【正文】 A(configif)tunnel source f0/1 A(configif)IPv6 address 2002:ac10:0202::1/128 A(configif)exit隧道技術是目前看來是一種比較通用的過渡技術，也被稱為封裝技術。將IPv6數(shù)據(jù)包封裝于IPv4首部，以IPv4網(wǎng)絡為通信載體進行IPv6網(wǎng)絡的互聯(lián)。具體實現(xiàn)中，會將IPv4首部的協(xié)議字段值設為41，標識著后面的協(xié)議字段為IPv6分組，隧道的入口地址和出口地址對應著封裝的IPv4協(xié)議首部的源地址和目的地址。優(yōu)點：隧道技術需要在隧道入口點和出口點進行配置，技術實現(xiàn)上還是比較容易的，關鍵在于隧道的透明性，IPv6網(wǎng)絡之間通過隧道相互通信，但它們卻感覺不到隧道的存在，對于IPv6網(wǎng)絡，隧道相當于只起到物理連接的作用，不用配置任何專用的數(shù)據(jù)鏈路和IPv6路由器，大大減少了投資。缺點：為IPv6配置隧道的過程還是比較麻煩，也不能實現(xiàn)IPv6主機與IPv4主機之間的通信，此外，在隧道的入口處可能還會進行分段的處理，存在跳數(shù)和MTU的限制，同時還隱藏著單點故障的風險。 基于協(xié)議轉換技術的模擬與分析這里存在IPv4和IPv6兩個網(wǎng)絡，現(xiàn)在要實現(xiàn)IPv6與IPv4的直接互聯(lián)。下圖315為采用Cisco Packet Tracer軟件搭建的網(wǎng)絡拓撲圖：圖315 網(wǎng)絡拓撲圖現(xiàn)有三臺路由器，先分別對A和C路由器的端口和路由進行配置：Router(config)hostname AA(config)int f0/0A(configif)ip address A(configif)no shutdownA(configif)exitA(config)ip route amp。Router(config)hostname CC(config)IPv6 unicastroutingC(config)int f0/0C(configif)IPv6 address 2000::2/64C(configif)no shutdownC(configif)exitC(config)IPv6 route ::/0 FastEthernet0/0 2000::1對兩個網(wǎng)絡的邊界路由器B進行端口及NATPT靜態(tài)映射配置Router(config)hostname BB(config)IPv6 unicastroutingB(config)int f0/0B(configif)ip address B(configif)no shutdownB(configif)IPv6 natB(configif)exitB(config)int f0/1B(configif)IPv6 address 2000::1/64B(configif)no shutdownB(configif)IPv6 natB(configif)exitB(config)IPv6 nat v4v6 source 2001::1B(config)IPv6 nat v6v4 source 2000::2 B(config)IPv6 nat prefix 2001::/96驗證測試結果：用路由器Aping路由器C，結果如下圖圖316 路由器B接受數(shù)據(jù)包圖317 路由器B發(fā)出數(shù)據(jù)包圖318 實驗結果NATPT的動態(tài)配置只是更改路由器B的配置，如下B(config)IPv6 accesslist IPv6B(configIPv6acl) permit IPv6 2000:aaaa::/48 anyB(config)IPv6 nat v6v4 source list IPv6 pool IPv6poolB(config)IPv6 nat v6v4 pool IPv4pool prefixlength 24B(config)IPv6 nat prefix 2001::/96協(xié)議轉化技術也被稱為翻譯技術，主要是對網(wǎng)絡高三層進行翻譯，分別為應用層轉換、傳輸層轉換和網(wǎng)絡層轉換，目前網(wǎng)絡層轉換是協(xié)議層轉換使用最多的部分。