【正文】 校園內(nèi)其他網(wǎng)絡(luò)用戶不要求接入。 山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 26 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、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)點增加了在 IP v4 網(wǎng)絡(luò)上進(jìn)行互操作的能力，而無需額外的 IP v6 路由器。鏈路層接收到數(shù)據(jù)段并拆開，段頭指明數(shù)據(jù)報是發(fā)給TCP/IP 棧還是發(fā)給 IP X 棧，然后將該包傳遞給正確的棧處理。 在網(wǎng)絡(luò) 的其他部 分， IPv6包 可以自由 傳送。特別是 IETF 組織 專門成立 了一個 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)。 很長一段時間以來， IPv6 在美國的發(fā)展都處于休眠狀態(tài)，而 20xx 年 6 月美國國防部公布將不再購買不支持 IPv6 的網(wǎng)絡(luò)硬件設(shè)備的消息令業(yè)界為之一振。這是最后一個擴展頭，不進(jìn)行加密。巨型凈荷選項指明包的凈荷長度超過 IPv6 的 16 位凈荷長度字段。 分段 IPv6 的分段只能由源節(jié)點和目的節(jié)點進(jìn)行，這樣就簡化了包頭并減少了 用于選路的開銷。 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，且實際上是兩個通信系統(tǒng)間的業(yè)務(wù)流的一部分時。 ? 跳極限。在 IPv6 中，包頭以 64 位為單位，且包頭的總長度是40 字節(jié)。對流中的包的處理可以與其他包不同，但無論如何，對于它們的處理更快，因為路由器無需對每個包頭重新處理。通過這種方法，選項頭只有在必要的時候才需要檢查和處理?，F(xiàn)在 RFC1884 已經(jīng)被 RFC 2373 所替代， 1998 年夏天 I E T F 批準(zhǔn)了一個草案來替換 RFC 1883。 ? IP 安全性缺陷：安全性一直被認(rèn)為是由網(wǎng)絡(luò)層以上的層來負(fù)責(zé)，但它現(xiàn)在已經(jīng)成為 IP 的下一個版本可以發(fā)揮作用的地方 ? 自動配置 ：對于 IPv4 節(jié)點的配置一直比較復(fù)雜，而網(wǎng)絡(luò)管理員與用戶則更喜歡“即插即用”，即：將計算機插在網(wǎng)絡(luò)上然后就可以開始使用。但不幸的是，一些現(xiàn)在看來不錯的事物并不意味著能夠 永遠(yuǎn)使用下去無論他現(xiàn)在是多么的輝煌，他或者將會過時，或者將被開始殆盡，總會有新鮮的事物遮蓋它原有的光芒。 of the current IPv4 to IPv6 transition technology, at this stage in the research study CERNET2 campus work access technologies and programs based on the tunneling technology is presented based on pure IPv6 work center access, and dual stack based on double tunnel agreement, the office of a college, while IPv4 and IPv6 access, and schoolbased ISATAP tunnel mode single point of customer access to IPv4 and IPv6, while three possible IPv6 work access solutions, and built a simulation environment, pleted a certain sense, usability testing. Key words: CERNET2。有權(quán)將論文（設(shè)計）用于非贏利目的的少量復(fù)制并允許論文（設(shè)計）進(jìn)入學(xué)校圖書館被查閱。據(jù)中國移動研究院黃曉慶院長預(yù)測，在未來 5 年中，僅僅是移動互聯(lián)網(wǎng)的 IP 地址需求，預(yù)計就會達(dá)到 59 億，全球剩余的 IPv4 地址也不能滿足中國的需求， 解決 IPv4 地址的短缺問題已進(jìn)入倒計時 。 目前國內(nèi)的很多業(yè)務(wù)都是基于 IPv4 來開展的，但是幾年來由于受到 IPv4 網(wǎng)絡(luò)地址資源枯竭的影響，很多網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)受到了影響，如果我們能掌握好下一代網(wǎng)絡(luò)的運行機制，將現(xiàn)在和各 種業(yè)務(wù)需求完美的遷移到 IPv6 網(wǎng)絡(luò)上，在將是我們占去 IPv6 網(wǎng)絡(luò)優(yōu)勢的一個先機。 IPv6 使用了固定格式的包頭并減少了需要檢查和處理的字段的數(shù)量，這將使得選路的效率更高。包含巨型凈荷的包需要受到特別對待，因為并不是所有鏈路都有能力處理那樣長的傳輸單元，且路由器希望盡量避免把它們發(fā)送到不能處理的網(wǎng)絡(luò)上。 封裝安全性提供機制，可以用來加密 IP 包的凈荷，或者在加密整個 IP 包后以隧道方式在 Inter 上傳輸。在 RFC1883 中這個字段最初被設(shè)計為 24 位，但當(dāng)類別字段的長度增加到 8 位后，流標(biāo)簽字段被迫減小長度來作補償。長度為 128 位，指出了 IPv6 包的接收方地址。但是，經(jīng)過多次討論后這個字段的名字改為“類別”，且長度也擴大到了 1 字節(jié)。 IPv6 中實現(xiàn)的擴展頭可以消滅或至少大量減少選項帶來的對性能的沖擊。 山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 15 ? 分段頭： 此擴展頭包含一個分段偏移值、一個“更多段”標(biāo)志和一個標(biāo)識符字段。 （ 4）提供了對 Inter 協(xié)議安全性的更好支持，在使用 IPv6網(wǎng)絡(luò)中用戶可以對網(wǎng)絡(luò)層的數(shù)據(jù)進(jìn)行加密并對 IP 報文進(jìn)行校驗，極大的增強了網(wǎng)絡(luò)的安全性。而且，目 前許多企 業(yè)和用戶 的日常 工作越來 越依賴于 Inter，它們 無法容忍 在協(xié)議過 渡過程 中出現(xiàn)的 問題 。 IPv4 兼 容地址 是指在 128 位地 址中，高 階的 96 位全 部為 0，而最 后的 32 位包含 IPv4 地址 。