【導(dǎo)讀】作為整個網(wǎng)絡(luò)基石的IPv4也已經(jīng)十分成熟。但是由于自身的限制，己經(jīng)逐漸暴露了許多問題和缺點，于是IPv6被IETF設(shè)計出來用以替代IPV4。整個網(wǎng)絡(luò)從IPv4過渡到IPv6需要比較長的時間，兩種網(wǎng)絡(luò)將在今后長期共存。本論文將介紹IPv4的缺點，以及IPv6的諸多優(yōu)點，分析幾種常見過渡技術(shù):雙棧技術(shù)、隧道技術(shù)、NAT一PT協(xié)議轉(zhuǎn)換。結(jié)合目前校園網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)部署情況，將這些過渡技術(shù)合理的運用于其中，實現(xiàn)在當(dāng)前以IPv4為主的網(wǎng)絡(luò)中兼容IPv6網(wǎng)絡(luò)。以期在今后將來很長的一段時間內(nèi)做到在校園網(wǎng)內(nèi)IPv4網(wǎng)絡(luò)和IPv6網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)互通。這也是推動下一代互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議IPv6研究的主要動力。在目前以IPv4為基礎(chǔ)的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)如此成熟與成功的情況下，不可能馬上拋開原有IPv4網(wǎng)絡(luò)來建IPv6網(wǎng)絡(luò)。3)根據(jù)目前校園網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)布局以及將來的擴展需求，盡量利用現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，提出以一種兼容IPv4和IPv6的組網(wǎng)方案。介紹IPv4協(xié)議的不足之處、IPv6協(xié)議

　　

【正文】 Dynamips模擬器，然后用Dynamips實現(xiàn)了三種過渡技術(shù)的試驗，為下章校園網(wǎng)IPv4與IPv6共存方案提供技術(shù)支持。4. 基于校園網(wǎng)的IPv6構(gòu)架方案 實現(xiàn)校園網(wǎng)IPv6與IPv4共存 組建IPv4/IPv6校園網(wǎng)其實是在學(xué)校己經(jīng)比較成熟的IPv4網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)之上組建新的IPv6網(wǎng)絡(luò)，根據(jù)不同時期的應(yīng)用需求逐步對IPv6網(wǎng)絡(luò)進行針對性改造讓其適應(yīng)日益增長的IPv6應(yīng)用要求。目前，從IPv6在校園網(wǎng)內(nèi)的發(fā)展規(guī)律來看，IPv6數(shù)據(jù)量增長是一個漸進的過程，而現(xiàn)在的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備大部分都是基于IPv4的，不可能將它在短時間內(nèi)都過渡到基于IPv6的設(shè)備。因此校園網(wǎng)中應(yīng)用IPv6也是一個漸進的過程，IPv4/IPv6將長期共存。目前,我校校園網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖如圖8所示。2006年中國教育科研網(wǎng)2 (Cernet2)開通，Cernet2是中國教育科研網(wǎng)專門針對IPv6技術(shù)的發(fā)展建設(shè)的實驗型網(wǎng)絡(luò)。現(xiàn)在已經(jīng)在全國許多高校開通。我校如要進行IPv6的過渡，則也應(yīng)該連接到CERNET2。為了實現(xiàn)逐步過渡的目標(biāo)，首先就是在校園網(wǎng)內(nèi)部架設(shè)實驗于實用相結(jié)合的內(nèi)部IPv6網(wǎng)絡(luò)，即能從實際上解決學(xué)校IP地址短缺的問題，又能為使用IPv6技術(shù)積累經(jīng)驗。經(jīng)過調(diào)查研究，發(fā)現(xiàn)我校校園網(wǎng)設(shè)備對IPv6支持情況如下表4: 表4 校園網(wǎng)設(shè)備對IPv6支持情況設(shè)備種類設(shè)備型號對IPv6的支持情況核心層交換機神州數(shù)碼DCRS7616需增加NP模塊匯聚層交換機神州數(shù)碼DCRS7515支持接入層交換機 神州數(shù)碼DCRS5512G不支持接入層交換機神州數(shù)碼DCS3950S不支持接入層交換機神州數(shù)碼DCS3926S不支持從上表可以看出，我校校園網(wǎng)除接入層交換機外，其他都可以直接支持或通過升級支持IPv6。