優(yōu)點：使用的IPv4地址較少；不同協(xié)議版本的IP可以相互通信；具有較好的可擴展性；IPv6與IPv4網(wǎng)絡中之間的應用程序也是透明的；在傳輸過程中的開銷較小等。缺點：地址和協(xié)議轉換時的長時間延遲，若某些字段不能正常轉換，會導致數(shù)據(jù)信息丟失，從而產(chǎn)生一些數(shù)據(jù)碎片。轉換技術還不支持IPv6如端到端之間的安全等的高級特性。除此之外，NAT技術對網(wǎng)絡拓撲的搭建也有一定的顯示，對已發(fā)送出去的數(shù)據(jù)包，應答報文則也必須通過同一路由器，造成了單點故障的風險。第4章 基于xxx校園網(wǎng)的過渡方案設計 xxx校園網(wǎng)概述目前xxx校園采用的環(huán)形和星形結構結合的拓撲圖搭建，主干采用千兆網(wǎng)絡技術組網(wǎng)，如圖41。全校所有的計算機均通過接入各院系樓棟的交換機，再于本樓棟的匯聚層交換機相連，所有匯聚層交換機最后直接連接到核心交換機上，再通過一臺Cisco 7206路由器作為路由策略，分別于CERNET、廣電和中國電信網(wǎng)絡相連通。如圖51核心交換機：Cisco6509；匯聚層交換機：主要有思科4006/4506/4507系列、思科3550系列、銳捷6506/2126G系列等；接入層交換機：主要有銳捷2621S，港灣u24E等。圖41 xxx校園網(wǎng) 校園網(wǎng)過渡三階段從目前網(wǎng)絡升級來看，平穩(wěn)過渡已是共識，IPv4經(jīng)過幾十年的發(fā)展已發(fā)展成一個相當成熟穩(wěn)定的協(xié)議，很多應用和設備都是基于IPv4協(xié)議基礎上的，校園網(wǎng)絡亦是如此。目前，為了讓IPv4網(wǎng)絡平穩(wěn)的向IPv6網(wǎng)絡過渡，主要分為以下三個階段，如圖42：圖42 IPv6過渡三階段第一階段為IPv6的過渡初期，IPv4仍占著主導地位，IPv6的網(wǎng)絡也只在實驗網(wǎng)、內(nèi)部網(wǎng)等一些IPv6網(wǎng)絡邊緣地方存在，IPv6就如一座座的孤島存在IPv4的海洋中。若IPv6這些孤島彼此之間想要通信，得通過IPv4骨干網(wǎng)來轉發(fā)數(shù)據(jù)，這期間常采用隧道技術來過渡。第二階段為IPv6的過渡中期，這時IPv6網(wǎng)絡與IPv4網(wǎng)絡達到了互存，IPv6的各種應用、業(yè)務也逐漸得到發(fā)展，用戶越來越感覺到IPv6帶給他們上網(wǎng)的穩(wěn)定、安全和便捷，也開始出現(xiàn)了IPv6的骨干網(wǎng)，由于IPv6與IPv4之間的通信已經(jīng)相當普遍，因此會采用的過渡技術更多的是隧道技術和地址協(xié)議轉換技術。第三階段為IPv6的過渡末期，IPv6與IPv4的地位與現(xiàn)在完全轉換，IPv6開始占有主導地位，大量的業(yè)務實現(xiàn)都是在IPv6的平臺上，全球的骨干網(wǎng)都以IPv6為基礎，除了為部分IPv4網(wǎng)絡正常通信還在采用隧道和協(xié)議轉換過渡技術外，基本上過渡技術已不再需要。三個過渡時期結束之后，IPv6網(wǎng)絡將完全代替IPv4網(wǎng)絡，實現(xiàn)全面升級。 xxx校園網(wǎng)過渡方案設計第二代中國教育和科研計算機網(wǎng)CERNET2是中國下一代互聯(lián)網(wǎng)示范工程CNGI最大的核心網(wǎng)和唯一的全國性學術網(wǎng)，是目前所知世界上規(guī)模最大的采用純IPv6技術的下一代互聯(lián)網(wǎng)主干網(wǎng)，如今已在校園網(wǎng)進一步推廣應用，這也為各高校升級IPv6網(wǎng)絡提供了機會。 