畢業(yè)設(shè)計(jì)-基于雙協(xié)議棧實(shí)現(xiàn)ipv4到ipv6過(guò)渡的設(shè)計(jì)-文庫(kù)吧資料
2024-12-11 19:05本頁(yè)面
【正文】 的 二次 封裝和拆封 ， 直接 轉(zhuǎn)發(fā) IPv4 和 IPv6 報(bào)文 。 當(dāng) 雙棧節(jié)點(diǎn)接收數(shù)據(jù)包 ， 首先 鏈路層 會(huì)將 接收到數(shù)據(jù)段 拆封 并檢查包頭。 3． 1 原理 雙協(xié)議棧技術(shù)是 指在單個(gè) 網(wǎng)絡(luò) 節(jié)點(diǎn) 上 同時(shí)支持 IPv4 和 IPv6 兩種 網(wǎng)絡(luò) 協(xié)議棧。 3 雙協(xié)議棧 （ Dual Stack） 工作原理 雙協(xié)議棧 的目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)中的 雙協(xié)議棧 節(jié)點(diǎn) 之間的相互通信的一種機(jī)制，可以在單一的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備上實(shí)現(xiàn)，也可以是 在 一個(gè)雙棧的骨干網(wǎng)。 (3) IPv4 網(wǎng)絡(luò)世界向 IPv6 網(wǎng)絡(luò)世界過(guò)渡過(guò)程中， IPv4 向 IPv6 升級(jí)的費(fèi)用應(yīng)盡可能地低，過(guò)渡技術(shù)應(yīng)盡可能地簡(jiǎn)單，以盡快地吸引廣大用戶(hù)主動(dòng)的向 IPv6 過(guò)渡。 2 過(guò)渡遵循的基本原則 考慮到 Inter 的飛速發(fā)展和現(xiàn)實(shí)世界的商業(yè)需求，在進(jìn)行 IPv4 網(wǎng)絡(luò)向 IPv6 網(wǎng)絡(luò)過(guò)渡策略的設(shè)計(jì)中，必須遵循以下的過(guò)渡原則： (1) 過(guò)渡方式應(yīng)該是逐步的和漸進(jìn)的，保護(hù) IPv4 網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的投資，確保在一個(gè)相當(dāng)長(zhǎng)的歷史階段， IPv4 網(wǎng)絡(luò)設(shè)備可以在過(guò)渡時(shí)期中正常地獨(dú)立使用。 IPv6 中指定了支持認(rèn)證、數(shù)據(jù)完整性 和（可選的）數(shù)據(jù)機(jī)密性的擴(kuò)展功能。一些 IPv4 報(bào)頭字段被刪除或變?yōu)榱丝蛇x項(xiàng)， IPv6 基本報(bào)頭被固定為 40bit，使路由器可以加快對(duì)數(shù)據(jù)包的處理速度，提高了轉(zhuǎn)發(fā)效率，從而提高網(wǎng)絡(luò)的整體吞吐量，使信息傳輸更加快速； （ 3）標(biāo)識(shí)流的能力。最后， IPv6 加入了兩個(gè)新字段：數(shù)據(jù)流類(lèi)型和流標(biāo)識(shí)。分片總長(zhǎng)度、生存時(shí)間和協(xié)議字段在 IPv6 中有了新名稱(chēng) ，功能進(jìn)行了重新定義。 1 IPv4 過(guò)渡到 IPv6的必然性 1． 1 報(bào)文格式對(duì)比 IPv4報(bào)頭 2 圖 1 IPv4報(bào)頭 IPv6報(bào)頭 圖 2 IPv6報(bào)頭 通 過(guò)兩種協(xié)議的報(bào)頭對(duì)比，我們不難發(fā)現(xiàn)版本號(hào)字段在兩種協(xié)議中是相同的 。 對(duì)于 IPv4 向 IPv6 的過(guò)渡，可以使用雙協(xié)議棧技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)。 針對(duì) IPv4 地址資源不足和路由表膨脹等眾多的問(wèn)題， IETF 提出了新一代網(wǎng)際互聯(lián)協(xié)議 —— IPv6 協(xié)議，該協(xié)議不僅解決了 IPv4 的地址資源緊缺的問(wèn)題，并且提高了 IP協(xié)議的性能。實(shí)際上 ， 基于 IPv4 協(xié)議的應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)是非常成熟的， 而且在全球范圍內(nèi)得到廣泛地部署。 采用雙協(xié)議棧技術(shù)如何過(guò)渡，怎樣過(guò)渡是本文將要研討的內(nèi)容。由此看來(lái)，新的地址協(xié)議 IPv6取代 IPv4是必然趨勢(shì)。 簽名： 年 月 日 教研室主任意見(jiàn) 同意指導(dǎo)教師意見(jiàn)，同意開(kāi)題 。 擬采用的研究方法 a）查找并閱讀相關(guān)資料，了解基本的內(nèi)容，掌握技術(shù)原理； b）搜尋實(shí)驗(yàn)用的技術(shù)文檔和研究過(guò)程中用到的軟件詳細(xì)使用手冊(cè)； c）根據(jù)已有的資料設(shè)計(jì)一個(gè) IPv4和 IPv6共存的實(shí)驗(yàn)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境并利用軟件來(lái)搭建這樣一個(gè)實(shí)驗(yàn)； d）采用測(cè)試方法檢查 IPv4網(wǎng)絡(luò)和 IPv6網(wǎng)絡(luò)的互通性。 