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ipv6路由技術(shù)分析及其與ipv4的互連探討畢業(yè)論文-wenkub.com

2025-06-16 14:09 本頁面
   

【正文】 最后,感謝所有關(guān)心和幫助過我的人以及在百忙之中為我的論文審稿的各位老師。此外,還要衷心的感謝幾年來一直陪伴并幫助的我朋友和同學(xué)們。在實(shí)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(gè)非常重要的課題。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)。利用IPv6的巨大優(yōu)勢計(jì)算機(jī)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(jì)算機(jī)中加工、存儲,在網(wǎng)絡(luò)上傳播,從而可能實(shí)現(xiàn)一次數(shù)字化革命。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)。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(shí)驗(yàn)中是無法發(fā)現(xiàn)的。因此,在實(shí)際網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中,應(yīng)根據(jù)擴(kuò)展性、安全性、網(wǎng)絡(luò)性能等多方面因素綜合考慮選擇適合網(wǎng)絡(luò)自身特征的過渡策略。NAT-PT實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)層的協(xié)議翻譯,翻譯技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是不需要進(jìn)行IPv4,IPv6節(jié)點(diǎn)的升級改造,缺點(diǎn)是IPv4節(jié)點(diǎn)訪問IPv6節(jié)點(diǎn)的實(shí)現(xiàn)方法比較復(fù)雜,網(wǎng)絡(luò)設(shè)備進(jìn)行協(xié)議轉(zhuǎn)換、地址轉(zhuǎn)換的處理開銷較大。在隧道的出口處再將IPv6分組取出轉(zhuǎn)發(fā)給目的節(jié)點(diǎn)。雙棧策略的優(yōu)點(diǎn)是概念清晰,易于理解,網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃相對簡單,同時(shí)在IPv6邏輯網(wǎng)絡(luò)中可以充分發(fā)揮IPv6協(xié)議的所有優(yōu)點(diǎn)(如安全性、路由約束、流的支持等方面)。: NATPT實(shí)驗(yàn)拓?fù)鋱D在IPv4網(wǎng)絡(luò)上配置如下:RouterenRouterconf tRouter(config)int s0/0Router(configif)ip add Router(configif)no shRouter(configif)exitRouter(config)ip route 在IPv6網(wǎng)絡(luò)上配置如下:RouterenRouterconf tRouter(config)int s0/1Router(configif)ipv6 add 2000::2/64Router(configif)no shRouter(configif)exitRouter(config)ipv6 route ::/0 2000::1Router(config)ipv6 unicastrouting在NAT上配置如下:RouterenRouterconf tRouter(config)int s0/1Router(configif)ipv6 add 2000::1/64Router(configif)no shRouter(configif)ipv6 natRouter(configif)exiRouter(config)int s0/0Router(configif)ip add Router(configif)no shRouter(configif)ipv6 natRouter(configif)exiRouter(config)ipv6 nat v4v6 source 2001::1Router(config)ipv6 nat v6v4 source 2000::2 Router(config)ipv6 nat prefix 2001::/96Router(config)ipv6 unicastrouting至此配置工作完成,下面來檢驗(yàn)配置結(jié)果:在IPv4網(wǎng)絡(luò)上嘗試ping Routerping Type escape sequence to abort.Sending 5, 100byte ICMP Echos to , timeout is 2 seconds:.!!!!Success rate is 60 percent (4/5), roundtrip min/avg/max = 100/113/128 ms在IPv6網(wǎng)絡(luò)上檢驗(yàn)配置結(jié)果:Routerping 2001::1Type escape sequence to abort.Sending 5, 100byte ICMP Echos to 2001::1, timeout is 2 seconds:!!!!!Success rate is 60 percent (5/5), roundtrip min/avg/max = 132/162/224 ms通過檢驗(yàn),NATPT動態(tài)實(shí)驗(yàn)配置實(shí)現(xiàn)。