設計原則xxx目前的校園網(wǎng)是采用的三層網(wǎng)絡架構，是比較成熟的IPv4網(wǎng)絡，對于部署向IPv6過渡期間，必需要保證在原有穩(wěn)定的基礎上升級網(wǎng)絡。穩(wěn)定性：確保xxx校園網(wǎng)目前提供的服務穩(wěn)定。網(wǎng)絡系統(tǒng)是日常業(yè)務和各種應用系統(tǒng)的基礎設施，必須保證在工作日和重點時期網(wǎng)絡的正?？捎谩８咝阅埽簒xx網(wǎng)絡中心目前對校內(nèi)外提供了大量信息服務與應用，包括數(shù)字圖書館、FTP服務、DNS、軟件下載、VOD、課件資源、音樂在線等10余種服務，主干網(wǎng)應提供可靠保證的服務質(zhì)量和充足的帶寬，確保數(shù)據(jù)、圖像語音等多媒體實時通訊高性能?？蓴U展：最大限度的減少對現(xiàn)有網(wǎng)絡架構和設備的調(diào)整，但也要盡量滿足設備，不僅只滿足當前需要，還要適應我校未來校園網(wǎng)的變化，網(wǎng)絡可以平滑的擴展和升級。易管理：升級后的網(wǎng)絡應易于管理和維護、操作簡單，易學易用，便于進行網(wǎng)絡的配置和管理。 升級的內(nèi)容根據(jù)自己的即將采取的過渡設計方案，會先對xxx現(xiàn)有網(wǎng)絡結構進行一定的改造與升級，但考慮到成本的限制等各方面原因，因此會最大限度的利用現(xiàn)有設備，以下就是升級的內(nèi)容： 新增一臺IPv6路由設備為接入IPv6骨干網(wǎng)CERENT2成都核心節(jié)點，原有的IPv4路由器不能再直接連入，需要新增一臺Cisco 7206支持雙棧路由的路由器，并且以萬兆光纖接入到xxx核心層交換機。 校園骨干網(wǎng)帶寬升級我?，F(xiàn)有到互聯(lián)網(wǎng)出口3個，分別為到教育網(wǎng)（CERNET），出口帶寬為16M、廣電，出口帶寬為100M；中國電信，出口帶寬為1000M。隨著信息化建設的深入，包括學習的教務管理系統(tǒng)、數(shù)字圖書館、視頻服務等業(yè)務在內(nèi)的校園信息系統(tǒng)建設要求核心交換機能夠提供無瓶頸的數(shù)據(jù)交換，在接入萬兆的骨干網(wǎng)絡是我校園未來發(fā)展的趨勢。升級校園網(wǎng)后還有多一個出口，以獨立的萬兆光纖接入CERNET2成都核心節(jié)點。 IPv6路由設計考慮到原有的IPv4網(wǎng)絡采用的是OSPFv2作為主要的路由策略，本次校園網(wǎng)IPv6過渡設計方案采用的OSPFv3路由協(xié)議。新建校園網(wǎng)將全網(wǎng)部署雙協(xié)議棧，使IPv4/IPv6校園網(wǎng)資源可平滑對接。 組播路由設計在我校網(wǎng)絡中，隨著IPTV、視頻點播等大規(guī)模應用的開展，校園網(wǎng)中組播技術的應用越來越廣泛，IPv6對組播有很好的支持,考慮到原有IPv4網(wǎng)絡，本次升級方案設計采用雙棧組播技術而不是純IPv6網(wǎng)絡。雙棧組播是IPv4和IPv6組播網(wǎng)的疊加，組播源配置成雙棧，可以同時向IPv4分組和IPv6分組發(fā)送數(shù)據(jù)流，使運行不同協(xié)議的主機均能收到組播報文。 設備升級在xxx校園網(wǎng)中，核心層交換機cisco6509是支持IPv4/IPv6雙協(xié)議棧的交換機，可以不用更換可以直接升級為雙協(xié)議棧交換機；匯聚層交換機部分支持雙協(xié)議棧，如東區(qū)行政樓匯聚層交換機cisco4506和東區(qū)院系樓匯聚層交換機cisco4507，,則可直接進行升級。若主機支持雙?？梢詽M足廣大師生同時對CERNET和CERENT2同時訪問。