī)隧道 此 時網(wǎng)絡(luò) M 只支持 IPv4， 但主機(jī) B 同時運 行 IPv4 和 IPv6， 網(wǎng)絡(luò)的 其他部 分都只 支持 IPv6。能夠自 動將 IPv6 包以隧 道方式在 IPv4 網(wǎng) 絡(luò)中傳送 的 IPv4/IPv6節(jié) 點 將 使 用這 些地址。如果 節(jié)點 A 要向 B 發(fā) 送包， A 只是 簡單地把IPv6 頭 的目的地 址設(shè) 為 B 的 IPv6 地址 ，然后傳 遞給路由 器 X；X 對 IPv6 包進(jìn)行 封裝， 然后將 IPv4 頭的 目的地址 設(shè)為路由器 Y 的 IPv4 地址 。 隧道 技術(shù) 隧 道方法用 于連接處于 Ipv4 海洋 中的各孤 立的 IPv6 島。目前針對 IPv4v6 過渡問 題已經(jīng) 提出了許 多機(jī)制 ，它們的 實現(xiàn)原理和 應(yīng)用環(huán)境 各有側(cè)重 ，在 此我會 按照自己 所了解 的對 IPv4v6 過 渡 的 基 本策略和 機(jī)制做一 個簡單 的介紹。所以 IPv4 到 IPv6 的過渡 必須是一 個循序漸 進(jìn)的過 程，在體驗 IPv6 帶來的好處 的同時仍 能與網(wǎng)絡(luò) 中其余的 IPv4 用戶 通信。如清華大學(xué)、北京大 山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 19 學(xué)、北京理工大學(xué)等高校已經(jīng)部署了 IPv6 的專網(wǎng)，為進(jìn)一步IPv6 的研究提供了一個很好的平臺，由此可看出國家對下一代網(wǎng)絡(luò)的重視。從 20xx 年 10 月起，其 300 億美元的 IT 預(yù)算將只能用來購買支持 IPv6 的技術(shù) [4]。早在 1999 年，日本的一些運營商、互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)提供商就已經(jīng)開始啟動 IPv6 的試驗業(yè)務(wù)和服務(wù)，如 NTT， IIJ 等運營商后開始提供實驗性服務(wù)。 IPv6 的國內(nèi)外現(xiàn)狀 IPv6 是下一代網(wǎng)絡(luò)的要害技術(shù)， IETF 從 1994 年開始這首研究開發(fā)下一代的 IP 協(xié)議即 IPv6， 1995 年 IPv6 的核心協(xié)議草案形成， 1998 年 IPv6 核心協(xié)議相對成熟，之后的幾年間業(yè)界對 IPv6 的探討與爭論一直不斷 [5]。因此，節(jié)點要完成的工作是確定自己的鏈路層地址并計算出 E U I 6 山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 17 4 地址，然后確定自己的 IPv6 網(wǎng)絡(luò)地址。 山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 16 3 IPv6 的優(yōu)勢與現(xiàn)狀 IPv6 相對于 IPv4 的優(yōu)勢 隨著基于現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò) IPv4 業(yè)務(wù)在各個領(lǐng)域的大量開展，大大加速了 IPv4 網(wǎng)絡(luò)地址的耗盡，盡管之前我們也運用了一些網(wǎng)絡(luò)技術(shù)來解決這一問題，但終究不是長遠(yuǎn)之計，僅僅是推遲了 IPv4 地址末日的到來；再者人們對網(wǎng)絡(luò)安全的要求日益提高，而現(xiàn)行的 IPv4 在網(wǎng)絡(luò)層沒有進(jìn)行安全考慮，使網(wǎng)絡(luò)傳輸出現(xiàn)嚴(yán)重的安全隱患，介于此我們必須使用一種新的編制技術(shù)來滿足網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展， IPv6 應(yīng)用而生，相比與 IPv4 其優(yōu)勢主要體現(xiàn)在： （ 1）報文格式的改變，地址長度由原來的 32 位增加為 128 位，地址空間增加到 2^128=*10^38 個，毫不夸張地說即使是全球每一粒沙子都分一個地址都有富裕，很好地解決了地址空間缺乏的危機(jī)。 ? 身份驗證頭 (AH )： 此擴(kuò)展頭提供了一種機(jī)制，對 IPv6 頭、擴(kuò)展頭和凈荷的某些部分進(jìn)行加密的校驗和的計算。