【文章內(nèi)容簡介】 v4雙棧節(jié)點以及純IPv4用戶。具體接入如圖32所示。圖 32 Cernet2 主干網(wǎng)接入方式(1) 當(dāng)純IPv6網(wǎng)絡(luò)與Cernet2網(wǎng)互聯(lián)時，可通過BGP+路由協(xié)議或者是靜態(tài)路由的方法實現(xiàn)全球IPv6網(wǎng)絡(luò)的訪問。(2) 當(dāng)IPv6/IPv4雙棧節(jié)點網(wǎng)絡(luò)與Cernet2網(wǎng)連接時，可通過BGP+路由協(xié)議和靜態(tài)路由的方法訪問全球IPv6網(wǎng)絡(luò)，還可通過IPv4 over IPv6 的隧道技術(shù)，借助Cernet2主干網(wǎng)訪問全球的IPv4網(wǎng)絡(luò)。(3) 可通過NAT（網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換）技術(shù)實現(xiàn)IPv6主干網(wǎng)下純IPv4網(wǎng)接入，實現(xiàn)IPv4網(wǎng)絡(luò)的資源共享以及互相連通。 北京職業(yè)中專接入Cernet2網(wǎng)方案首先我們對接入方案進(jìn)行了研究，初步確定如下三種IPv6接入方式方式一:利用現(xiàn)有光纖，在中國教育科研網(wǎng)(CERNET)啟用隧道，再接入第二代中國教育科研網(wǎng)(CERNET2)。方式二:單獨拉一根光纖接入第二代中國教育科研網(wǎng)(CERNET2)。方式三:租用光纖接入附近的駐地網(wǎng)，再連入第二代中國教育科研網(wǎng)(CERNET2)。根據(jù)北京職業(yè)中專的實際情況，可以采用第三種方式，既可以節(jié)省資源，又可以有效接入中國教育科研網(wǎng)并且難度不是很大。4 構(gòu)建北京職業(yè)中專IPv6校園網(wǎng)的仿真實驗 仿真平臺的構(gòu)建目前支持IPv6的操作系統(tǒng)有很多，根據(jù)北京職業(yè)中專的具體情況和考慮了仿真結(jié)果的實用性，我選擇較為普遍適用的Windows操作系統(tǒng)來模擬實驗環(huán)境。目前各網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品公司如Cisco、華為、中興等推出的路由器、交換機等主要的組網(wǎng)設(shè)備都可以支持IPv6。但由于目前處于IPv6發(fā)展的初級階段，許多產(chǎn)品的技術(shù)還不夠成熟，再加上路由器、交換機等網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品價錢昂貴，不適合做實物實驗。另外，如果在北京職業(yè)中專真實的校園網(wǎng)中做IPv6實驗，很容易造成網(wǎng)絡(luò)的癱瘓，影響網(wǎng)絡(luò)的正常使用。為了既達(dá)到實驗?zāi)康?，又不花很大成本，我選擇了很多網(wǎng)絡(luò)工程師都普遍使用的軟路由來模擬實驗環(huán)境。目前主要用于路由器模擬的軟件有GNS(2) Dynamips、Boson 等。比較后我選擇GNS3為仿真平臺，模擬設(shè)備用Cisco的 IOS。GNS是一款可以仿真復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的圖形化網(wǎng)絡(luò)模擬器，可以運行在Windows、Linux等多個平臺上。簡單說它是dynamips的圖形前端，比直接使用 dynamips軟件更容易并且更具有可操作性。它除了能夠可視化設(shè)計實驗網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)外，還可以模擬Cisco路由設(shè)備和PIX防火墻，并且能仿真簡單的Ethernet、ATM和幀中繼交換機，還可直接完成相關(guān)的模擬實驗。在GNS3中，所運行的是實際的IOS，能夠使用IOS所支持的所有命令和參數(shù)，除了支持路由器和防火墻平臺，還可以通過在路由器插槽中配置EtherSwitch卡，仿真該卡支持的交換機平臺。