【正文】 nat pool qiao netmask R3(config)accesslist 1 permit R3(config)ip nat inside source list 1 pool qiao overloadR3(config)int f1/0R3(configif)ip nat inside R3(configif)int f0/0R3(configif)ip nat outside R3(configif)exit6．PAT配置的測(cè)試在路由器R1上ping公網(wǎng)路由器R5R1ping 能ping同測(cè)試通過(guò)（1）R3的相關(guān)配置：R3(config)ipv unR3(config)ipv router rip qiaoR3(configrtr)spR3(configrtr)poiR3(configrtr)exitR3(config)int tunnel 0R3(configif)no ip addR3(configif)ipv add 2010:1111::1/64R3(configif)tunnel sou R3(configif)tun des R3(configif)tunnel mode ipv6ipR3(configif)no shutR3(configif)exitR3(config)ipv route ::/0 tunnel 0R3(config)int l 0R3(configif)ipv add 2000:1111::1/64R3(configif)no shutR3(configif)ipv rip qiao enaR3(configif)exitR3(config)int tun 1R3(configif)no ip add R3(configif)ipv add 2011:1111::2/64R3(configif)tun sou R3(configif)tun des R3(configif)tun mode ipv6ipR3(configif)ipv rip qiao enaR3(configif)no shutR3(configif)exit（2）R5的相關(guān)配置：R5(config)ipv unR5(config)ipv router rip qiaoR5(configrtr)spR5(configrtr)poiR5(configrtr)exitR5(config)int l 0R5(configif)ipv add 2000:5555::1/64R5(configif)no shut R5(configif)ipv rip qiao enaR5(configif)exitR5(config)int tunnel 0R5(configif)no ip add R5(configif)ipv add 2010:1111::2/64R5(configif)tunnel sou R5(configif)tun des R5(configif)tun mode ipv6ipR5(configif)no shutR5(configif)exitR5(config)ipv route ::/0 tunnel 0R5(config)exit（3）R1的相關(guān)配置：R1(config)ipv unR1(config)ipv router rip qiaoR1(configrtr)spR1(configrtr)poiR1(configrtr)exitR1(config)int tun 1R1(configif)ipv add 2011:1111::1/64R1(configif)tun sou R1(configif)tun des R1(configif)tun mode ipv6ipR1(configif)ipv rip qiao enaR1(configif)no shutR1(configif)exitR1(config)ipv route ::/0 tun 1R1(config)int f1/0R1(configif)ipv add 2000:8888::1/64R1(configif)no shutR1(configif)ipv rip qiao enaR1(configif)exit8．橋接自己的電腦進(jìn)行測(cè)試：在自己的電腦上安裝IPv6的協(xié)議，然后使用ping來(lái)完成測(cè)試。雙協(xié)議棧主機(jī)可以通過(guò)對(duì)域名系統(tǒng)DNS的查詢知道目的地主機(jī)是采用哪一種地址。l 技術(shù)背景通過(guò)對(duì)應(yīng)用背景提出網(wǎng)絡(luò)要求的分析，我們可以通過(guò)在核心路由器上建雙棧協(xié)議，同時(shí)在學(xué)院科研辦公室的出口路由器上做隧道，從而將數(shù)據(jù)傳到核心路由器，這樣就可以滿足應(yīng)用背景中提出的網(wǎng)絡(luò)需求了。