: 6to4隧道實(shí)現(xiàn)IPv4/IPv6互連拓?fù)鋱D在R1上的配置如下: RouterenRouterconf tRouter(config)ho R1R1(config)int f0/0R1(configif)ip add R1(configif)no sh R1(configif)exiR1(config)int lo 0R1(configif)ipv6 add 2002:c0a8:1::1/64R1(configif)int tunnel 0R1(configif)tunnel source R1(configif)ipv6 unnumbered lo 0R1(configif)tunnel mode ipv6ip 6to4R1(configif)exiR1(config)ipv6 unicastroutingR1(config)ipv6 route 2002::/16 tunnel 0在R2上配置如下:RouterenRouterconf tRouter(config)ho R2R2(config)int f0/0R2(configif)ip add R2(configif)no shR2(configif)exiR2(config)int lo 0R2(configif)ipv6 add 2002:c0a8:2::2/64R2(configif)int tunnel 0R2(configif)tunnel source R2(configif)ipv6 unnumbered lo 0R2(configif)tunnel mode ipv6ip 6to4R2(configif)exiR2(config)ipv6 unicastroutingR2(config)ipv6 route 2002::/16 tunnel 0配置完成,檢驗(yàn)配置。 6to4隧道配置6to4隧道的配置與配置隧道不同,6to4隧道的目的地址不需要配置,而是由IPv6地址轉(zhuǎn)化生成。采用隧道技術(shù),可以利用現(xiàn)有的IPv4網(wǎng)絡(luò),將小的IPv6孤島合并成大型的IPv6網(wǎng)絡(luò),最終通過技術(shù)和設(shè)備的更新,完成大規(guī)模范圍內(nèi)的純IPv6網(wǎng)絡(luò)。本實(shí)驗(yàn)使用了兩臺2691路由器來模擬IPv6主機(jī)。l tunnel mode ipv6ip:此命令標(biāo)明配置的隧道模式是IPv6到IPv4。l conf t:configure terminal的縮寫,表示從終端執(zhí)行配置命令。: 隧道代理模型隧道代理工作的具體步驟是:第一步進(jìn)行3A認(rèn)證,完成后根據(jù)請求,選擇隧道服務(wù)器及IPv6地址,隧道代理之后會注冊一個(gè)隧道IPv6地址,最后將成功配置的信息發(fā)送到隧道服務(wù)器,隧道服務(wù)器再將配置信息發(fā)送給客戶,這樣,隧道代理的工作就完成了。采用隧道代理的方式,方便了IPv6的運(yùn)營商對用戶進(jìn)行接入控制,按策略對網(wǎng)絡(luò)資源進(jìn)行分配。使用隧道代理的目的是簡化隧道的配置,比較適用于單個(gè)主機(jī)獲取IPv6的連接。將數(shù)據(jù)包進(jìn)行拆封,接受IPv6數(shù)據(jù)信息。這兩種應(yīng)用模式可以利用兼容IPv6的地址,而采用自動配置隧道模式。如果目的地址是IPv6地址,且兼容IPv4協(xié)議,將通過配置自動隧道來傳遞數(shù)據(jù)包。因此這兩種隧道必須采用手動配置模式。站點(diǎn)中的每個(gè)主機(jī)都需要支持IPv6網(wǎng)絡(luò),且隧道的起點(diǎn)和終點(diǎn)設(shè)備都須同時(shí)支持IPv4和IPv6協(xié)議的節(jié)點(diǎn)。隧道的地址不需要再特殊配置,而是由隧道的端點(diǎn)地址決定。隧道技術(shù)目前是國際IPv6試驗(yàn)床6bone所采用的技術(shù)??偟膩碚f,NATPT技術(shù)是一種較為完善的網(wǎng)絡(luò)互通的方案,在純IPv6 網(wǎng)絡(luò)與IPv4網(wǎng)絡(luò)之間的互通方面都有應(yīng)用。(6)NATPT網(wǎng)關(guān)收到DNS的應(yīng)答后交給DNSALG,DNSALG解析出返回地址,并通知NAT在映射記錄表中查找是否有此IPv6地址的映射記錄,若無則建立一個(gè)新的連接,NAT會從IPv4地址池中選出一個(gè)地址去替換DNS應(yīng)答中的IPv6地址FE80:2::10,并將此映射關(guān)系記錄到地址映射表中,DNSALG將報(bào)文改為A類型返回給IPv4 DNS服務(wù)器。(2)IPv4首選的DNS服務(wù)器收到DNS請求后,會檢查映射記錄,若無此記錄,便將該報(bào)文發(fā)送到NATPT網(wǎng)關(guān)。在動態(tài)NATPT網(wǎng)關(guān)設(shè)置完IPv4地址池之后,使用IPv4地址,在IPv6網(wǎng)絡(luò)中動態(tài)的將剛剛通告的前綴加到當(dāng)前的IPv4地址。