【正文】 圖 77 Tracert6測試 OSPFv3實驗為所有路由器配置 IPv6單播服務(wù),為 R2，R3 中心路由器配置 OSPF路由協(xié)議并作為 AREA 0的骨干設(shè)備，其中 S1/0、S1/2 分別參與 AREA 2 的非骨干區(qū)域，為邊緣路由器 R1，R7 配置 OSPF路由協(xié)議,并分別位于 AREAREA2，以實現(xiàn) OSPF的多區(qū)域，從而實現(xiàn)全網(wǎng)的 IPv6化，并在此基礎(chǔ)上對路由表輸出,連通性進行驗證。實驗拓撲如下所示：圖 71 手工隧道實驗拓撲R7：為 R7配制隧道接口Tunnel interface0 2022:aaaa::1/64物理接口 S1/4參與 OSPF 1進程 Area 0區(qū)域S1/1 R5：物理接口 S1/1 S1/2參與 OSPF 1 進程 Area 0區(qū)域S1/1 S1/2 R6：為 R6配制隧道接口Tunnel interface0 2022:aaaa::2/64物理接口 S1/0參與 OSPF 1進程 Area 0區(qū)域S1/1 ，接口 fa2/0連接到本地計算機(1)配置程序舉例：R7(Config)ipv6 unicastroutingR7(Config)int s1/4R7(Configif)ip addresss R7(Configif)clock rate 64000R7(Configif)no shutdownR7(Config)int tunnel0R7(Configif)no ip addresssR7(Configif)ipv6 address 2022:aaaa::1/64R7(Configif)tunnel source s1/4R7(Configif)tunnel destination R7(Configif)tunnel mode ipv6ipR7(Config)router ospf 1R7(Configrte)work area 0 (2)實驗驗證圖 72 隧道接口信息連通形測試：IPv4 基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)的連通性測試，結(jié)果如下圖所示。s Packet Scheduler)抄下真實網(wǎng)卡的信息：NPF_{9EF46F052B4042D2B282E4E41A0A4549}，替換 gen_eth參數(shù)。winpcap(windows packet capture)是 windows平臺下一個免費，公共的網(wǎng)絡(luò)訪問系統(tǒng)。這樣做既保證了地址分配的可管理性，也不失靈活性。這樣做的原因如下：(1)IPv6協(xié)議的即插即用功能能夠得到實現(xiàn)。對于 P1=01000(QOS),P3可定義 64種 P3的編碼順序從右邊開始,以便擴展時向左邊的保留位擴展 如下所示000001 000010 000011 000100 …..在為全網(wǎng)分配 IP地址時，按照 IETF的 RFC3513, RFC3587等建議，我們不對低 64位的地址空間再進行劃分，以提高 IPv6海量地址的可管理性。新的地址分配方案應(yīng)該考慮以下問題：(1)可擴展性路由/交換網(wǎng)絡(luò)的擴展應(yīng)不影響性能。在這 16bit的空間里根據(jù)一種可擴展的基于業(yè)務(wù)應(yīng)用的 IPv6地址分配方案,以支持按不同的業(yè)務(wù)類型分配 IP地址，以支持對各種業(yè)務(wù)類型實施不同的策略。(2)當已知只有 1個子網(wǎng)時按/64 分配。 DR大學 IPv6地址規(guī)劃DR大學位于四川省內(nèi)，根據(jù) CERNET2的 IPv6地址申請和域名注冊規(guī)則，假定申請到的地址范圍是 2022:250:2022:: /48。按照辦公室 10個 IP ，小會議室 30個 IP，大型會議室 50個 IP的需求，共需 1640 個 IP地址。機房需求為 50個 IP地址，語音教室為 30個，專業(yè)實驗室為 20個。