【正文】 4 包和 IP v6 包都使用相同的地址。如果 IP v4/IP v6 頭中的第一個字段，即 IP 包的版本號是 4,該包就有 IP v4 棧來處理；如果版本號是 6，則由 IP v6 棧處理。任何情況下，同時支持 IP v4 和 IP v6 的系統(tǒng)都是必要的。 這種 情況下 ，隧道 傳送發(fā)生在 主機 A 和 主機 B 之 間。 IPv6 的 隧 道類型 大致分 為一下幾 種： 山東科技大學學士學位論文 23 圖 42 IPv6 隧道的不同類型 路由器 路 由器隧 道 路 由器 X 和路由器 Y 使用 隧道方式 來傳送 經(jīng)過網(wǎng)絡(luò) o的 包，而網(wǎng)絡(luò) o 只支持 IPv4。此 方法要求 隧道兩端 的 IPv6 結(jié)點 都是雙 棧節(jié)點，即 也能夠發(fā)送 IPv4 包。能否 順利地實現(xiàn)從 IPv4 到 IPv6的過渡 也是 IPv6 能否取 得成功的 一個重要因素。 歐洲的移動通信事業(yè)相當發(fā)達，但在互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展方面去落后于美國，因此歐洲在 IPv6 的發(fā)展上采取了“先移動，后固定”的基本戰(zhàn)略，并在第三代移動通信網(wǎng)中率先引入了 IPv6，已實現(xiàn)在互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域與美國并駕齊驅(qū)的目標 [6]。 最近，全球的一些發(fā)達國家對 IPv6 的開發(fā)和應(yīng)用取得了實質(zhì)性的進展，一些國家和地區(qū)推出了很有特色的應(yīng)用，一些運營商推出了商用業(yè)務(wù)和應(yīng)用，為我們勾勒出了 IPv6 的未來發(fā)展前景。 （ 2） IPv6 地址配置不僅支持手動地址配置更主要的是支持自動地址配置，體現(xiàn)了支持節(jié)點的即插即用功能，減少網(wǎng)絡(luò)管理的困難和復(fù)雜性。 ? 目的地選項頭： 此擴展頭代替了 IPv4 選項字段。路由器提示選項用來通知路由器， IPv6 數(shù)據(jù)報中的信息希望能夠得到中間路由器的查看和處理，即使這個包是發(fā)給其他某個節(jié)點的 (例如，包含帶寬預(yù)留協(xié)議信息的控制數(shù)據(jù)報 )。除了規(guī)定必須由每個轉(zhuǎn)發(fā)路由器進行處理的逐跳選項之外， IPv6 包中的選項對于中間路由器而言是不可見的。此外在傳輸中，一個分段的丟失將導(dǎo)致所有分段重傳。 山東科技大學學士學位論文 13 IPv6 類別字段的數(shù)值及如何正確使用還 有待定 義。 對每個 IPv4 包均進行單獨處理帶來的另一個問題在于難以把特定的業(yè)務(wù)流指定到較低代價的鏈路上。如果使用了選路擴展頭 (其 定義了一個包必須經(jīng)過的特殊路由 )，其目的地址可以是其中某一個中間節(jié)點的地址而不必是最終地址。如果該字段達到 0，這個包就將被丟棄。長度為 16 位，其中包括包凈荷的字節(jié)長度，即IPv6 頭后的包中包含的字節(jié)數(shù)。該字段的定義獨立于 IPv6，目前尚未在任何 RFC 中定義。這意味著破譯者可以由此確定發(fā)送主機和接收主機以及其他與該包相關(guān)的信息。 1998 年 3 月發(fā)表了一個更新版 Inter 草案。 4. 流 在 IPv4 中，對所有包大致同等對待，這意味著每個包都是由中間路由器按照自己的方式來處理的。源節(jié)點負責分段并創(chuàng)建擴展頭，該擴展頭將放在 IPv6 頭和下一個高層協(xié)議頭之間。一方面，所有包頭長度統(tǒng)一，因此不再需要包頭長度字段。 IPv6 的擴展地址意味著 IP 可以繼續(xù)增長而無需考慮資源的匱乏，該地址結(jié)構(gòu)對于提高路由效率有所幫助；對于包頭的簡化減少了路由器上所需的處理過程，從而提高了選路的效率；同時，改進對頭擴展和選項的支持意味著可以在幾乎不影響普通數(shù)據(jù)包和特殊包選路的前提下適應(yīng)更 多的特殊需求；流標記辦法為更加高效地處理包 流提供了一種機制，這種辦法對于實時應(yīng)用尤其有用；身份驗證和保密方面的改進使得 山東科技大學學士學位論文 7 IPv6 更加適用于那些要求對敏感信息和資源特別對待的商業(yè)應(yīng)用。 將目前常用的兩種過渡技術(shù)作為本次研究的主要對象，主要是為了掌握的技術(shù)可以帶來真正的實用價值，通過對高校現(xiàn)有網(wǎng) 山東科技大學學士學位論文 5 絡(luò)與下一代網(wǎng)絡(luò)的對比分析，將大大推動高校 IPv6 網(wǎng)絡(luò)的早日接入。 具體研究內(nèi)容如下： 1. IPv6 協(xié)議的基本框架 這部分內(nèi)容介紹了 IPv4 的更新，描述了新的協(xié)議頭中各個字段及 IPv6 的地址空間，著重介紹了 IPv6 中包含的變化和新特性。IP 的確是一個非常強壯的協(xié)議，并已經(jīng)證明 了他能夠連接小至幾個節(jié)點，大至 Inter 上難以計數(shù)的主機。由于互聯(lián)網(wǎng)對 IP 地址的需求是不斷增加的，如果不將 IPv4 升級到 IPv6， IP 地址的耗盡就會導(dǎo)致互聯(lián)網(wǎng)效率變低，“網(wǎng)絡(luò)塞車”會在很 大程度上限制互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展。保密的論文（設(shè)計）在解密后適用本規(guī)定。 tunnel。 關(guān)鍵詞： CERNET2； IPv6； IPv4； 隧道；雙棧協(xié)議； 過渡技術(shù) 。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。 、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，部分用計算機繪制，所有圖紙應(yīng)符合國家技術(shù)標準規(guī)范。到今年 6 月， CNNIC 分配 IPv4 地址已經(jīng)累計達到 5395萬個，在一定程度上緩解了我國 IP 地址資源的壓力。 