【正文】 A(configif)tunnel source f0/1 A(configif)IPv6 address 2002:ac10:0202::1/128 A(configif)exit隧道技術(shù)是目前看來(lái)是一種比較通用的過渡技術(shù)，也被稱為封裝技術(shù)。將IPv6數(shù)據(jù)包封裝于IPv4首部，以IPv4網(wǎng)絡(luò)為通信載體進(jìn)行IPv6網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián)。具體實(shí)現(xiàn)中，會(huì)將IPv4首部的協(xié)議字段值設(shè)為41，標(biāo)識(shí)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(duì)應(yīng)著封裝的IPv4協(xié)議首部的源地址和目的地址。優(yōu)點(diǎn)：隧道技術(shù)需要在隧道入口點(diǎn)和出口點(diǎn)進(jìn)行配置，技術(shù)實(shí)現(xiàn)上還是比較容易的，關(guān)鍵在于隧道的透明性，IPv6網(wǎng)絡(luò)之間通過隧道相互通信，但它們卻感覺不到隧道的存在，對(duì)于IPv6網(wǎng)絡(luò)，隧道相當(dāng)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(diǎn)：為IPv6配置隧道的過程還是比較麻煩，也不能實(shí)現(xiàn)IPv6主機(jī)與IPv4主機(jī)之間的通信，此外，在隧道的入口處可能還會(huì)進(jìn)行分段的處理，存在跳數(shù)和MTU的限制，同時(shí)還隱藏著單點(diǎn)故障的風(fēng)險(xiǎn)。 基于協(xié)議轉(zhuǎn)換技術(shù)的模擬與分析這里存在IPv4和IPv6兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)，現(xiàn)在要實(shí)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(luò)拓?fù)鋱D：圖315 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D現(xiàn)有三臺(tái)路由器，先分別對(duì)A和C路由器的端口和路由進(jìn)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(duì)兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)的邊界路由器B進(jìn)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(yàn)證測(cè)試結(jié)果：用路由器Aping路由器C，結(jié)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(shí)驗(yàn)結(jié)果NATPT的動(dòng)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(zhuǎn)化技術(shù)也被稱為翻譯技術(shù)，主要是對(duì)網(wǎng)絡(luò)高三層進(jìn)行翻譯，分別為應(yīng)用層轉(zhuǎn)換、傳輸層轉(zhuǎn)換和網(wǎng)絡(luò)層轉(zhuǎn)換，目前網(wǎng)絡(luò)層轉(zhuǎn)換是協(xié)議層轉(zhuǎn)換使用最多的部分。優(yōu)點(diǎn)：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(kuò)展性；IPv6與IPv4網(wǎng)絡(luò)中之間的應(yīng)用程序也是透明的；在傳輸過程中的開銷較小等。缺點(diǎn)：地址和協(xié)議轉(zhuǎn)換時(shí)的長(zhǎng)時(shí)間延遲，若某些字段不能正常轉(zhuǎn)換，會(huì)導(dǎo)致數(shù)據(jù)信息丟失，從而產(chǎn)生一些數(shù)據(jù)碎片。轉(zhuǎn)換技術(shù)還不支持IPv6如端到端之間的安全等的高級(jí)特性。除此之外，NAT技術(shù)對(duì)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞拇罱ㄒ灿幸欢ǖ娘@示，對(duì)已發(fā)送出去的數(shù)據(jù)包，應(yīng)答報(bào)文則也必須通過同一路由器，造成了單點(diǎn)故障的風(fēng)險(xiǎn)。第4章 基于xxx校園網(wǎng)的過渡方案設(shè)計(jì) xxx校園網(wǎng)概述目前xxx校園采用的環(huán)形和星形結(jié)構(gòu)結(jié)合的拓?fù)鋱D搭建，主干采用千兆網(wǎng)絡(luò)技術(shù)組網(wǎng)，如圖41。