表 53 Cisco WSC3750模塊化三層交換機器主要性能參數(shù)交換方式 存儲轉(zhuǎn)發(fā) MAC地址表 8000背板帶寬 96 傳輸速率(Mbps) 10/100/1000包轉(zhuǎn)發(fā)率 默認端口類型 10/100/1000BaseTX,1000BaseFXVLAN支持 支持 模塊化插槽數(shù) 10交換特性 基于硬件ASIC的線速交換，基于端口或協(xié)議的VLAN，RSTP， MST，使不同的業(yè)務(wù)、不同用戶之間不能互訪，保證了業(yè)務(wù)來往數(shù)據(jù)的保密性。表 51 Cisco WSC6506模塊化三層交換機器主要性能參數(shù)交換方式 存儲轉(zhuǎn)發(fā) MAC地址表 12022背板帶寬 720Gbps 傳輸速率(Mbps) 10/100/1000包轉(zhuǎn)發(fā)率 150Mpps 默認端口類型 10/100/1000BaseTX,1000BaseFXVLAN支持 支持 模塊化插槽數(shù) 6交換特性 第四層應(yīng)用流交換和QoS，基于硬件的速率限制，巨型幀支持，基于端口或協(xié)議的VLAN，HSRP，服務(wù)器負載均衡，RSTP，MST，PVST三層協(xié)議 RIPv1vOSPF、BGP、EIGRP、IGMP、DVMRP、PIMSM/DM、ISIS需用模塊 電源冗余，6port 10000BaseLX，12port 1000BaesLX(2) CISCO WSC2950G48EI 接入層高密度交換機默認下端口數(shù)為 48，可提供高密度接入。該方案在提高系統(tǒng)性能的同時，只需為匯聚層設(shè)備增加堆疊模塊，就節(jié)約了端口模塊的消耗，性價比較高。基于上文對匯聚層上連接入的描述，本節(jié)對該方案進行詳細介紹。2)連接到提供數(shù)據(jù)服務(wù)的一臺 WSC4503交換機，采用 GC技術(shù)，捆綁 5個1000M電口。那么我們可以認為總帶寬≤標稱背板帶寬，背板帶寬上是線速，滿足設(shè)計要求。那么從一個堆疊陣列來計算：一個堆疊陣列需下連 5棟學生公寓，每棟 14臺接入層交換機，共有 70臺接入層交換機。那么我們可以認為總帶寬≤標稱背板帶寬，背板帶寬上是線速，滿足設(shè)計要求。(1)接入層設(shè)備背板需求估算DR大學共有 2種接入層設(shè)備型號：WSC295048 WSC295024分別帶有千兆模塊上連。交換機的背板帶寬：是交換機接口處理器或接口卡和數(shù)據(jù)總線間所能吞吐的最大數(shù)據(jù)量。學生公寓 B區(qū) 8棟建筑，每棟屬于一個 VLAN，共 8個建筑級 VLAN。同時，系統(tǒng)中豐富的日志信息和便捷的追查工具能使網(wǎng)絡(luò)管理員在面對異常事件時，作出反應(yīng)，迅速發(fā)現(xiàn)攻擊源頭。為滿足 DR大學對網(wǎng)絡(luò)管理的需求，我們將部署集成于 CiscoWorks2022和Cisco Works for Windows的 Cisco網(wǎng)絡(luò)設(shè)備視圖處理系統(tǒng)在 2022年的升級版本中開始支持 IPv6協(xié)議。DR 大學 IPv6試驗網(wǎng)總出口是一臺Cisco6500路由交換機，我們在相關(guān)端口上配置一條到電子科技大學 Cer2節(jié)點骨干 Cisco7200路由器的隧道，這條隧道和 IPv4網(wǎng)絡(luò)共享帶寬。原有網(wǎng)絡(luò)核心交換設(shè)備 Cisco wsc4503不能通過刷新 IOS的辦法使之支持 IPv6，我們可以將其放置于校園網(wǎng)數(shù)據(jù)服務(wù)部分并通過 NATPT技術(shù)使IPv6能在其上工作。從目前配置的匯聚層設(shè)備而言，采用的是 Cisco swc3750設(shè)備，可使用思科 StackWise技術(shù)將多個設(shè)備堆疊，擴展性能強勁，性價比突出，可靠性相對較高。核心層和匯聚層設(shè)備主要負責對園區(qū)網(wǎng)內(nèi)各 VLAN之間和跨交換機之間的數(shù)據(jù)進行高速轉(zhuǎn)發(fā)，為終端用戶和數(shù)據(jù)中心之間大容量信息交換提供有效的高速通道。