由于所使用的仿真軟件主要是針對路由器仿真的，對交換機來說只能仿真一些簡單的設(shè)備，而設(shè)計中所用到的交換機Catalys3750屬于三層交換機，具有路由器的功能，并且配置命令又一致，因此我在仿真實驗中用路由器Cisco3725來代替交換機Catalys3750。這兩種設(shè)備具有基本一樣的路由功能，主要是端口數(shù)不同。本論文中，所有實驗都運行在Windows操作系統(tǒng)下，仿真軟件如下：軟件版本：。仿真設(shè)備：Cisco3725。IOS：。 仿真平臺的介紹圖51是GNS3模擬器的主要界面，所有的過渡技術(shù)仿真實驗都會在這個平臺上實現(xiàn)。首先介紹一下界面的組成部分。該界面主要分為六大部分，包括 1 菜單欄、2 命令欄、3 虛擬設(shè)備區(qū)、4 繪圖區(qū)、5 控制臺區(qū)、6 狀態(tài)顯示區(qū)。圖 41 GNS3 模擬器界面 仿真平臺的建立仿真軟件安裝好后，不能立刻做仿真實驗，需要對仿真平臺做必要的設(shè)置。由于我使用的是Cisco3725，需要將該設(shè)備的IOS預(yù)先加入到仿真器中。首先，打開已安裝好的GNS3軟件，點擊 “Edit”菜單中的“IOS image and hypervisors”項，找到設(shè)置中的“Settings”，并點擊 ，查找所準(zhǔn)備的IOS映像文件，并在“Platform”和“Mode”選項中選出相應(yīng)的設(shè)備，剩下的配置就接受GNS3的默認(rèn)值，然后保存。這樣，設(shè)備的IOS就添加好了。圖52就是添加好IOS后的頁面。還有一點需要注意，圖52中的IDLEPC這一參數(shù)很重要，直接影響到PC機CPU的使用率,為了使CPU利用率不至于達(dá)到 100%，需要配置這個值，使 CPU 的利用率最小。打開仿真軟件，從模擬設(shè)備類型中將所要模擬的路由器設(shè)備拖到工作區(qū)中，右鍵點擊工作區(qū)的路由器，將路由器激活，再選擇“IdlePC”選項，點擊“Idle PC”選項后，出現(xiàn)Idle PC的值，重復(fù)多次idlec值選擇，選擇CPU利用率最低的那個idlepc值。查看CPU的利用率，可以通過Windows中的任務(wù)管理器來獲取該信息。這樣，基本配置就完成，可以開始做仿真實驗了。圖 42 設(shè)備 IOS 添加 局域網(wǎng)內(nèi) IPv6 主機聯(lián)通的實現(xiàn)根據(jù)北京職業(yè)中專的具體情況，最有可能單獨建立小型的IPv6試驗網(wǎng)，所以IPv6網(wǎng)內(nèi)的互聯(lián)實驗非常重要。Windows XP 是支持IPv6協(xié)議的，但需要手動配置。主要通過對網(wǎng)絡(luò)中IPv6主機間的聯(lián)通測試，實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)最基本的功能。在純IPv6網(wǎng)絡(luò)中，我們需要像在IPv4網(wǎng)絡(luò)中一樣，首先保證網(wǎng)絡(luò)中的主機最基本的相互通信，在這個基礎(chǔ)上，才可以實現(xiàn)其它功能。通過交換機連接的IPv6網(wǎng)絡(luò)主機間的通信實驗拓?fù)鋱D如43所示。圖 43 IPv6網(wǎng)絡(luò)間的通信拓?fù)鋱D[實驗?zāi)康腯：在校園網(wǎng)中建設(shè)了IPv6網(wǎng)后，實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)中IPv6主機間基本的通信。[實驗設(shè)備]：支持 IPv6 協(xié)議的交換機，這里使用的是DLink DES1008D，整個環(huán)境是純IPv6網(wǎng)絡(luò)，兩臺計算機分別為PC1和PC2。[主機配置]：(1) 在PC1上做以下操作：在PC1主機的DOS對話框中手動裝載IPv6，使用命令“ipv6 install”開啟 Windows操作系統(tǒng)上的IPv6功能，如圖44所示。