【正文】 6 地址分配上，校園網(wǎng)可以自行分配、管理的地址空間，就是僅對(duì) 16 位的站點(diǎn)級(jí) (SLA ID)地址空間進(jìn)行子網(wǎng)劃分，對(duì)低 64 位地址不再進(jìn)一步劃分。 (3)即使將來(lái) IPv6 的應(yīng)用擴(kuò)大了，也可以在必要時(shí)對(duì)低 64位地址進(jìn)行劃分。換句話講， dynamips模擬出的是真實(shí)的 路由器并擁有該版本路由器的 IOS 全部特性 . Dynamips 可以自行搭建實(shí)驗(yàn)環(huán)境 .組建自己的拓?fù)浜途W(wǎng)絡(luò)仿真環(huán)境 實(shí)驗(yàn)平臺(tái)前期準(zhǔn)備 (1)安裝 、 Tera Term（ Tel 客戶(hù)端連接軟件）。 Tera Term 是 進(jìn)行遠(yuǎn)程連接的軟件，包括本地 COM， TELNET， RLOGIN 等方式，這種軟件特別適用于網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的連接 (2)雙擊 xp_獲取 xp_獲取 ,獲得主機(jī)網(wǎng)卡的參數(shù) ,例如：本地的網(wǎng)卡 參數(shù)為 Cisco 7200 Simulation Platform (version ) Copyright (c) 2021,2021 Christophe Fillot. Network device list: \Device\NPF_GenericDialupAdapter: Generic dialup adapter \Device\NPF_{9EF46F052B4042D2B282E4E41A0A4549}: Marvell Gigabit Ether Controller (Microsoft39。 。 PS:R6 R7 的 fa2/0 端口和真實(shí)的主機(jī)相通。 Winpcap 可以為為 win32 應(yīng)用程序提供訪問(wèn)網(wǎng)絡(luò)底層的能力。 7 實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的構(gòu)建與實(shí)現(xiàn) 組網(wǎng)手段與分析方法 本實(shí)驗(yàn)采用的是 2021::/16 的 IPv6 地址段 ,路由器 IOS 版本采用的是 Cisco 公司 7200 系列的 IOS,版本號(hào)為 : Routershow version Cisco IOS Software, 7200 Software (C7200ADVENTERPRISEK9M), Version (9)T, R Technical Support: Copyright (c) 19862021 by Cisco Systems, Inc. 分析手段主要采用基于 Cisco IOS 的 show,debug,pingv6 tracroute 等命令觀察輸出和驗(yàn)證連通性 關(guān)于 Dynamips 網(wǎng)絡(luò)設(shè)備仿真軟件 Dynamips 絕對(duì)不是一般的 Cisco 路由器模擬器。如果對(duì)低 64 位地址進(jìn)一步劃分，則會(huì)破壞 IPv6 的這種優(yōu)勢(shì)，也提高了地址管理的復(fù)雜性。 地址空間根據(jù)應(yīng)用業(yè)務(wù)的重新規(guī)劃如表 62所示： 表 62 IPv6地址空間分配情況 類(lèi)型 前綴 /地址 用途 備注 NLA ID 2021:250:2021::/48 DR 大學(xué) IPv6 地址空間 地址段 SLA ID 2021:250:2021:E01::/64 服務(wù)器地址空間 結(jié)合應(yīng)用業(yè)務(wù) SLA ID 2021:250:2021:01::/64 IPv6 實(shí)驗(yàn)網(wǎng) 無(wú) SLA ID 2021:250:2021:8114::/64 教學(xué)樓節(jié)點(diǎn)地址空間 SLA ID 2021:250:2021:8115::/64 科教實(shí)驗(yàn)節(jié)點(diǎn)地址空間 SLA ID 2021:250:2021:8116::/64 文獻(xiàn)中心節(jié)點(diǎn)地址空間 SLA ID 2021:250:2021:8117::/64 行政樓 SLA ID 2021:250:2021:8118::/64 到 2021:250:2021:811F::/64 7 大學(xué)院 每學(xué)院一個(gè)子網(wǎng)便于管理 SLA ID 2021:250:2021:8120::/64 