研究的目標(biāo)和主要內(nèi)容： 本選題主要研究雙協(xié)議棧技術(shù)在 IPv4到 IPv6過(guò)渡過(guò)程的應(yīng)用，根據(jù)雙協(xié)議棧的基本理論并結(jié)合模擬軟件 Dynamips GUI來(lái)搭建一個(gè)虛擬的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，該 虛擬網(wǎng)絡(luò)環(huán)境是由 IPv4“海洋”和 IPv6“小島”組成，在 IPv4“海洋”和 IPv6“小島”的邊界設(shè)備（節(jié)點(diǎn)）上應(yīng)用雙協(xié)議棧技術(shù)模擬從 IPv4網(wǎng)絡(luò)向 IPv6網(wǎng)絡(luò)過(guò)渡的過(guò)程，以達(dá)到由 IPv4到 IPv6網(wǎng)絡(luò)的平滑過(guò)渡。 （ 2） IPv4/IPv6雙協(xié)議棧結(jié)構(gòu) ：這是在同一個(gè)節(jié)點(diǎn)啟用兩種協(xié)議的協(xié)議棧結(jié)構(gòu)，盡管 兩者都基于相 同的物理平臺(tái) ，但 由于 IPv6 和 IPv4 是 不兼容 的 兩種 網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議 , 而加載于其 上的傳輸層協(xié)議 TCP 和 UDP 也 有所不同，故形成了雙協(xié)議棧結(jié) 構(gòu)，如下 圖 1所示： 圖 1 雙協(xié)議棧結(jié)構(gòu) （ 3） 雙棧方式的工作機(jī)制 ： 鏈路層解析出接收到的數(shù)據(jù)包的數(shù)據(jù)段，拆開(kāi)并檢查包頭。 這是使 IPv6節(jié)點(diǎn)保持 與純 IPv4節(jié)點(diǎn)兼容最直接的方式，針對(duì)的對(duì)象是通信端節(jié)點(diǎn)（包括主機(jī)、路由器）。 目前，解決 IPv4 網(wǎng)絡(luò)向 IPv6 過(guò)渡問(wèn)題成熟的技術(shù)主要有三種：雙協(xié)議棧技術(shù)（ Dual Stack）、隧道技術(shù)（ Tunnel）、協(xié)議翻譯技術(shù)（ NATPT）。目前已經(jīng)出現(xiàn)了多種過(guò)渡技術(shù)和互連方案，這些技術(shù)各有特點(diǎn)，用于解決不同過(guò)渡時(shí)期、不同環(huán)境的通信問(wèn)題。 研究綜述 : IPv6 已被認(rèn)為是下一代互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議核心標(biāo)準(zhǔn)之一 ， 是為了解決 IPv4存在的問(wèn)題：安全性不高、路由表過(guò)度膨脹等，特別是 IPv4地址的匾乏而應(yīng)運(yùn)而生的 ,對(duì)于 IPv4仍然很好的支撐著的 Inter而言 ，IPv6 協(xié)議 得到 廣泛應(yīng)用需要一個(gè) 過(guò)程。 在初始階段，孤立的 IPv6網(wǎng)絡(luò)和大量的 IPv4網(wǎng)絡(luò)共存，隨著 IPv6的大規(guī)模發(fā)展，出現(xiàn)骨干 Inter網(wǎng)絡(luò)逐漸過(guò)渡到 IPv6為主的階段，本文基于雙協(xié)議棧的過(guò)度技術(shù)進(jìn)行研究， 雙棧機(jī)制是使 IPv6節(jié)點(diǎn)與 IPv4 節(jié)點(diǎn)兼容的最直接的方式 ， 在 IPv6 發(fā)展過(guò)程中 該項(xiàng)技術(shù)可以幫助 IPv6業(yè)務(wù)在現(xiàn)有的 成熟的 IPv4網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)架構(gòu)上 進(jìn)行各種業(yè)務(wù)的互操作， 逐步解決 IPv4網(wǎng)絡(luò)存在的問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)有的 IPv4網(wǎng)絡(luò)向 IPv6網(wǎng)絡(luò)的平 穩(wěn)過(guò)渡，更重要的是使得 IPv4網(wǎng)絡(luò)和 IPv6網(wǎng)絡(luò)的互通性好 ,還能保障 Inter 網(wǎng)絡(luò)長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行 。 IPv6作為 IETF確定的下一代互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議，有望徹底解決 IPv4存在的問(wèn)題。 畢 業(yè) 論 文（設(shè)計(jì)） 論文（設(shè)計(jì)）題目 ： 基于雙協(xié)議棧實(shí)現(xiàn) IPv4 到 IPv6 過(guò)渡的設(shè)計(jì) 系 別： 專(zhuān) 業(yè)： 學(xué) 號(hào)： 姓 名： 指導(dǎo)教師： 時(shí) 間： 畢 業(yè) 論 文（設(shè) 計(jì)） 開(kāi) 題 報(bào) 告 系別 :計(jì)算機(jī)與信
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