全校所有的計(jì)算機(jī)均通過接入各院系樓棟的交換機(jī)，再于本樓棟的匯聚層交換機(jī)相連，所有匯聚層交換機(jī)最后直接連接到核心交換機(jī)上，再通過一臺(tái)Cisco 7206路由器作為路由策略，分別于CERNET、廣電和中國(guó)電信網(wǎng)絡(luò)相連通。如圖51核心交換機(jī)：Cisco6509；匯聚層交換機(jī)：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(jī)：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(luò)升級(jí)來(lái)看，平穩(wěn)過渡已是共識(shí)，IPv4經(jīng)過幾十年的發(fā)展已發(fā)展成一個(gè)相當(dāng)成熟穩(wěn)定的協(xié)議，很多應(yīng)用和設(shè)備都是基于IPv4協(xié)議基礎(chǔ)上的，校園網(wǎng)絡(luò)亦是如此。目前，為了讓IPv4網(wǎng)絡(luò)平穩(wěn)的向IPv6網(wǎng)絡(luò)過渡，主要分為以下三個(gè)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(dǎo)地位，IPv6的網(wǎng)絡(luò)也只在實(shí)驗(yàn)網(wǎng)、內(nèi)部網(wǎng)等一些IPv6網(wǎng)絡(luò)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(lái)轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)，這期間常采用隧道技術(shù)來(lái)過渡。第二階段為IPv6的過渡中期，這時(shí)IPv6網(wǎng)絡(luò)與IPv4網(wǎng)絡(luò)達(dá)到了互存，IPv6的各種應(yīng)用、業(yè)務(wù)也逐漸得到發(fā)展，用戶越來(lái)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(dāng)普遍，因此會(huì)采用的過渡技術(shù)更多的是隧道技術(shù)和地址協(xié)議轉(zhuǎn)換技術(shù)。第三階段為IPv6的過渡末期，IPv6與IPv4的地位與現(xiàn)在完全轉(zhuǎn)換，IPv6開始占有主導(dǎo)地位，大量的業(yè)務(wù)實(shí)現(xiàn)都是在IPv6的平臺(tái)上，全球的骨干網(wǎng)都以IPv6為基礎(chǔ)，除了為部分IPv4網(wǎng)絡(luò)正常通信還在采用隧道和協(xié)議轉(zhuǎn)換過渡技術(shù)外，基本上過渡技術(shù)已不再需要。三個(gè)過渡時(shí)期結(jié)束之后，IPv6網(wǎng)絡(luò)將完全代替IPv4網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)全面升級(jí)。 xxx校園網(wǎng)過渡方案設(shè)計(jì)第二代中國(guó)教育和科研計(jì)算機(jī)網(wǎng)CERNET2是中國(guó)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(guó)性學(xué)術(shù)網(wǎng)，是目前所知世界上規(guī)模最大的采用純IPv6技術(shù)的下一代互聯(lián)網(wǎng)主干網(wǎng)，如今已在校園網(wǎng)進(jìn)一步推廣應(yīng)用，這也為各高校升級(jí)IPv6網(wǎng)絡(luò)提供了機(jī)會(huì)。 設(shè)計(jì)原則xxx目前的校園網(wǎng)是采用的三層網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，是比較成熟的IPv4網(wǎng)絡(luò)，對(duì)于部署向IPv6過渡期間，必需要保證在原有穩(wěn)定的基礎(chǔ)上升級(jí)網(wǎng)絡(luò)。穩(wěn)定性：確保xxx校園網(wǎng)目前提供的服務(wù)穩(wěn)定。網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)是日常業(yè)務(wù)和各種應(yīng)用系統(tǒng)的基礎(chǔ)設(shè)施，必須保證在工作日和重點(diǎn)時(shí)期網(wǎng)絡(luò)的正?？捎?。高性能：xxx網(wǎng)絡(luò)中心目前對(duì)校內(nèi)外提供了大量信息服務(wù)與應(yīng)用，包括數(shù)字圖書館、FTP服務(wù)、DNS、軟件下載、VOD、課件資源、音樂在線等10余種服務(wù)，主干網(wǎng)應(yīng)提供可靠保證的服務(wù)質(zhì)量和充足的帶寬，確保數(shù)據(jù)、圖像語(yǔ)音等多媒體實(shí)時(shí)通訊高性能?？