圖 44 裝載 IPv6 成功截圖使用命令“ipv6 adu 5/2001:da8::1”，為本地連接手動配置 IPv6 地址，用命令“ipv6 if”，查看網(wǎng)絡(luò)配置，如圖 45 所示。圖 45 PC1本地端口配置截圖其中，PC1的IPv6地址為：2001:da8::1。(2) 在PC2上做如下操作：同PC1一樣，先將IPv6加載到PC2上，然后給PC2使用命令“ipv6 adu 5/2001:da8::2”配置IPv6地址，顯示的配置如圖 46 所示。圖 46 PC2 本地端口配置其中，PC2 的IPv6地址為：2001:da8::2。(3) 連通性測試配置完兩臺主機上的IPv6地址，現(xiàn)在就要測試連通性了。在PC1上用ping6命令來測試與PC2的連通性，如圖47所示圖 47 PC1上對PC2連通性測試[實驗結(jié)果]測試通過，本地IPv6能正常通信，發(fā)送4個數(shù)據(jù)包，接收到了4個數(shù)據(jù)包，說明IPv6地址加載成功，并且兩個主機可以相互通信。 協(xié)議轉(zhuǎn)換技術(shù) 協(xié)議轉(zhuǎn)換技術(shù)介紹協(xié)議轉(zhuǎn)換技術(shù)也是比較常見的一種過渡，主要用于不同網(wǎng)絡(luò)協(xié)議間的通信。如源節(jié)點和目的節(jié)點分別使用不同的協(xié)議，這種情況下就要使用協(xié)議轉(zhuǎn)換，使其首部進(jìn)行轉(zhuǎn)換，從而使兩協(xié)議網(wǎng)之間可以通信。使用協(xié)議轉(zhuǎn)換技術(shù)的優(yōu)點有：數(shù)據(jù)報文在傳輸過程中無多余開銷；對IPv4 和IPv6 網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用程序是透明的；減少了IPv4 地址的需求；網(wǎng)絡(luò)擴展性好。根據(jù)北京職業(yè)中專的實際情況分析，IPv4網(wǎng)絡(luò)和IPv6網(wǎng)絡(luò)必將長期存在，因此IPv4網(wǎng)絡(luò)和IPv6網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián)也非常重要，通過分析比較，北京職業(yè)中專實現(xiàn)純IPv4和IPv6網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián)采用協(xié)議轉(zhuǎn)換技術(shù)比較好。協(xié)議轉(zhuǎn)換技術(shù)主要有如下幾種：(1) SIITSIIT（Stateless IP/ICMP Translation 無狀態(tài) IP 和 ICMP 協(xié)議翻譯）單獨對每個IP分組及ICMP報文實行協(xié)議轉(zhuǎn)換。由于它不記錄流的狀態(tài)，因此稱它為“無狀態(tài)”。由于“無狀態(tài)“，它對每個流都進(jìn)行一樣的處理，所以對每個分組都要翻譯。這種機制可與其他機制相結(jié)合，實現(xiàn)純IPv6和純IPv4站點間的通信。但在網(wǎng)絡(luò)層加密以及數(shù)據(jù)完整性保護(hù)下不能使用。SIIT只能應(yīng)用在小規(guī)模網(wǎng)絡(luò)中。(2) NATPTNATPT（Network Address TranslationProtocol Translation）是網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換協(xié)議轉(zhuǎn)換。是一種應(yīng)用在網(wǎng)絡(luò)層的協(xié)議轉(zhuǎn)換技術(shù)。NAT 指的是地址轉(zhuǎn)換，PT 指的是協(xié)議翻譯，即在進(jìn)行 IPv4/IPv6 地址轉(zhuǎn)換同時，協(xié)議也在轉(zhuǎn)換，從而使得 IPv4 網(wǎng)可以和 IPv6 網(wǎng)進(jìn)行通信。由于目前 IPv4 協(xié)議下為了解決地址短缺問題，大量采用了 NAT（動態(tài)地址翻譯）技術(shù)。