這樣就可以在不改變校園網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?，不增加設(shè)備的情況下，實現(xiàn)IPv4和IPv6的共存，并實現(xiàn)層次化的IPv6網(wǎng)絡(luò)。經(jīng)研究，對校園網(wǎng)改造可采取如下方案：1． 將1試驗樓改造為IPv6網(wǎng)絡(luò)。2． 為連接1實驗樓的核心交換機增加一個NP模塊，設(shè)置為雙棧交換機。3． 將講解1實驗樓的匯聚交換機設(shè)置位雙棧交換機4． 將路由器設(shè)備為雙棧路由器，并連接到CERNET2。校園網(wǎng)其他設(shè)備不做改動。改造后的校園網(wǎng)拓?fù)鋱D如圖9改造后的校園網(wǎng)通信情況可分為以下幾種情況：1． 校園網(wǎng)內(nèi)部IPv4主機之間通信。對于校園網(wǎng)內(nèi)部IPv4主機之間通信，通過IPv4協(xié)議棧。與改造前無任何區(qū)別。2． 校園網(wǎng)內(nèi)部IPv6主機之間通信。對于校園網(wǎng)內(nèi)部IPv6主機之間通信，通過IPv6協(xié)議棧。只需要在匯聚層和核心層交換機上開啟雙棧。3． 校園網(wǎng)內(nèi)部IPv4與IPv6主機之間通信。對于校園網(wǎng)內(nèi)部IPv4與IPv6主機之間通信，可在匯聚層交換機上運用NATPT技術(shù)實現(xiàn)雙向轉(zhuǎn)化。4． 校園網(wǎng)內(nèi)部IPv6主機與外部IPv6之間通信。對于直接相連的IPv6網(wǎng)絡(luò)直接通過IPv6協(xié)議棧通信，非直接相連的IPv6孤島，可在邊界路由器上開啟6to4隧道，通過6to4隧道進行通信。5． 校園網(wǎng)內(nèi)部IPv6主機與外部IPv4之間通信對于校園網(wǎng)內(nèi)部IPv6主機與外部IPv4之間通信，可在邊界路由器上運行NATPT進行轉(zhuǎn)換。實現(xiàn)與外界IPv4網(wǎng)絡(luò)通信。通過以上一系列工作，可基本實現(xiàn)在將新增的IPv6網(wǎng)絡(luò)平滑的融入到IPv4網(wǎng)絡(luò)當(dāng)中。然后，隨著時間的推移，IPv6技術(shù)的成熟，IPv6應(yīng)用增多，可逐步將IPv4節(jié)點升級到IPv6節(jié)點，加大IPv6節(jié)點的覆蓋面。最后，將校園網(wǎng)全面過渡到純IPv6網(wǎng)絡(luò)。 圖8 純IPv4的校園網(wǎng)骨干網(wǎng)拓?fù)鋱D圖9 IPv6與IPv4共存的校園網(wǎng)骨干網(wǎng)拓?fù)鋱D 本章小結(jié)在本章，根據(jù)校園網(wǎng)的實際情況，提出了建設(shè)加入IPv6網(wǎng)絡(luò)的方案。根據(jù)具體情況，綜合的運用各種過渡技術(shù)，實現(xiàn)IPv4網(wǎng)絡(luò)和IPv6網(wǎng)絡(luò)的共存。5 結(jié)論與發(fā)展前景 根據(jù)在校園網(wǎng)內(nèi)增加IPv6網(wǎng)絡(luò)的常見情況，搭建實驗環(huán)境分別實驗了IPv6網(wǎng)絡(luò)內(nèi)，IPv6主機之間的通信、NATPT協(xié)議轉(zhuǎn)換技術(shù)、隧道技術(shù)和雙協(xié)議棧技術(shù)三種IPv4/IPv6過渡技術(shù)的實現(xiàn)。經(jīng)過實驗，得出結(jié)論:利用現(xiàn)有的設(shè)備，采用合適的方法，根據(jù)具體情況，是可以實現(xiàn)在一個普通的校園網(wǎng)內(nèi)增設(shè)IPv6網(wǎng)絡(luò)的，通過上述三種過渡技術(shù)，可以在校園網(wǎng)內(nèi)實現(xiàn)IPv4和IPv6網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián)互通，從而在今后一段時間內(nèi)，實現(xiàn)從IPv4向IPv6的平滑過渡。 由于實驗條件和本身技術(shù)水平的限制，還不能真正完成一個將IPv6網(wǎng)絡(luò)接入IPv4網(wǎng)絡(luò)的大型實驗項目，對于真正實施中可能遇到的問題準(zhǔn)備不足。從IPv4網(wǎng)絡(luò)向IPv6網(wǎng)絡(luò)過渡過程中將會遇到的諸多情況，在小型的實驗中是無法發(fā)現(xiàn)的。所以在條件許可的情況下，應(yīng)該更多的在真正的校園網(wǎng)內(nèi)嘗試架設(shè)IPv6網(wǎng)絡(luò)，從而在遇到的問題的時候找到解決辦法。 對于IPv6，其應(yīng)用前景很是廣泛，主要有[10]: (1)移動IPv6:移動IPv6是IPv6協(xié)議體系的擴展，目前研究方向主要集中在移動中的快速切換、安全性、QOS以及網(wǎng)絡(luò)移動性。