用于源節(jié)點對長度超出源端和目的端路徑 MTU 的包進(jìn)行分段。 IPv6 頭的最初目的地址是路由頭的一系列地址中的 第一個地址，而不是包的最終目的地址。如果節(jié)點不能轉(zhuǎn)發(fā)該包，則必須回送一個 ICMPv6 出錯報文。由于它需要每個中間路由器進(jìn)行處理，逐跳選項只有在絕對必要的時候才會出現(xiàn)。通過把選項從 IP 頭中搬到凈荷中，路由器可以像轉(zhuǎn)發(fā)無選項包一樣來轉(zhuǎn)發(fā)包含選項的包。 擴(kuò)展頭 IPv4 選項的問題在于改變了 IP 頭的大小，因此更像一個“特例”，即需要特別的處理。首先，它在端到端的分段中將產(chǎn)生更多的分段。一般來說，在所選擇的鏈路上，可以根據(jù)開銷、帶寬、延時或其他特性而對包進(jìn)行特殊的處理。在最新的關(guān)于 RFC1883 的 Inter 修訂草案中，名字又被改為“業(yè)務(wù)流類別”。 IPv6 頭字段中的流標(biāo)簽把單個包作為一系列源地址和目的地址相同的包流的一部分。對于類似文件傳輸或終端仿真之類的大部分傳統(tǒng) Inter 應(yīng)用，延時只會帶來一點不方便而已，但對于一些提供互操作的音頻和視頻應(yīng)用而言，即使只是增加一點點延時也會顯著降低服務(wù)質(zhì)量。每個包都分別處理，而結(jié)果是兩個從相同數(shù)據(jù)源發(fā)往相同目的地的包可以采用完全不同的路由來穿越整個網(wǎng)絡(luò)。這個地址可以是一個單播、組播或任意點播地址。 ? 源地址。每當(dāng)一個節(jié)點對包進(jìn)行一次轉(zhuǎn)發(fā)之后，這個字段就會被減 1。這個字段指出了 IPv6 頭后所跟的頭字段中的協(xié)議類型。 ? 凈荷長度。長度為 20 位，用于標(biāo)識屬于同一業(yè)務(wù)流的包。RFC1883 中最初定義該字段只有 4 位，并命名為“優(yōu)先級字段”，后來該字段的名字改為“類別”，在最新的 IPv6 Inter草案中，稱之為“業(yè)務(wù)流類別”。這種技術(shù)是創(chuàng)建虛擬專用網(wǎng) (VPN)的基礎(chǔ)，它允許各機(jī)構(gòu)使用 Inter 作為其專用骨干網(wǎng)絡(luò)來共享敏感信息。其中的區(qū)別在于，如果只對包的凈荷進(jìn)行加密的話，包中的其他部分 (包頭 )將公開傳輸。 報文摘要功能通過對包的安全可靠性的檢查和計算來提供身份驗證功能。它發(fā)表于在 1995 年 8 月，目前正在進(jìn) 山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 9 行修改和更新。 路由器需要對流進(jìn)行跟蹤并保持一定的信息，這些信息在流中的每個包中都是不變的。因此，這就需要在包經(jīng)過的每個節(jié)點上都對選項進(jìn)行檢查。另一種 選擇方案中，逐跳 ( hopbyhop)選項擴(kuò)展頭要求包的路徑上的每一個節(jié)點都處理該頭字段。 IPv6 中的分段只發(fā)生在源節(jié) 山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 8 點上，因此需要考慮分段擴(kuò)展頭的節(jié)點只有源節(jié)點和目的節(jié)點。最后，去掉 IP 頭校驗和不會影響可靠性，這主要是因為頭校驗和將由更高層協(xié)議 (UDP 和 TCP)負(fù) 責(zé)。包頭的簡化使得IP 的某些工作方式發(fā)生了變化。 IPv4 中用于指定一個網(wǎng)絡(luò)接口的單播地址和用于指定由一個或多個主機(jī)偵聽的組播地址基本不變。 變化概述 IPv6 中 的變化體現(xiàn)在以下 五個重要方面： ? 擴(kuò)展地址 ? 簡化頭格式 ? 增強(qiáng)對于擴(kuò)展和選項的支持 ? 流標(biāo)記 ? 身份驗證和保密 對于 IP 的這些改變對 IAB 于 1991 年制定的 IPv6 發(fā)展方向中的絕大部分都有所改進(jìn)。 山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 6 2 IPv6 協(xié)議 的 基本框架 對 IPv4 的升級最早在兩個 RFC 中進(jìn)行了定義。 （ 2）通過對 IPv4 向 IPv6 網(wǎng)絡(luò)過渡的研究，可以推動高校盡早的走入下一代網(wǎng)絡(luò)。 4. 