表51IPv4 headerIPv6 headerIPv6data手工隧道報(bào)文封裝示意圖圖51方案一拓?fù)鋖 模擬描述：現(xiàn)在我們只要在上圖中對(duì)應(yīng)的核心路由器以及IPv6資源的邊界路由器上進(jìn)行ipv6ip模式隧道的配置，從而實(shí)現(xiàn)在IPv4的骨干網(wǎng)上傳輸IPv6的數(shù)據(jù)包，校園內(nèi)除了網(wǎng)絡(luò)研究小組使用IPv6網(wǎng)絡(luò)外，其他網(wǎng)絡(luò)用戶依然使用現(xiàn)有的IPv4網(wǎng)絡(luò)。校園內(nèi)其他網(wǎng)絡(luò)用戶不要求接入。缺點(diǎn)：不能支持所有的應(yīng)用。協(xié)議轉(zhuǎn)換是指根據(jù)IPv6 和IPv4 之間的差異對(duì)數(shù)據(jù)包的首部做相應(yīng)的修改以符合對(duì)方網(wǎng)絡(luò)的格式要求, 并且由于網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議的改變要對(duì)上層的TCP、UDP、ICMP 等數(shù)據(jù)包做相應(yīng)的修改。 網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換協(xié)議轉(zhuǎn)換網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換協(xié)議轉(zhuǎn)換(NAT PT)包括兩個(gè)組成部分:網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換協(xié)議和協(xié)議轉(zhuǎn)換。圖43根據(jù)是否能在IPv4網(wǎng)絡(luò)中按隧道方式轉(zhuǎn)發(fā)IPv6包，雙棧節(jié)點(diǎn)、路由器和網(wǎng)絡(luò)提供不同程度的互操作性支持隧道方式的雙棧節(jié)點(diǎn)增加了在IPv4網(wǎng)絡(luò)上進(jìn)行互操作的能力，而無(wú)需額外的IPv6路由器。只支持IPv4的節(jié)點(diǎn)雙棧節(jié)點(diǎn)發(fā)送包時(shí)，是使用雙棧節(jié)點(diǎn)的IPv4地址；而只支持IPv6的節(jié)點(diǎn)則使用雙棧節(jié)點(diǎn)的IPv6地址，即將原IPv4地址填充0后成為128位。如下圖所示，可以與雙棧節(jié)點(diǎn)D互操作的節(jié)點(diǎn)包括：網(wǎng)絡(luò)A和網(wǎng)絡(luò)B中的IPv4節(jié)點(diǎn)或IPv6節(jié)點(diǎn)、網(wǎng)絡(luò)M中的所有IPv4節(jié)點(diǎn)，但D不能和網(wǎng)絡(luò)C中的節(jié)點(diǎn)互操作。最簡(jiǎn)單的雙棧工作是只支持IPv4和IPv6，但不支持隧道方式。鏈路層接收到數(shù)據(jù)段并拆開(kāi)，段頭指明數(shù)據(jù)報(bào)是發(fā)給TCP/IP棧還是發(fā)給IPX棧，然后將該包傳遞給正確的棧處理。雙棧節(jié)點(diǎn)并不是一個(gè)新概念。很長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)，IPv4仍將存在，即使一些網(wǎng)絡(luò)或連網(wǎng)時(shí)間的其余部分已升級(jí)為IPv6。對(duì)于發(fā)往主機(jī)B的IPv6包，主機(jī)A必須把他們封裝在IPv4包中，以便由只支持IPv4的路由器來(lái)運(yùn)載。在網(wǎng)絡(luò)的其他部分，IPv6包可以自由傳送。主機(jī)A可以透明地將IPv6包發(fā)送給主機(jī)B，這個(gè)主機(jī)都不必考慮中間插入的IPv4網(wǎng)絡(luò)（即網(wǎng)絡(luò)o）。圖41通過(guò)在雙棧IPv4/IPV6路由器之間使用隧道連接IPv6網(wǎng)絡(luò)孤島的連接可以跨越IPv4海洋包含IPv4地址的IPv6地址大至可分為兩類：IPv4兼容地址和IPv4映射地址。將IPv6封裝在IPv4中的過(guò)程與其他協(xié)議封裝相似：隧道一端的節(jié)點(diǎn)把IPv6數(shù)據(jù)報(bào)作為要發(fā)送給隨到另一端節(jié)點(diǎn)的IPv4包中的凈荷數(shù)據(jù)，這樣就產(chǎn)生了包含IPv6數(shù)據(jù)報(bào)的IPv4數(shù)據(jù)報(bào)流。特別是IETF組織專門(mén)成立了一個(gè)研究此演變的研究小組NGTRANS，已提交了各種演進(jìn)策略草案，并力圖使之成為標(biāo)準(zhǔn)。實(shí)際上，IPv6在設(shè)計(jì)的過(guò)程中就已經(jīng)考慮到了IPv4到IPv6的過(guò)渡問(wèn)題，并提供了一些特性使過(guò)渡過(guò)程簡(jiǎn)化。 4 IPv4到IPv6的過(guò)渡技術(shù)由于Internet的規(guī)模以及目前網(wǎng)絡(luò)中數(shù)量龐大的IPv4用戶和設(shè)備，IPv4到IPv6的過(guò)渡不可能一次性實(shí)現(xiàn)。