學(xué)生公寓 A 區(qū) SLA ID 2021:250:2021:8121::/64 學(xué)生公寓 B 區(qū) SLA ID 2021:250:2021:8122::/64 教師公寓 過(guò)渡期間接入隧道 2021:250:2021:E011::1/64 2021:250:2021:E011::2/64 隧道起點(diǎn)，終點(diǎn)地址 手工分配 SLA ID 2021:250:2021:8123::/64 會(huì)議中心，研究樓節(jié)點(diǎn)空間 根據(jù)我們的結(jié)合應(yīng)用業(yè)務(wù)的規(guī)劃方式，每一個(gè)子網(wǎng)提供的 IP 地址為 2 的 64次方，完全可以滿(mǎn)足 DR 大學(xué)當(dāng)前或者以后很長(zhǎng)一段時(shí)間的 IP 地址需求。 (2)支持基于策略的分配用不同的地址代碼標(biāo)識(shí)各種類(lèi)型的業(yè)務(wù)，便于策 略的運(yùn)用。 結(jié)合應(yīng)用業(yè)務(wù)規(guī)劃的方式 校園網(wǎng) 已經(jīng)擁有一個(gè) /48 地址塊，并用他給其子網(wǎng)分配地址。 (3)當(dāng)確 定只有 1個(gè)設(shè)備連接時(shí)按 /128 分配。 即從 2021:250:2021:0:0:0:0:0到 2021:250:2021:ffff:ffff:ffff:ffff:ffff。 學(xué)生公寓信息中心 ： AB 兩大區(qū)， A區(qū) 12 棟學(xué)生公寓， B區(qū) 8棟學(xué)生公寓。 IP地址總計(jì)為 3000 個(gè) 文獻(xiàn)信息中心： 電子閱覽計(jì)算機(jī)使用 IP 地址為 350 個(gè)，辦公用機(jī)使用 IP 地址100 個(gè) 行政科研： 該樓共有 15 層，有 7 大院系，校辦，產(chǎn)業(yè)等機(jī)構(gòu)。 三層協(xié)議 RIPv1v OSPF、 BGP、 EIGRP、 IGMP、 DVMRP、 PIMSM/DM、 HSRP/VRRP 需用模塊 GigaStack GBIC 堆疊模塊， 4port 1000BaseTX， 8port 1000BaseLX 6 為下一代校園網(wǎng)分配 IP地址 IP 地址 需求 DR 大學(xué)現(xiàn)有在校師生 1 萬(wàn) 5 千余人，預(yù)計(jì)下一代校園網(wǎng)規(guī)模為 1 萬(wàn)個(gè)信息點(diǎn)左右，并考慮到 2 萬(wàn)個(gè)信息點(diǎn)的擴(kuò)展空間，根據(jù)該校申請(qǐng)到的 IPv6 地址空間為 2021:250:2021::/48 即從 2021:250:2021:0:0:0:0:0到 2021:250:2021:ffff:ffff:ffff:ffff:ffff，及 2 的 80 次方，可以滿(mǎn)足該校信息點(diǎn) IP 地址需求。 支持端到端的 GEC/FEC，可提高上連帶寬， 防止鏈路擁擠 。 圖 56 匯聚層堆疊陣列及上連示意圖 (1)Cisco 6505 核心 三層 模塊 化交換機(jī) 支持端到端的 GEC/FEC ,每組可達(dá) 8 個(gè)端口，防止鏈路擁擠 。 匯聚層 可以采用 雙 上連到 網(wǎng)絡(luò)核心 ， 5臺(tái)設(shè)備通過(guò)菊花狀堆疊總線和冗余回路進(jìn)行堆疊連接，并通過(guò)頭、尾棧設(shè)備實(shí)現(xiàn)萬(wàn)兆光口雙上連。 3)連接到學(xué)生公寓 4個(gè)匯聚層設(shè)備堆疊陣列需要 24 個(gè) 1000M 光口。 (3)核心層設(shè)備背板需求估算： DR 大學(xué)的匯聚設(shè)備采用 WSC6506，帶有萬(wàn)兆模塊，組成冗余互連而非堆疊陣列。 下聯(lián)方案：每個(gè)交換機(jī) 采用 GC 技術(shù)捆綁 2 個(gè)千兆電口做為下連端口連接到1個(gè)樓層交換機(jī)，則需要 140 個(gè)速率為 1000M 的端口。 (2)匯聚層設(shè)備背板需求估算 DR 大學(xué)的匯聚設(shè)備采用 WSC3750，帶有千兆模塊。以接入點(diǎn)最多的學(xué)生公寓區(qū)為視角來(lái)計(jì)算說(shuō)明： 上聯(lián)方案： 每個(gè)交換機(jī) 采用 GC 技術(shù)捆綁 2 個(gè)千兆電口做為上連端口連接到1個(gè)匯聚層堆疊陣列。背板帶寬標(biāo)志了交換機(jī)總的數(shù)據(jù)交換能力，單位為 Gbps，也叫交換帶寬，一般的交換機(jī)的背板帶寬從幾 Gbps 到上百 Gbps 不等。 