在不同技術(shù)支持下的模擬與測試 通過對以上兩種技術(shù)的分析總結(jié)，再結(jié)合現(xiàn)實中遇到的不同情況，借助 GNS3 軟件運行 CISCO 設(shè)備的 IOS 來完成對不同情況的實驗?zāi)M與測試。 研究的主要內(nèi)容 基于國內(nèi)外對現(xiàn)有 IPv4 網(wǎng)絡(luò)以及下一代 IPv6網(wǎng)絡(luò)的研究現(xiàn)狀，文章總結(jié)了 IPv4 向 IPv6 網(wǎng)絡(luò)的過渡的必要性，以及通過何種技術(shù)來實現(xiàn)一個完美的銜接，讓網(wǎng)絡(luò)上的每一個用戶在不知不覺中完成這次網(wǎng)絡(luò)的過渡。 IPv4 網(wǎng)絡(luò)的一些局限性以及缺點主要體現(xiàn)在以下幾個方面： ? IP 地址空間危機(jī)： IP 地址空間的危機(jī)由來已久，并正式升級的主要動力。 現(xiàn)有 IPv4 的局限性及其缺點 在當(dāng)前計算機(jī)工業(yè)飛速發(fā)展的步伐下，指出 IPv4 的局限性和缺點如同指出小汽車和卡車的內(nèi)燃機(jī)是有缺陷的動力源一樣。到今年 6 月， CNNIC 分配 IPv4 地址已經(jīng)累計達(dá)到 5395萬個，在一定程度上緩解了我國 IP 地址資源的壓力。 按照目前基于 IPv4 網(wǎng)絡(luò)各種業(yè)務(wù)開展的速度計算，亞太地區(qū)的 IPv4 地址在 3 年內(nèi)將會消耗殆盡。 、圖表要求： 1）文字通順，語言流暢，書寫字跡工整，打印字體及大小符合要求，無錯別字，不準(zhǔn)請他人代寫 2）工程設(shè)計類題目的圖紙，要求部分用尺 規(guī)繪制，部分用計算機(jī)繪制，所有圖紙應(yīng)符合國家技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。學(xué)?？梢怨颊撐模ㄔO(shè)計）的全部或部分內(nèi)容。據(jù)我所知， 除文中已經(jīng)注明引用的內(nèi)容外，本論文（設(shè)計）不包含其他個人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果。 IPv4。 關(guān)鍵詞： CERNET2； IPv6； IPv4； 隧道；雙棧協(xié)議； 過渡技術(shù) 。 山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 2 Abstract CERNET2 formal operational IPv6 will CERNET2 by the experimental stage in the application stage, most of campus work in the country will also be gradually pleted the CERNET2 IPv4based access, this paper pares IPv4 and IPv6 works of all kinds of advantages and disadvantages。 tunnel。對本論文（設(shè)計）的研究做出重要貢獻(xiàn)的個人和集體，均已在文中作了明確說明并表示謝意。保密的論文（設(shè)計）在解密后適用本規(guī)定。圖表整潔，布局合理，文字注釋必須使用工程字書寫，不準(zhǔn)用徒手畫 3）畢業(yè)論文須用 A4 單面打印，論文 50 頁以上的雙面打印 4）圖表應(yīng)繪制于無格子的頁面上 5）軟件工程類課題應(yīng)有程序清單，并提供電子文檔 山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 VI 1）設(shè)計（論文） 2）附件：按照任務(wù)書、開題報告、外文譯文、譯文原文（復(fù)印件）次序裝訂 3）其它 山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 VII 目錄 1 緒論 ....................................1 選題 背景 .................................... 1 研究 的主要內(nèi) 容 .............................. 3 研究 意義 .................................... 4 2 IPv6 協(xié)議的基本框架 .......