IPv4 和 IPv6設(shè)備能夠進行相互操作，包括通信和相互之間數(shù)據(jù)的理解。將原有的 Cisco二層交換機放置于接入層，其他品牌設(shè)備淘汰給實驗中心做實驗設(shè)備使用。IPv6 實驗網(wǎng)相對比較分散，通過貫穿 IPv4核心網(wǎng)的隧道進行通信。第一階段：為實驗大樓、文獻中心的所有的三層設(shè)備升級到 Cisco WSC3750交換機，該設(shè)備支持 IPv6/IPv4雙棧，支持 ACL安全控制列表，堆疊擴展技術(shù)等，可解決原有網(wǎng)絡(luò)中匯聚層性能不高的問題。功能豐富，保證 IPv4向 IPv6的平滑升級。(7)對于網(wǎng)絡(luò)管理，要求采用智能化網(wǎng)絡(luò)管理軟件，實現(xiàn)對網(wǎng)絡(luò)的自動監(jiān)測和控制，用戶界面應(yīng)該友好并能進行常見的網(wǎng)絡(luò)配置，支持虛擬網(wǎng)絡(luò)功能。網(wǎng)絡(luò)技術(shù)可同時支持數(shù)據(jù)、語音、圖像等各種類型信息的傳輸。DR大學升級網(wǎng)絡(luò)需求如下：(1)滿足未來應(yīng)用需求，要求網(wǎng)絡(luò)設(shè)備支持 IPv6協(xié)議，制定 IPv4/IPv6的過渡策略，隨著改造校園網(wǎng)的進程逐步部署 IPv6，申請 IPv6地址并合理分配。5 升級工程方案 需求分析對老的校園網(wǎng)重新改造，以適應(yīng)今天網(wǎng)上視頻、語音及數(shù)據(jù)等信息的傳輸。匯聚層/接入層設(shè)備中部分支持 ，部分支持，設(shè)備型號的混亂，功能不一，導致系統(tǒng)只能支持單一的基于端口的 VLAN劃分，靈活性不高。(3)核心層問題網(wǎng)絡(luò)中心的主干設(shè)備 Cisco 7206路由器和 Cisco WSC4503交換機負責全網(wǎng)的流量匯聚和數(shù)據(jù)高速轉(zhuǎn)發(fā)，隨著大學的發(fā)展，信息點的飛速增長，新的業(yè)務(wù)應(yīng)用。由于設(shè)備老化，模塊的耗盡，新的業(yè)務(wù)模塊不能被加入，新建設(shè)的教學，交流中心部分不能直接接入校園網(wǎng)。經(jīng)過 10年的發(fā)展成為現(xiàn)在的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。分支網(wǎng)絡(luò)由核心節(jié)點向外輻射到各院系大樓的 4芯光纜和上行的節(jié)點設(shè)備組成。連接到各教學樓的 Cisco公司和 3Com，DLINK，銳捷網(wǎng)絡(luò)的低端交換機設(shè)備。其主干網(wǎng)絡(luò)采用光纖通訊介質(zhì)，以千兆光傳輸技術(shù)為基礎(chǔ)覆蓋了整個校園。校園網(wǎng)設(shè)計是否合理，對校園網(wǎng)的未來發(fā)展和效益起著極為重要的作用。隧道封裝如下所示:IPv4頭/IPv6 頭/IPv6 數(shù)據(jù)隧道是目前和將來一段時間向以 IPv6為核心的互聯(lián)網(wǎng)過渡常用技術(shù)之一。雙協(xié)議棧節(jié)點(Dual stack nodes)既能與 IPv4節(jié)點通信，又能與 IPv6節(jié)點通信。隨著應(yīng)用熱點的轉(zhuǎn)移，如 IPTV，視頻會議等與視頻相關(guān)的應(yīng)用越來越多，對 QOS ，帶寬，延遲要求越來越高，這個 r可能在某種形式視頻類應(yīng)用中產(chǎn)生。五個圓代表網(wǎng)絡(luò)過渡階段不同的 IPv6網(wǎng)絡(luò)類型。可能采用的過渡技術(shù)有 NATPT第五階段，可能是純 IPv6“海洋” 。第二階段，IPv4“海洋”和 IPv6“孤島” ，需要過渡技術(shù)，可供選擇的技術(shù)為各種隧道，和 IPv6/IPv4雙棧與地址轉(zhuǎn)換。