蓴U(kuò)展：最大限度的減少對(duì)現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)和設(shè)備的調(diào)整，但也要盡量滿足設(shè)備，不僅只滿足當(dāng)前需要，還要適應(yīng)我校未來(lái)校園網(wǎng)的變化，網(wǎng)絡(luò)可以平滑的擴(kuò)展和升級(jí)。易管理：升級(jí)后的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)易于管理和維護(hù)、操作簡(jiǎn)單，易學(xué)易用，便于進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)的配置和管理。 升級(jí)的內(nèi)容根據(jù)自己的即將采取的過渡設(shè)計(jì)方案，會(huì)先對(duì)xxx現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)進(jìn)行一定的改造與升級(jí)，但考慮到成本的限制等各方面原因，因此會(huì)最大限度的利用現(xiàn)有設(shè)備，以下就是升級(jí)的內(nèi)容： 新增一臺(tái)IPv6路由設(shè)備為接入IPv6骨干網(wǎng)CERENT2成都核心節(jié)點(diǎn)，原有的IPv4路由器不能再直接連入，需要新增一臺(tái)Cisco 7206支持雙棧路由的路由器，并且以萬(wàn)兆光纖接入到xxx核心層交換機(jī)。 校園骨干網(wǎng)帶寬升級(jí)我?，F(xiàn)有到互聯(lián)網(wǎng)出口3個(gè)，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(guó)電信，出口帶寬為1000M。隨著信息化建設(shè)的深入，包括學(xué)習(xí)的教務(wù)管理系統(tǒng)、數(shù)字圖書館、視頻服務(wù)等業(yè)務(wù)在內(nèi)的校園信息系統(tǒng)建設(shè)要求核心交換機(jī)能夠提供無(wú)瓶頸的數(shù)據(jù)交換，在接入萬(wàn)兆的骨干網(wǎng)絡(luò)是我校園未來(lái)發(fā)展的趨勢(shì)。升級(jí)校園網(wǎng)后還有多一個(gè)出口，以獨(dú)立的萬(wàn)兆光纖接入CERNET2成都核心節(jié)點(diǎn)。 IPv6路由設(shè)計(jì)考慮到原有的IPv4網(wǎng)絡(luò)采用的是OSPFv2作為主要的路由策略，本次校園網(wǎng)IPv6過渡設(shè)計(jì)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(duì)接。 組播路由設(shè)計(jì)在我校網(wǎng)絡(luò)中，隨著IPTV、視頻點(diǎn)播等大規(guī)模應(yīng)用的開展，校園網(wǎng)中組播技術(shù)的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，IPv6對(duì)組播有很好的支持,考慮到原有IPv4網(wǎng)絡(luò)，本次升級(jí)方案設(shè)計(jì)采用雙棧組播技術(shù)而不是純IPv6網(wǎng)絡(luò)。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(shí)向IPv4分組和IPv6分組發(fā)送數(shù)據(jù)流，使運(yùn)行不同協(xié)議的主機(jī)均能收到組播報(bào)文。 設(shè)備升級(jí)在xxx校園網(wǎng)中，核心層交換機(jī)cisco6509是支持IPv4/IPv6雙協(xié)議棧的交換機(jī)，可以不用更換可以直接升級(jí)為雙協(xié)議棧交換機(jī)；匯聚層交換機(jī)部分支持雙協(xié)議棧，如東區(qū)行政樓匯聚層交換機(jī)cisco4506和東區(qū)院系樓匯聚層交換機(jī)cisco4507，,則可直接進(jìn)行升級(jí)。若主機(jī)支持雙棧可以滿足廣大師生同時(shí)對(duì)CERNET和CERENT2同時(shí)訪問。升級(jí)后的網(wǎng)絡(luò)簡(jiǎn)易拓?fù)鋱D如圖43：圖43 升級(jí)后的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D 過渡設(shè)計(jì)方案采用雙棧模式過渡在xxx校園網(wǎng)的升級(jí)內(nèi)容中，核心層與部分匯聚層交換機(jī)均升級(jí)成IPv4/IPv6雙棧交換機(jī)，可采用雙棧技術(shù)與IPv6骨干網(wǎng)進(jìn)行連接，網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D如圖44：圖44 雙棧模式拓?fù)鋱D這是目前xxx校園網(wǎng)中最理想的方法，對(duì)于雙棧終端，IPv4網(wǎng)關(guān)和IPv6網(wǎng)關(guān)均部署在匯聚層交換機(jī)上，該網(wǎng)絡(luò)可以支持雙棧用戶同時(shí)訪問IPv4和IPv6網(wǎng)絡(luò)，同時(shí)對(duì)不支持IPv4網(wǎng)絡(luò)的主機(jī)或交換機(jī)的運(yùn)行沒有任何影響，這部分網(wǎng)絡(luò)采用雙棧技術(shù)開銷小、管理簡(jiǎn)單、IPv4和IPv6的邏輯界面也很清晰。