移動IPv6利用其巨大的地址空間，將使得Intenet無處不在真正成為可能。并且移動IPv6可以提供語音、數(shù)據(jù)、視頻融合的高品質(zhì)多樣化的通信服務(wù)。移動IPv6技術(shù)將出現(xiàn)在筆記本計算機、個人數(shù)字助手(PDA)和手機中。人們可以隨時隨地收發(fā)傳真、電子郵件以及其它實時咨詢。 (2)電信網(wǎng)絡(luò)、廣播電視網(wǎng)絡(luò)和計算機網(wǎng)絡(luò)的融合。利用IPv6的巨大優(yōu)勢計算機網(wǎng)絡(luò)向傳統(tǒng)的電信網(wǎng)絡(luò)和廣播電視網(wǎng)絡(luò)的滲透，使聲音、圖像、視頻變?yōu)閿?shù)字信號在計算機中加工、存儲，在網(wǎng)絡(luò)上傳播，從而可能實現(xiàn)一次數(shù)字化革命。隨著信息化的發(fā)展，“三網(wǎng)合一”已經(jīng)成為國際化趨勢，在以IPv6技術(shù)為基礎(chǔ)的下一代網(wǎng)絡(luò)平臺上，能夠滿足“三網(wǎng)合一”的技術(shù)要求。 (3) IPv6技術(shù)和3G的的結(jié)合、和智能家電結(jié)合在不遠(yuǎn)的將來成為可能?！懊恳粋€電子設(shè)備都擁有一個IP地址”會讓人們的生活發(fā)揮前所未有改變。由IPv6,Softswicth和3G構(gòu)建的下一代網(wǎng)絡(luò)(NGN)將成為真正融合的網(wǎng)絡(luò)(ConvergedNetwork)。 下一步的工作重點，是研究在IPv4和IPv6網(wǎng)絡(luò)共存的條件下，如何提高過渡時期的網(wǎng)絡(luò)傳輸速率和提高網(wǎng)絡(luò)安全性。由于IPv4和IPv6網(wǎng)絡(luò)從地層架構(gòu)就是不同的，無論采用雙協(xié)議棧技術(shù)、隧道技術(shù)或者協(xié)議轉(zhuǎn)換技術(shù)，都會對網(wǎng)絡(luò)的傳輸速度有不小的影響。如果能在最小的改變網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的情況下大幅度提升IPv4/IPv6網(wǎng)絡(luò)之間傳輸?shù)乃俣?，將會極大的增加人們使用IPv6技術(shù)的決心，從而真正大規(guī)模的開始架設(shè)和實際使用IPv6網(wǎng)絡(luò)。在實際使用IPv6網(wǎng)絡(luò)，并提供商業(yè)服務(wù)前，如何保證在IPv4和IPv6兩種協(xié)議之間數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩砸彩潜仨氁紤]的，IPv4和IPv6網(wǎng)絡(luò)都有自己的安全架構(gòu)，如何融合二者，保證跨網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)安全性將成為一個非常重要的課題。所以下一步的工作內(nèi)容主要是實驗如何提高IPv4/IPv6網(wǎng)絡(luò)傳輸速率和跨IPv4/IPv6網(wǎng)絡(luò)間的安全性。致謝語首先我要十分地感謝我的導(dǎo)師*老師。能夠師從*老師，我感到非常榮幸。本論文從選題、總體架構(gòu)、設(shè)計方案的論證、到撰寫、實驗及測試都是在*老師的悉心關(guān)懷和指導(dǎo)下完成的。他知識淵博、治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)、平易近人，不但在我的學(xué)習(xí)和研究給了很大的幫助，而且成為我今后待人處事上的模范。他不但為我提供給良好的學(xué)習(xí)環(huán)境，而且為我們搜集最新的業(yè)界咨詢，并引導(dǎo)我們在這個日新月異的行業(yè)里，不斷開拓進取，接觸計算機網(wǎng)絡(luò)前沿的技術(shù)和設(shè)備。從而，使我開拓了思維和眼界。在此，我向他表示崇高的敬意和衷心的感謝。 其次，我要衷心感謝所有計算機學(xué)院的授課老師以及工作人員，他們廣博的知識和學(xué)術(shù)方面高深的造詣使我能夠掌握許多新的知識和技能。他們認(rèn)真敬業(yè)的工作態(tài)度和孜孜不倦的教誨幫助我得以順利完成學(xué)業(yè)。 我還要感謝平時關(guān)心和幫助過我的同學(xué)，特別是幾位室友。他們在我的大學(xué)階段的學(xué)習(xí)和生活中，也給予了極大的關(guān)心和幫助的指導(dǎo)，使我能夠順利的完成實驗和論文工作。 最后，我要感謝我的父母，這么年來他們一直給我鼓勵和支持。他們無私的奉獻是我在人生道路上克服困難，勇往直前的最大動力。參考文獻[1]李振強. 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