NATPT 是將 SIIT 協(xié)議轉(zhuǎn)換技術(shù)與 NAT 相結(jié)合的一種技術(shù)。它處在 IPv6 網(wǎng)絡(luò)和 IPv4 網(wǎng)絡(luò)交界處，實現(xiàn)兩種協(xié)議主機的互通。協(xié)議轉(zhuǎn)換是為了實現(xiàn)兩種協(xié)議頭之間的轉(zhuǎn)換，地址轉(zhuǎn)換為了使兩協(xié)議網(wǎng)的主機可以識別對方。NATPT 協(xié)議下的互通模型如圖48 所示。圖 48 11 NATPT 協(xié)議技術(shù)下的 IPv4/IPv6 互通模型NATPT的工作原理是：用IPv4 地址池，給IPv6 指定一個IPv4 地址，用該指定的IPv4地址與IPv4 網(wǎng)絡(luò)通信。因此，NATPT首要的工作重點是建立IPv6 和IPv4 的地址的映射表。有了這個映射表就可以用SIIT做協(xié)議間的轉(zhuǎn)換，使得IPv6和IPv4網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)互通。NATPT技術(shù)可分為三種：靜態(tài)NATPT、動態(tài)NATPT以及結(jié)合了DNS ALG的動態(tài)NATPT。? 靜態(tài) NATPT該技術(shù)由 NATPT 網(wǎng)關(guān)靜態(tài)的配置IPv6地址和IPv4地址間的綁定關(guān)系。當(dāng)兩協(xié)議主機互通，報文經(jīng)過網(wǎng)關(guān)時，由網(wǎng)關(guān)根據(jù)所配置的綁定信息進(jìn)行轉(zhuǎn)換。靜態(tài) NATPT 原理較簡單易懂，但在路由器配置上需將兩協(xié)議地址對應(yīng)，因此配置較復(fù)雜，不易維護(hù)，還需耗費大量IPv4地址。? 動態(tài)NATPT在該技術(shù)中，NATPT網(wǎng)關(guān)向IPv6網(wǎng)絡(luò)發(fā)送96位的地址前綴，將這個前綴再加上32位的主機IPv4地址來標(biāo)識IPv4網(wǎng)絡(luò)主機。動態(tài)NATPT技術(shù)改進(jìn)了靜態(tài)技術(shù)耗費大量IPv4地址、配置較復(fù)雜的特點。采用上層協(xié)議的映射，用少量IPv4地址支持大量的轉(zhuǎn)換。但其必須由IPv6方先發(fā)起。? 結(jié)合了DNSALG的動態(tài)NATPT有些應(yīng)用的IP地址包含在凈載荷中，如果想對報文凈載荷內(nèi)的IP地址實行格式轉(zhuǎn)換，只能通過應(yīng)用層網(wǎng)關(guān)（ALG Application Level Gateway）實現(xiàn)。該技術(shù)不但能使IPv4和IPv6網(wǎng)絡(luò)的任一方發(fā)起連接，還可以基于DNS名訪問對方的主機，是一種較實用的過渡技術(shù)。網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖如圖49所示。圖 49 基于 DNSALG 的動態(tài) NATPT 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)(3) TRTTRT（Transport Relay Translator）傳輸層中繼，用在純IPv6網(wǎng)絡(luò)和純IPv4網(wǎng)絡(luò)之間的通信。TRT系統(tǒng)處于兩協(xié)議主機之間，實現(xiàn)IPv4與IPv6的數(shù)據(jù)對譯。由于工作在傳輸層，不用考慮路徑MTU和數(shù)據(jù)報分段問題。但它只支持雙向傳送的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，還無法轉(zhuǎn)換內(nèi)嵌于數(shù)據(jù)載荷的地址信息。(4) BISBIS（Bump in the Stack）主要通過主機中添加的多個模塊來監(jiān)測TCP/IP與網(wǎng)卡驅(qū)動程序間