而中國(guó)對(duì)于IPv6技術(shù)的態(tài)度是“積極跟蹤、把握機(jī)遇、穩(wěn)妥推進(jìn)”，并且在部分地區(qū)實(shí)行了網(wǎng)上實(shí)驗(yàn)。很長(zhǎng)一段時(shí)間以來(lái)，IPv6在美國(guó)的發(fā)展都處于休眠狀態(tài)，而2003年6月美國(guó)國(guó)防部公布將不再購(gòu)買(mǎi)不支持IPv6的網(wǎng)絡(luò)硬件設(shè)備的消息令業(yè)界為之一振。例如：日本的電信運(yùn)營(yíng)商推出了商用IPv6業(yè)務(wù)、韓國(guó)的IPv6推廣主要是沿著與寬帶業(yè)務(wù)相結(jié)合的發(fā)展方向、美國(guó)首先將IPv6應(yīng)用于軍事領(lǐng)域、歐洲的IPv6應(yīng)用將在移動(dòng)領(lǐng)域有所突破，而我國(guó)的CNGI項(xiàng)目是政府引導(dǎo)的IPv6發(fā)展計(jì)劃[6]。對(duì)于IPv4在處理移動(dòng)性時(shí)主要是通過(guò)外地代理來(lái)解決，多個(gè)移動(dòng)節(jié)點(diǎn)共享一個(gè)轉(zhuǎn)交地址，這樣做主要還是出于考慮IPv4地址空間的局限性，在引入IPv6之后巨大的地址空間使得地址的自動(dòng)配置變得非常簡(jiǎn)單，移動(dòng)節(jié)點(diǎn)可以很簡(jiǎn)單地快速的得到一個(gè)轉(zhuǎn)交地址，這樣使得IPv6不再需要外地代理，同樣也不需要外地代理轉(zhuǎn)交地址了，也就是說(shuō)，移動(dòng)IPv6中唯一的一種轉(zhuǎn)交地址是配置轉(zhuǎn)交地址。對(duì)于IPv4的一些動(dòng)態(tài)配置協(xié)議都是狀態(tài)自動(dòng)配置協(xié)議即服務(wù)器必須保持每個(gè)節(jié)點(diǎn)的狀態(tài)信息，并管理這些保存的信息，而IPv6是支持無(wú)狀態(tài)自動(dòng)配置，無(wú)狀態(tài)自動(dòng)配置規(guī)程相對(duì)容易實(shí)現(xiàn)。這是最后一個(gè)擴(kuò)展頭，不進(jìn)行加密。目前，唯一定義的目的地選項(xiàng)是在需要時(shí)把選項(xiàng)填充為64位的整數(shù)倍。如此繼續(xù)，直到包到達(dá)其最終目的地。l 選路頭：此擴(kuò)展頭指明包在到達(dá)目的地途中將經(jīng)過(guò)哪些節(jié)點(diǎn)。巨型凈荷選項(xiàng)指明包的凈荷長(zhǎng)度超過(guò) IPv6的16位凈荷長(zhǎng)度字段。IPv6定義了如下選項(xiàng)擴(kuò)展：l 逐跳選項(xiàng)頭：此擴(kuò)展頭必須緊隨在 IPv6頭之后。這使得 IPv4選項(xiàng)引發(fā)一個(gè)路由器把包含該選項(xiàng)的包擱置一邊，等到有時(shí)間的時(shí)候再進(jìn)行處理。IPv6的確可以通過(guò)其擴(kuò)展頭來(lái)支持分段，但是如下所述，了解IPv4分段如何工作將有助于了解IPv6中為什么要進(jìn)行改變。 分段IPv6的分段只能由源節(jié)點(diǎn)和目的節(jié)點(diǎn)進(jìn)行，這樣就簡(jiǎn)化了包頭并減少了用于選路的開(kāi)銷(xiāo)。使用IPv4服務(wù)類型字段和使用IPv6類別的實(shí)驗(yàn)最終必將為此帶來(lái)有用的結(jié)果。 業(yè)務(wù)流類別最早有關(guān)IPv6的RFC1883中定義了4位優(yōu)先級(jí)字段，這意味著每個(gè)包可能具備16個(gè)優(yōu)先級(jí)中的一個(gè)。例如，電子郵件的傳輸優(yōu)先級(jí)不高，并且不是實(shí)時(shí)應(yīng)用，但 IPv4網(wǎng)絡(luò)管理員卻沒(méi)有簡(jiǎn)單的辦法來(lái)標(biāo)識(shí)這些包，把它們傳輸?shù)捷^低開(kāi)銷(xiāo)的 Internet鏈路，并為實(shí)時(shí)應(yīng)用保留較高開(kāi)銷(xiāo)的鏈路。但是，這種方法的效率可能不太高，尤其是當(dāng)包并不是孤立的，且實(shí)際上是兩個(gè)通信系統(tǒng)間的業(yè)務(wù)流的一部分時(shí)。表21 IPv6的頭結(jié)構(gòu)版本業(yè)務(wù)流類別流標(biāo)簽凈荷長(zhǎng)度下一個(gè)頭跳極限源IP地址目的IP地址數(shù)據(jù)報(bào)的數(shù)據(jù)部分凈荷 流標(biāo)簽IPv4通常被描述為無(wú)連接協(xié)議。l 目的地址。 IPv4中有一個(gè)具有類似功能的生存期字段，但與IPv4不同，人們不愿意在IPv6中由協(xié)議定義一個(gè)關(guān)于包生存時(shí)間的上限。