圖 57 流量工程示意圖 基于上圖的流量工程描述如下： (1)我們?yōu)?學(xué)生公寓 A區(qū)的建筑級(jí) VLAN定義一個(gè)生 成樹(shù)實(shí)例 ， 通過(guò)改變橋優(yōu)先級(jí) ，讓 S1 成為根橋 ， 使 ga0/1 成為阻塞狀態(tài) ， 使 12個(gè) VLAN 實(shí)例 1 的流量從 ga0/2經(jīng)主干鏈路 到達(dá)根橋 。 學(xué)生公寓的流量工程設(shè)計(jì) 學(xué)生公寓在 DR 大學(xué)中具有信息點(diǎn)多，流量相對(duì)集中， 在 這樣 的特定環(huán)境要求下， 我們需要對(duì)該網(wǎng)絡(luò)區(qū)域?qū)嵤┝髁抗こ?。這為我們的網(wǎng)絡(luò)管理的考慮增添了強(qiáng)大的軟件系 統(tǒng)保障。 拓?fù)溥B接如下圖： 圖 54 接入拓?fù)? 隧道兩端配置如下。等將來(lái)資金、需求的促使下再升級(jí)該設(shè)備。 核心設(shè)備和匯聚設(shè)備 均提供了 公用模塊，如交換模塊、控制管理模塊、電源 模塊、風(fēng)扇等 ， 能在線冗余備份，提供完整、先進(jìn)、成熟的系統(tǒng)軟硬件 。 因此，核心交換機(jī) 采 用 Cisco WSC6506 三層交換機(jī) 2 臺(tái)組成雙機(jī)模式相互冗余互連，該設(shè)備具備高達(dá) 720Gbps 的背板帶寬， 6 個(gè)模塊插槽，通過(guò) Cisco私有的 HSRP 熱備份技術(shù)，任何一臺(tái)設(shè)備出現(xiàn)故障，另外一臺(tái)設(shè)備可繼續(xù)負(fù)責(zé)全網(wǎng)的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)工作。到全網(wǎng) IPv6 的過(guò)渡相對(duì)簡(jiǎn)單， IPv6 結(jié)點(diǎn)間不能有過(guò)多的相互依賴(lài)性。 在接入層部署 Cisco WSC2950G48 二層交換機(jī)，考慮端口密度和協(xié)議支持問(wèn)題，不用考慮是否支持 IPv6，因?yàn)槲覀兛梢哉J(rèn)為二層設(shè)備對(duì)于 IPv6 來(lái)說(shuō)是透明的。第一階段拓?fù)?如下圖所示： 圖 51 升級(jí)工程第一步拓?fù)? 第二階段： 實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)邊緣網(wǎng)的 IPv6 化。保持其他網(wǎng)絡(luò)不變，繼續(xù)使用 IPv4核心設(shè)備。此種建網(wǎng)方式示范性強(qiáng)，可獲得較大規(guī)模 IPv6 建設(shè)和使用經(jīng)驗(yàn)。 (8)為配合 IPv6 的部署，要求基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備支持組播技術(shù)。 (4) 對(duì)于網(wǎng)絡(luò)可靠性，要求骨干設(shè)備應(yīng)具有很高的容錯(cuò)能力，不僅要有設(shè)備級(jí)的冗余性，還應(yīng)配 備冗余引擎和冗余電源，所有的設(shè)備接口模塊可以進(jìn)行熱插拔更換。 (2)校園網(wǎng)的多出口，一為 Inter，二為 Cer（教育科研網(wǎng)），三為Cer2（ IPv6 主干網(wǎng)） (3)提高網(wǎng)絡(luò)帶寬，提升設(shè)備性能，支持多業(yè)務(wù)， 網(wǎng)絡(luò)核心設(shè)備 、匯聚設(shè)備必須 要滿(mǎn)足這一需要。另外，由于校園網(wǎng)絡(luò)在高校中的地位，網(wǎng)絡(luò)的無(wú)故障運(yùn)行時(shí)間也受到了管理者的重視。 匯聚 /接入層所 應(yīng)用 的 網(wǎng)絡(luò)設(shè)備 中種類(lèi)繁多 ，像有 3Com、銳捷網(wǎng)絡(luò)和 DLink等廠商的設(shè)備，這樣管理起來(lái)非常麻煩。數(shù)據(jù)流量增大，該設(shè)備基本處于滿(mǎn)負(fù)荷運(yùn)行。 (2)冗余連接 問(wèn)題 DR 大學(xué)的校園網(wǎng)主干設(shè)備到分支節(jié)點(diǎn)主要有單條光纖鏈路與分支節(jié)點(diǎn)形成星型連接，沒(méi)有冗余連接。