到那時，升級系統(tǒng)將需要保持與IP v4 系統(tǒng)的互操作能力。網(wǎng)絡(luò) C 是嚴(yán)格的 IP v6 網(wǎng)絡(luò)，從網(wǎng)絡(luò) A 到網(wǎng)絡(luò) C 沒有 IP v6 路徑。將網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換機制與協(xié)議轉(zhuǎn)換機制相結(jié)合而產(chǎn)生的 N AT PT 可以通過對協(xié)議、地址的轉(zhuǎn)換實現(xiàn) IP v6 和 IP v4 之間的相互通信。校園內(nèi)其他網(wǎng)絡(luò)不變。當(dāng)內(nèi)網(wǎng)的主機向外發(fā)送數(shù)據(jù)包時 , 將內(nèi)部的 IP 地址轉(zhuǎn)換為外部的公網(wǎng)地址 , 當(dāng)數(shù)據(jù)包從外部網(wǎng)絡(luò)回復(fù)數(shù)據(jù)包時 , 再將公網(wǎng)地址轉(zhuǎn)換為內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)的地址。節(jié)點可以與任何 IP v4節(jié)點或 IP v6 節(jié)點互操作，但只限于與其有連接能力的網(wǎng)絡(luò)。 雙棧協(xié)議 正如 20xx 問題的幽靈所表現(xiàn)出來的，傳統(tǒng)系統(tǒng)的堅固性被高估 了。若 路由器 Y 受到此 IPv4 包，則 首先拆 包，如 果發(fā)現(xiàn)被 封裝的 IPv6 包是發(fā)給 節(jié)點 B 的， Y 就包 正確的轉(zhuǎn)發(fā)給 B。上一代網(wǎng)絡(luò)的核心技術(shù)可以說是幾乎全部被國外掌握，總是人家制定規(guī)矩讓我們來遵守，這樣很是被動，為了改變這一現(xiàn)狀我們國家一定會抓住 IPv6 發(fā)展的這一機會，加緊研發(fā)掌握一定的核心技術(shù)，從而在下一代 IPv6 規(guī)約的制定中分的一杯羹 [8]。 （ 3）提供了對移動性的更好支持。此地址對應(yīng)的節(jié)點接收到該包之后，對 IPv6頭和選路頭進(jìn)行處理，并把包發(fā)送到選路頭列表中的第二個地址。路由器必須優(yōu)化其性能，這意味著將為最普遍的包進(jìn)行最佳性能的優(yōu)化。同一個流中的所有包具有相同的流標(biāo)簽。長度為 128 位，指出了 IPv6 包的發(fā)送方地址。一個節(jié)點可以同時作為多個業(yè)務(wù)流的發(fā)送源。發(fā)送方計算報文摘要并把結(jié)果插入到身份 驗證頭中，接收方根據(jù)收到的報文摘要重新進(jìn)行計算，并把計算結(jié)果與A H 頭中的數(shù)值進(jìn)行比較。這種情況下，每個路由器必須在處理 IPv6 包頭的同時也處理逐跳選項。 2. 簡化的包頭 IPv6 中包括總長為 40 字節(jié)的 8 個字段 (其中兩個是源地址和目的地址 )。 研究意義 IPv6 作為下一代網(wǎng)絡(luò)，具有更好的擴展性與安全性，在我國 IPv6 的發(fā)展還屬于起步階段，所以我們要存分利用國外 IPv4向 IPv6 網(wǎng)絡(luò)過渡的各種技術(shù)，積極挖掘適合我國實際情況以及行之有效的過渡方案，為國內(nèi)各大高校，乃至全國向 IPv6 網(wǎng)絡(luò)的過渡提供一個技術(shù)支持。 然而，盡管如此，中國已獲得的 IPv4 地址數(shù)量卻還不到全球已分配總量的 %，未來國內(nèi)的需求量會不斷增大，并且增 山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 2 速會高于全球增速均值。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。 IPv4。 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。 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。 變化概述 IPv6 中 的變化體現(xiàn)在以下 五個重要方面： ? 擴展地址 ? 簡化頭格式 ? 增強對于擴展和選項的支持 ? 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)。 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展頭的節(jié)點只有源節(jié)點和目的節(jié)點。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。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”。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。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。首先，它在端到端的分段中將產(chǎn)生更多的分段。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。 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。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]。 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。 主機 主機 隧道 假 設(shè)此時 只有主機 A 和主機 B 同時 支持 IPv4 和 IPv6，而 網(wǎng)絡(luò)的其 他部分都 支持 IPv4。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。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。 隧道技術(shù)的運行原理： 將 原有的 IP v6 報文封裝為 IP v4 報文， IP v4 報文中的源地址為隧道的起始點，目的地址為隧道的終 點。 ② 含有在應(yīng)用層進(jìn)行認(rèn)證、加密的應(yīng)用程序無法在此協(xié)議轉(zhuǎn)換中工作。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。這些主機已經(jīng)支持兩種根本不同的網(wǎng)絡(luò)棧。 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。目前針對 IPv4v6 過渡問 題已經(jīng) 提出了許