完成IPv4和IPv6網(wǎng)絡(luò)地址的和協(xié)議的翻譯,實(shí)現(xiàn)IPv4和IPv6節(jié)點(diǎn)之間的通信。相比于其他的網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)換技術(shù),NATPT有他自身的特點(diǎn),該技術(shù)不需要修改當(dāng)前的IPv4網(wǎng)絡(luò),便可實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部的IPv4主機(jī)對IPv6網(wǎng)絡(luò)主機(jī)的訪問,且通過協(xié)議映射,使若干IPv6主機(jī)可以使用一個(gè)相同的IPv4地址,達(dá)到了節(jié)省IPv4地址資源的目的。此方法需要在專用網(wǎng)連接到因特網(wǎng)的路由器上安裝NAT軟件. NAT技術(shù)一部分是IPv4與IPv6協(xié)議層的翻譯,另一部分是IPv4應(yīng)用與IPv6應(yīng)用間的翻譯。這些技術(shù)里較為普遍的有DSTM。這種網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中不會存在IPv4和IPv6之間的互相通信的問題。圖中的雙協(xié)議主機(jī)可以分別和IPv6主機(jī)及IPv4主機(jī)互通。下面對這些實(shí)現(xiàn)機(jī)制進(jìn)行了具體分析和比較。 (5)重定向(Redirect):路由器通過重定向消息通知主機(jī)。路由器通告消息包含在連接(onlink)確定、地址配置的前綴和跳數(shù)限制值等。 鄰居發(fā)現(xiàn)協(xié)議采用5種類型的IPv6控制信息報(bào)文(ICMPv6)來實(shí)現(xiàn)鄰居發(fā)現(xiàn)協(xié)議的各種功能。BGP4+中的Next_Hop屬性用IPv6地址來表示,可以是IPv6全球單播地址或者下一跳的鏈路本地地址。BGP4+中引入的兩個(gè)NLRI屬性分別是:l MP_REACH_NLRI:Multiprotocol Reachable NLRI,多協(xié)議可達(dá)NLRI。BGP4+既不是純粹的鏈路狀態(tài)算法,也不是純粹的距離矢量算法。NLP ID是標(biāo)識ISIS支持何種網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議的一個(gè)8比特字段,IPv6對應(yīng)的NLP ID值為142(0x8E)。在此基礎(chǔ)上,為了有效的支持IPv6,主要是新添加了支持IPv6路由信息的兩個(gè)TLVs(TypeLengthValues)和一個(gè)新的NLP ID(Network Layer Protocol Identifier)。 (6) OSPFv3報(bào)文使用ipv6內(nèi)嵌的IPSEC協(xié)議進(jìn)行身份驗(yàn)證,取消了OSPFv2中的驗(yàn)證字段,簡化了OSPF協(xié)議的處理過程。OSPFv2中只允許一條鏈路運(yùn)行一個(gè)實(shí)例。Intra、area、prefixLSA在區(qū)域范圍內(nèi)泛洪。 (2) OSPFv3中,router、LSA、network。與OSPFv2相比,OSPFv3除了提供對IPv6的支持外,還充分考慮了協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)無關(guān)性以及可擴(kuò)展性,進(jìn)一步理順了拓?fù)渑c路由的關(guān)系,使得OSPF的協(xié)議邏輯更加簡單清晰,大大提高了OSPF的可擴(kuò)展性。 RIPng協(xié)議下一代RIP協(xié)議(簡稱RIPng)是對原來的IPv4網(wǎng)絡(luò)中RIP2協(xié)議的擴(kuò)展。IPv6將用戶劃分為三種類型。IPv4地址分配初期采用基于類別的方式,有3類主要方式:A、B和C以及2種特殊的網(wǎng)絡(luò)地址D和E。也就是從非鄰居到非鄰居的接口,這并不是IPv6數(shù)據(jù)的源地址或目的地址。IP地址會被分配到接口,而不是節(jié)點(diǎn)。其中:等價(jià)于如:FEDC:BA98:7654:3210:FEDC:BA98:7654:3210。對于那些沒有配置任意播的地址就是單播地址,但是當(dāng)一個(gè)單播地址分配給不止一個(gè)借口的時(shí)候,單播地址就成了任意播地址。范圍段定義了組播地址的范圍,其定義如下:0001 1 本地接口范圍0010 2 本地鏈路范圍0011 3 本地子網(wǎng)范圍0100 4 本地管理范圍0101 5 本地站點(diǎn)范圍 類似組播的私網(wǎng)地址1000 8 組織機(jī)構(gòu)范圍1110 E 全球范圍 類似組播的公網(wǎng)地址下面是一些組播指定地址:FF02::1 all nodes 在本地鏈路范圍的所有節(jié)點(diǎn),包括路由器,電腦,只要運(yùn)行IPV6。組播地址由皆為一的字節(jié)起始,亦即:它們的前置為FF00::/8。子網(wǎng)前綴由IANA、ISP和各組織分配。IPv6單播地址和IPv4單播地址
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