我國在 2022年年底開通了 Cer2，代表了政府對 IPv6技術(shù)的重視程度，但是不能代表政策會引導運營商開始部署大規(guī)模的 IPv6商用網(wǎng)。 過渡策略向 IPv6為核心的下一代網(wǎng)絡(luò)過渡既是不可避免的，又不可能是一步而成的。(3)路由發(fā)現(xiàn)：主機發(fā)現(xiàn)同一鏈路上的路由，與之關(guān)聯(lián)的還有參數(shù)發(fā)現(xiàn)、前綴發(fā)現(xiàn)等機制。ICMPv6 具備 IPv4的 ICMP基本功能，廢除了一些過時消息類型，并提供一個簡單的故障排除回應(yīng)服務(wù)。 圖21 地址解析 ICMPv6數(shù)據(jù)報IPv6中另外一個非常重要的數(shù)據(jù)報類型是 ICMPv6(Inter Control Message Protocol version 6)。發(fā)送給一個組播地址的包傳遞到該地址所標識的所有接口上。目前，此類地址僅被用做目標地址，且僅分配給路由器使用。屬于不同節(jié)點的一組接口可以有一個標識符。發(fā)送給一個單播地址的包傳遞到由該地址標識的接口上。此外，與 IPv4不同，IPv6 中的全 0和全 1表示都是合法的。書寫 IPv4地址時采用點分十進制，例如:。通過 Dynamips路由器模擬軟件搭建 IPv6的實驗平臺，結(jié)合校園網(wǎng)應(yīng)用特點，完成典型 IPv6技術(shù)在校園網(wǎng)中部署的關(guān)鍵實驗，實現(xiàn) IPv6在校園網(wǎng)中部署的基本功能。給出校園網(wǎng)向下一代網(wǎng)絡(luò)過渡的過渡策略，那些因素會促進 IPv6的部署。綜合上述分析，可以看出 IPv6發(fā)展將是全方位的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)升級，而且結(jié)合校園網(wǎng)向 IPv6過渡策略的理論進行研究與探討，組建下一代校園網(wǎng)，對今后大規(guī)模 IPv6商業(yè)網(wǎng)絡(luò)部署實施具有積極的參考價值。特別是隨著 CNGI工程的開展，大學對 IPv6實驗網(wǎng)的需要會逐漸增大，需要校園網(wǎng)對 IPv6提供強有力的支持。網(wǎng)絡(luò)帶寬己經(jīng)成為制約校園網(wǎng)新興業(yè)務(wù)開展的瓶頸。面對這些事實，我們現(xiàn)在要做的工作已經(jīng)不是去討論需不需要替換現(xiàn)有協(xié)議的問題了，而是應(yīng)該研究如何安全地、漸進地、無傷害地由基于 IPv4的現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)過渡到下一代 IPv6網(wǎng)絡(luò)。關(guān)鍵詞： IPv6；隧道技術(shù)；雙協(xié)議棧The Design of Next Generation Campus Network Based on IPv6AbstractWith the rapid growth of puter working technology, the TCP/IP protocol which suite as Inter foundation stone is preceding an unprecedented change than ever before. The wedge that leads this transform is a number of deficiencies when IPv4 protocol faces up to the requirement of Inter development. In order to cope with this issue, people think to replace IPv4 by IPv6. Since IPv6 protocol has many new merits such as the great capacity for address, group broadcast, neighbor detect, automatic sc