l 跳極限。這意味著在計(jì)算凈荷長(zhǎng)度時(shí)包含了IPv6擴(kuò)展頭的長(zhǎng)度。流標(biāo)簽和源節(jié)點(diǎn)地址唯一標(biāo)識(shí)了一個(gè)業(yè)務(wù)流。該字段的默認(rèn)值是全0。在IPv6中，包頭以64位為單位，且包頭的總長(zhǎng)度是40字節(jié)。使用ESP對(duì)IP進(jìn)行隧道傳輸意味著對(duì)整個(gè)IP包進(jìn)行加密，并由作為安全性網(wǎng)關(guān)操作的系統(tǒng)將其封裝在另一IP包中。如果兩個(gè)數(shù)值相等，接收方可以確認(rèn)數(shù)據(jù)在傳輸過(guò)程中沒(méi)有被改變；如果不相等，接受方可以推測(cè)出數(shù)據(jù)或者是在傳輸過(guò)程中遭到了破壞，或者是被某些人進(jìn)行了故意的修改。IP安全性的基本結(jié)構(gòu)仍然很堅(jiān)固，且已經(jīng)進(jìn)行了一些顯著的改變和補(bǔ)充。對(duì)流中的包的處理可以與其他包不同，但無(wú)論如何，對(duì)于它們的處理更快，因?yàn)槁酚善鳠o(wú)需對(duì)每個(gè)包頭重新處理。路由器并不跟蹤任意兩臺(tái)主機(jī)間發(fā)送的包，因此不能“記住”如何對(duì)將來(lái)的包進(jìn)行處理。第一個(gè)逐跳選項(xiàng)被定義用于超長(zhǎng)IP包(巨型凈荷)。目的節(jié)點(diǎn)接收該包并使用擴(kuò)展頭進(jìn)行重裝。通過(guò)這種方法，選項(xiàng)頭只有在必要的時(shí)候才需要檢查和處理。此外，通過(guò)修改包分段的規(guī)則可以在包頭中去掉一些字段。它與IPv4包頭的不同在于，IPv4中包含至少12個(gè)不同字段，且長(zhǎng)度在沒(méi)有選項(xiàng)時(shí)為20字節(jié)，但在包含選項(xiàng)時(shí)可達(dá)60字節(jié)。1. 擴(kuò)展地址IPv6的地址結(jié)構(gòu)中除了把32位地址空間擴(kuò)展到了128位外，還對(duì)IP主機(jī)可能獲得的不同類型地址作了一些調(diào)整?，F(xiàn)在RFC1884已經(jīng)被RFC 2373所替代，1998年夏天I E T F批準(zhǔn)了一個(gè)草案來(lái)替換RFC 1883。（3）站在個(gè)人發(fā)展的角度來(lái)看，相信本次研究學(xué)習(xí)將會(huì)為我以后的網(wǎng)絡(luò)人生帶來(lái)不小的益處。本文的研究意義主要有以下幾個(gè)方面：（1）通過(guò)對(duì)IPv6網(wǎng)絡(luò)的理解與學(xué)習(xí)，掌握下一代網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行機(jī)制，以便更好的在基于IPv6的網(wǎng)絡(luò)上開(kāi)展業(yè)務(wù)。2. IPv6網(wǎng)絡(luò)的現(xiàn)狀以及相對(duì)于IPv4的優(yōu)勢(shì)這部分主要介紹了目前國(guó)內(nèi)外IPv6網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展現(xiàn)狀，著重分析了國(guó)內(nèi)IPv6網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展情況，同時(shí)對(duì)比了IPv6相比于IPv4的一些優(yōu)勢(shì)。：對(duì)于IPv4節(jié)點(diǎn)的配置一直比較復(fù)雜，而網(wǎng)絡(luò)管理員與用戶則更喜歡“即插即用”，即：將計(jì)算機(jī)插在網(wǎng)絡(luò)上然后就可以開(kāi)始使用。IPv4網(wǎng)絡(luò)的一些局限性以及缺點(diǎn)主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：l IP地址空間危機(jī)：IP地址空間的危機(jī)由來(lái)已久，并正式升級(jí)的主要?jiǎng)恿Α?現(xiàn)有IPv4的局限性及其缺點(diǎn)在當(dāng)前計(jì)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(diǎn)如同指出小汽車(chē)和卡車(chē)的內(nèi)燃機(jī)是有缺陷的動(dòng)力源一樣。到今年6月，CNNIC分配 IPv4地址已經(jīng)累計(jì)達(dá)到5395萬(wàn)個(gè)，在一定程度上緩解了我國(guó)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(kāi)展的速度計(jì)算，亞太地區(qū)的IPv4地址在3年內(nèi)將會(huì)消耗殆盡。、圖表要