升級后的網(wǎng)絡簡易拓撲圖如圖43：圖43 升級后的網(wǎng)絡拓撲圖 過渡設計方案采用雙棧模式過渡在xxx校園網(wǎng)的升級內(nèi)容中，核心層與部分匯聚層交換機均升級成IPv4/IPv6雙棧交換機，可采用雙棧技術與IPv6骨干網(wǎng)進行連接，網(wǎng)絡拓撲圖如圖44：圖44 雙棧模式拓撲圖這是目前xxx校園網(wǎng)中最理想的方法，對于雙棧終端，IPv4網(wǎng)關和IPv6網(wǎng)關均部署在匯聚層交換機上，該網(wǎng)絡可以支持雙棧用戶同時訪問IPv4和IPv6網(wǎng)絡，同時對不支持IPv4網(wǎng)絡的主機或交換機的運行沒有任何影響，這部分網(wǎng)絡采用雙棧技術開銷小、管理簡單、IPv4和IPv6的邏輯界面也很清晰。由于對設備有限制，更適合于新建的網(wǎng)絡。采用隧道模式過渡xxx網(wǎng)絡建設已經(jīng)相當成熟穩(wěn)定了，但校園網(wǎng)中原有的部分三層設備不能支持IPv6設備，如匯聚層交換機cisco3550、cisco4006，對于這部分設備若全部替換，所要得成本也是相當大的，則可采用隧道技術支持向IPv6的過渡。網(wǎng)絡拓撲圖如圖45：圖45 隧道模式拓撲圖對于雙棧終端，IPv4網(wǎng)關部署在匯聚層IPv4交換機上，由于三層交換機不能完成對IPv6報文的轉發(fā)，需要部署IPv6客戶端到路由器的自動隧道6to4/ISATAP來完成。需要把IPv6客戶端的網(wǎng)關地址設置為6to4/ISATAP路由器地址，即新增的IPv6路由器的地址。此模式IPv6客戶端配置比較簡單，只需要知道隧道對端路由器接口的IPv4地址即可，就可訪問全球IPv6資源。這種技術比較適合IPv4仍為網(wǎng)絡主流的校園網(wǎng)中。 綜合分析我校校園是一種典型的三層結構，即核心層、匯聚層和接入層，部分匯聚層和兩個核心層路由器都支持雙棧，但西區(qū)圖書館和東區(qū)圖書館的匯聚層cisco交換機不支持IPv6協(xié)議，IPv6協(xié)議則不能通過路由到達核心交換機，結合我校校園情況可以分成兩部分建設。新區(qū)的東區(qū)行政樓匯聚層交換機cisco4506和東區(qū)院系樓匯聚層交換機cisco4507相對而言，新購入的網(wǎng)絡設備均支持雙棧協(xié)議，可采用雙棧模式，以路由方式接入核心IPv6網(wǎng)絡。對西區(qū)圖書館的匯聚層交換機cisco4006和東區(qū)圖書館的匯聚層交換機cisco3550這些都是比較早的設備，不支持IPv6協(xié)議，可采用隧道協(xié)議模式接入IPv6，在以后進行升級改造時，更換為支持IPv6的三層設備，可以以雙棧模式接入IPv6。在xxx校網(wǎng)內(nèi)，如果想要建設單獨的IPv6網(wǎng)絡，并保證新建的IPv6網(wǎng)絡與原有的IPv4網(wǎng)絡進行互通，可要利用到NATPT過渡技術，則要新增一臺NATPT設備和重新部署雙棧設備，通過在雙棧出口路由器上啟用NATPT、ISATAP隧道或6to4隧道等技術實現(xiàn)校園網(wǎng)內(nèi)部IPv4/IPv6網(wǎng)絡與外部IPv6和IPv4網(wǎng)絡業(yè)務的互訪，但這種情況目前暫時不適用。 Windows操作系統(tǒng)下IPv6協(xié)議安裝與配置 IPv6協(xié)議的安裝Win7和Vista默認安裝時已經(jīng)可以直接支持IPv6協(xié)議，用戶所接入的IPv6網(wǎng)絡如果打開了IPv6的鄰居發(fā)現(xiàn)協(xié)議，并允許路由通告的話，可以直接獲得IPv6地址。Windows XP系統(tǒng)安裝了SP1補丁包后，已包含對IPv6協(xié)議的支持，但還需要手工安裝該協(xié)議。在開始菜單，運行cmd，在命令窗口使用IPv6 install命令，安裝完成后，重啟計算機，即可使用IPv6網(wǎng)絡。Windows 2000對IPv6的支持不太好，需要單獨下載并安裝補丁包。第一步：下載補丁包(../download/4/b/a/4ba7646131be49dfa2c67doee318dle9/)。第二步：安裝補丁文件，解壓到某個目錄下如c:\pro\IPv6set。第三步：運行配置程序點