校園新建筑的落成 ,對(duì)網(wǎng)絡(luò)的需求進(jìn)一步的擴(kuò)大 ,網(wǎng)絡(luò)覆蓋的空白點(diǎn)急 需解決 ,這是建設(shè)新的校園網(wǎng)的條件之一 (1)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)問(wèn)題 DR 大學(xué)的 IPv4 核心網(wǎng)結(jié)構(gòu)是由 Cisco 7206 路由器 與 Cisco WSC4503 交換機(jī)相連接， 整個(gè)校園網(wǎng) 不具備萬(wàn)兆以太網(wǎng)的升級(jí)能力， 由 Cisco 7206 路由器 來(lái)承擔(dān)整個(gè)校園網(wǎng) VLAN間的路由選擇，由 Cisco WSC4503交換機(jī)來(lái)提供接入端口，并且 Cisco 7206 路由器 也承擔(dān)了接入路由器的工作。院系大樓的局域網(wǎng)則通過(guò)上行節(jié)點(diǎn)設(shè)備連入校園骨干網(wǎng)。 其中 Cisco 的 7206 路由器 承擔(dān) VLAN 間選路工作以及提供廣域網(wǎng)連接服務(wù)，Cisco WSC4503 交換機(jī)起端口擴(kuò)展作用及流量匯聚作用。在高層網(wǎng)絡(luò)協(xié)議方面以 Intra 模型為基本架構(gòu)，上層應(yīng)用完全基于 TCP/IP 協(xié)議族實(shí)現(xiàn)。通過(guò)分析清華大學(xué)、上海交通大學(xué)、第二軍醫(yī)大學(xué)、北京郵電大學(xué)等近 15所重點(diǎn)大學(xué)建設(shè)校園網(wǎng)的成功經(jīng)驗(yàn)，我們認(rèn)為 DR 大學(xué)校園網(wǎng)的建設(shè)應(yīng)采用“整體規(guī)劃、分步實(shí)施”的方針，其總體設(shè)計(jì)方案的確定，不僅要考慮到近期目標(biāo)，還要為系統(tǒng)的進(jìn)一步發(fā)展和擴(kuò)充留有余地。隧道可以分為手工配置隧道、自動(dòng)配置隧道、 6over 6to4 等類(lèi)型。 雙協(xié)議棧節(jié)點(diǎn)如下所示： 表 31 雙協(xié)議棧 模型 應(yīng)用層 傳輸層 IPv4 IPv6 數(shù)據(jù)鏈路層 物理層 隧道 隧道技術(shù)是將 IPv6 數(shù)據(jù)包封裝在 IPv4 分組中。因?yàn)?視頻所具有的特性與IPv6 的對(duì) QOS 更好支持的特性相結(jié)合、適宜在 IPv6 上運(yùn)行的普及型應(yīng)用。 根據(jù)上圖 得出的分析結(jié)論 ， 得出過(guò)渡代價(jià)關(guān)系表達(dá)式 ： c=kt/(s*r)們 ， 其中 ，k是一個(gè)常數(shù)， r是一個(gè)隨機(jī)量， s代表過(guò)渡技術(shù)的效率，且 s， r=1 t和 c的關(guān)系如下 ： 一方面，隨著向下一代網(wǎng)絡(luò)過(guò)渡需要的設(shè)備和科研逐漸投入，過(guò)渡成本會(huì)逐漸增加，代價(jià)也會(huì)增加； 另一方面，隨著時(shí)間的推移，對(duì) IPv4 網(wǎng)絡(luò)的投資和維護(hù)將持續(xù)增加，網(wǎng)絡(luò)過(guò)渡代價(jià)將隨之增 大。不需要過(guò)渡技術(shù)。 第三階段， IPv4“海洋”和 IPv6“海洋”。這還需要運(yùn)營(yíng)商進(jìn)行有力的推動(dòng)和商業(yè)需求，有更為靈活的網(wǎng)絡(luò)過(guò)渡建設(shè)。過(guò)渡的總體原則應(yīng)是 (1)分階段 ； (2)有側(cè)重 ； (3)以應(yīng)用為推動(dòng)力量。 在 隧道實(shí)驗(yàn)配置中在 Cisco路由器上使用 debug ipv6 icmp； debug ipv6 packets 可以觀察鄰居發(fā)現(xiàn)的具體操作過(guò)程 圖 22 鄰居發(fā)現(xiàn) 在路由器上 使用 ping 命令觀察 Debug 輸出，觀察 ICMP echo 的操作過(guò)程。 ICMPv6 數(shù)據(jù)報(bào)在數(shù)據(jù)禎中的位置如下所示 : MAC Header/ IPv6 Header/ ICMPv6 Header/ ICMPv6 Message 鄰居發(fā)現(xiàn)協(xié)議 鄰居發(fā)現(xiàn)協(xié)議是 IPv6 協(xié)議的一個(gè)組成部分，它解決同一鏈路上節(jié)點(diǎn)之間的互操作問(wèn)題。在 IPv4 中， ICMP 可以看成是 IP 層的一部分。 IPv6 組播地址是一組節(jié)點(diǎn)的標(biāo)識(shí)符，