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： IP 地址空間的危機由來已久，并正式升級的主要動力。 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。 山東科技大學學士學位論文 6 2 IPv6 協(xié)議 的 基本框架 對 IPv4 的升級最早在兩個 RFC 中進行了定義。 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偵聽的組播地址基本不變。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 責。另一種 選擇方案中，逐跳 ( hopbyhop)選項擴展頭要求包的路徑上的每一個節(jié)點都處理該頭字段。 路由器需要對流進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。 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。這種技術(shù)是創(chuàng)建虛擬專用網(wǎng) (VPN)的基礎(chǔ)，它允許各機構(gòu)使用 Inter 作為其專用骨干網(wǎng)絡(luò)來共享敏感信息。長度為 20 位，用于標識屬于同一業(yè)務(wù)流的包。這個字段指出了 IPv6 頭后所跟的頭字段中的協(xié)議類型。 ? 源地址。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)。 IPv6 頭字段中的流標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。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行特殊的處理。 擴展頭 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。由于它需要每個中間路由器進行處理，逐跳選項只有在絕對必要的時候才會出現(xiàn)。 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。 ? 身份驗證頭 (AH )： 此擴展頭提供了一種機制，對 IPv6 頭、擴展頭和凈荷的某些部分進行加密的校驗和的計算。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 山東科技大學學士學位論文 17 4 地址，然后確定自己的 IPv6 網(wǎng)絡(luò)地址。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)。如清華大學、北京大 山東科技大學學士學位論文 19 學、北京理工大學等高校已經(jīng)部署了 IPv6 的專網(wǎng)，為進一步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。目前針對 IPv4v6 過渡問 題已經(jīng) 提出了許 多機制 ，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 機制做一 個簡單 的介紹。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 包進行 封裝， 然后將 IPv4 頭的 目的地址 設(shè)為路由器 Y 的 IPv4 地址 。 路由器 主 機隧道 此 時網(wǎng)絡(luò) M 只支持 IPv4， 但主機 B 同時運 行 IPv4 和 IPv6， 網(wǎng)絡(luò)的 其他部 分都只 支持 IPv6。這種情 況下，主機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)。這些主機已經(jīng)支持兩種根本不同的網(wǎng)絡(luò)棧。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)。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。使用這項技術(shù)時 可以將 IP v6 網(wǎng)視為一個獨立而封閉的局域網(wǎng) , 它需要使用一個地址翻譯器進行地址翻譯。 ② 含有在應(yīng)用層進行認證、加密的應(yīng)用程序無法在此協(xié)議轉(zhuǎn)換中工作。 山東科技大學學士學位論文 30 實驗拓撲圖： 圖 52 方案一 實驗 拓撲 ? 實驗配置參數(shù) 表 52 所有路由器的子網(wǎng)掩碼為： 路由器 型號 對應(yīng)端口的 IP 地址 R1 3640 F0/0: F1/0:20xx:1111::1 R2 3640 F0/0: F1/0: 山東科技大學學士學位論文 31 R3 3640 F0/0: F1/0:20xx:2222::1 R4 3640 F0/0:20xx:1111::2 Loopback 0:20xx:1111::1 R5 3640 F0/0:20xx:2222::2 Loopback 0:20xx:2222::1 ? 實驗設(shè)備 Cisco 路由器 3640*5 ? 實驗步驟 1. 公網(wǎng)路由器 R R R3 的初始配置： （ 1） R1 配置：基本配置、端口、路由協(xié)議的配置 基本配置： Routeren Routerconf t Router(config)no ip domainlookup Router(config)line console 0 Router(config line)exect 0 0 Router(config line)logging sy Router(config line)exit Router(config)ho R1 端口配置： R1(config)int f0/0 R1(config if)ip add R1(config if)no shut R1(config if)exit 路由配置： 山東科技大學學士學位論文 32 R1(config)router eigrp 100 R1(configrouter)no au R1(configrouter) R1(configrouter)exit （ 2） R2 配置：基本配置、端口、路由協(xié)議的配置 基本配置： Routeren Routerconf t Router(config)no ip domainlookup