由于對(duì)設(shè)備有限制，更適合于新建的網(wǎng)絡(luò)。采用隧道模式過渡xxx網(wǎng)絡(luò)建設(shè)已經(jīng)相當(dāng)成熟穩(wěn)定了，但校園網(wǎng)中原有的部分三層設(shè)備不能支持IPv6設(shè)備，如匯聚層交換機(jī)cisco3550、cisco4006，對(duì)于這部分設(shè)備若全部替換，所要得成本也是相當(dāng)大的，則可采用隧道技術(shù)支持向IPv6的過渡。網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D如圖45：圖45 隧道模式拓?fù)鋱D對(duì)于雙棧終端，IPv4網(wǎng)關(guān)部署在匯聚層IPv4交換機(jī)上，由于三層交換機(jī)不能完成對(duì)IPv6報(bào)文的轉(zhuǎn)發(fā)，需要部署IPv6客戶端到路由器的自動(dòng)隧道6to4/ISATAP來(lái)完成。需要把IPv6客戶端的網(wǎng)關(guān)地址設(shè)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(jiǎn)單，只需要知道隧道對(duì)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(shù)比較適合IPv4仍為網(wǎng)絡(luò)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(jié)構(gòu)，即核心層、匯聚層和接入層，部分匯聚層和兩個(gè)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(jī)不支持IPv6協(xié)議，IPv6協(xié)議則不能通過路由到達(dá)核心交換機(jī)，結(jié)合我校校園情況可以分成兩部分建設(shè)。新區(qū)的東區(qū)行政樓匯聚層交換機(jī)cisco4506和東區(qū)院系樓匯聚層交換機(jī)cisco4507相對(duì)而言，新購(gòu)入的網(wǎng)絡(luò)設(shè)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(luò)。對(duì)西區(qū)圖書館的匯聚層交換機(jī)cisco4006和東區(qū)圖書館的匯聚層交換機(jī)cisco3550這些都是比較早的設(shè)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(jìn)行升級(jí)改造時(shí)，更換為支持IPv6的三層設(shè)備，可以以雙棧模式接入IPv6。在xxx校網(wǎng)內(nèi)，如果想要建設(shè)單獨(dú)的IPv6網(wǎng)絡(luò)，并保證新建的IPv6網(wǎng)絡(luò)與原有的IPv4網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行互通，可要利用到NATPT過渡技術(shù)，則要新增一臺(tái)NATPT設(shè)備和重新部署雙棧設(shè)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(shù)實(shí)現(xiàn)校園網(wǎng)內(nèi)部IPv4/IPv6網(wǎng)絡(luò)與外部IPv6和IPv4網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)的互訪，但這種情況目前暫時(shí)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(rèn)安裝時(shí)已經(jīng)可以直接支持IPv6協(xié)議，用戶所接入的IPv6網(wǎng)絡(luò)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(bǔ)丁包后，已包含對(duì)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(yùn)行cmd，在命令窗口使用IPv6 install命令，安裝完成后，重啟計(jì)算機(jī)，即可使用IPv6網(wǎng)絡(luò)。Windows 2000對(duì)IPv6的支持不太好，需要單獨(dú)下載并安裝補(bǔ)丁包。第一步：下載補(bǔ)丁包(../download/4/b/a/4ba7646131be49dfa2c67doee318dle9/)。第二步：安裝補(bǔ)丁文件，解壓到某個(gè)目錄下如c:\pro\IPv6set。第三步：運(yùn)行配置程序點(diǎn)