畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）高校校園網(wǎng)IPV6過(guò)渡策略及設(shè)計(jì)部署

1、 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論 文）題 目： 高校校園網(wǎng)ipv6過(guò)渡策略及設(shè)計(jì)部署 姓 名： 學(xué) 號(hào)： 專 業(yè)： 計(jì)算機(jī)通信 指導(dǎo)教師： 2014 年 04 月 02 日目錄摘要2abstracts3第一章ipv6技術(shù)的概述51.1 ipv6地址的表示51.2 ipv6地址的分類51.3三種主要過(guò)渡技術(shù)61.4 ipv6的路由8第二章 基于校園網(wǎng)的ipv6設(shè)計(jì)112.1 實(shí)現(xiàn)校園網(wǎng)ipv6與ipv4共存112.2 對(duì)校園網(wǎng)改造可采取如下方案122.3方案優(yōu)勢(shì)122.4網(wǎng)絡(luò)路由設(shè)計(jì)132.5改造后的校園網(wǎng)通信情況可分為以下幾種情況14第三章 ipv6相關(guān)配置及測(cè)試163.1實(shí)現(xiàn)隧道技術(shù)的試驗(yàn)163.2 i

2、pv6網(wǎng)絡(luò)性能測(cè)試20第四章 總結(jié)22參考文獻(xiàn)23致謝語(yǔ)24摘要隨著網(wǎng)絡(luò)的快速發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)的普及也越來(lái)越大，計(jì)算機(jī)、ip電話等在現(xiàn)實(shí)生活中各個(gè)行業(yè)的使用，使得我們需要用大量的ip地址，ipv4正在日益枯竭，互聯(lián)網(wǎng)需要更多的ip地址。隨著基于ipv4協(xié)議的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)特別是internet迅速發(fā)展，互聯(lián)網(wǎng)在產(chǎn)生了巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益的同時(shí)也暴露出其本身固有的問題。隨著校園網(wǎng)規(guī)模的擴(kuò)大，業(yè)務(wù)負(fù)載的不斷增加，保持網(wǎng)絡(luò)高利用率，防止關(guān)鍵業(yè)務(wù)受到擁塞影響以及各種網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用和資源的管理安全性變得越來(lái)越重要。因此，在校園網(wǎng)的進(jìn)一步建設(shè)中應(yīng)該充分考慮如何更好的利用ipv6的技術(shù) 。而要具體掌握ipv4到ipv6

3、網(wǎng)絡(luò)平穩(wěn)過(guò)渡、評(píng)估和改進(jìn)ipv6協(xié)議、進(jìn)行大規(guī)模ipv6網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用，就必須首先要建立ipv6實(shí)驗(yàn)網(wǎng)，在實(shí)驗(yàn)網(wǎng)上獲得足夠的經(jīng)驗(yàn)，然后才能進(jìn)行推廣。本文主要工作就是研究ipv6網(wǎng)絡(luò)協(xié)議特性以及ipv4向ipv6的過(guò)渡技術(shù)，在沒有ipv6硬件路由設(shè)備的條件下，設(shè)法通過(guò)設(shè)置軟件路由來(lái)創(chuàng)建學(xué)校的ipv6實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，在實(shí)驗(yàn)平臺(tái)上展開關(guān)于ipv6的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)以及部署實(shí)驗(yàn)。然后在實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上最終建立學(xué)校的ipv6局域網(wǎng)，能夠?qū)π?nèi)用戶提供ipv6接入服務(wù)。關(guān)鍵詞:ipv4網(wǎng)絡(luò)、ipv6網(wǎng)絡(luò)、過(guò)渡 abstractswith the rapid development of network, the network p

4、opularization also more and more big, the computer, the ip phone in real life, such as the use of various industries, we need to use a lot of ip address, the ipv4 is dried up, the ip address of the internet needs more.as ipv4 based the rapid development of computer network especially the internet, t

5、he internet in the huge economic and social benefits as well as its own inherent problems. with the expansion of campus network, the business load increasing, keep high network utilization, to prevent the congestion effect of key business and a variety of network applications and the management of r

6、esource security is becoming more and more important.therefore, further should be fully considered in the construction of the campus network to make better use of ipv6 technology .a smooth transition to specific knowledge of ipv4 to ipv6 network, evaluate and improve the ipv6 protocol, ipv6 on a lar

7、ge scale network applications, you must first to build a new ipv6 network, experimental online get enough experience in the experiment, and then can be promoted.in this paper, the main job is to studying the characteristics of ipv6 network protocol and the transition of ipv4 to ipv6 technology, unde

8、r the condition of no ipv6 routing hardware equipment, managed to ipv6 route to create school experiment by setting the software platform, in the experiment platform on the basis of ipv6 experiment and deployment.then on the basis of the experimental set up schools eventually ipv6 lan, can provide i

9、pv6 on campus user access.key words：ipv4 network、 ipv6 network、transition第一章ipv6技術(shù)的概述1.1 ipv6地址的表示ipv6采用了長(zhǎng)度為128位的ip地址，而ipv4的ip地址僅有32位，因此ipv6的地址資源要比ipv4豐富得多。ipv6的地址格式與ipv4不同，一個(gè)ipv6的ip地址由8個(gè)地址節(jié)組成，每節(jié)包含16個(gè)地址位，以4個(gè)十六進(jìn)制數(shù)書寫，節(jié)與節(jié)之間用冒號(hào)分隔，其書寫格式為x:x:x:x:x:x:x:x，其中每一個(gè)x代表四位十六進(jìn)制數(shù)，例如：1080:0000:0000:0000:0008: 0800:20

10、0c:4156。為了使地址變得簡(jiǎn)潔，冗余的“0”可用雙冒號(hào)“:”表示，使得表達(dá)式變得更簡(jiǎn)單，但是一個(gè)ipv6地址中只允許出現(xiàn)一個(gè)“:”，這樣前面的地址可簡(jiǎn)化為：1080: 8:800:200c:4156。對(duì)于路由器來(lái)說(shuō)，由于只關(guān)心地址的前面部分，為了地址表達(dá)式變得更簡(jiǎn)單，可以采用斜杠線“/”來(lái)省略地址的后面部分，則地址：fedc: ba98: 1234: 5678: 9abc: def0: 1234: 5678可表示成fedc: ba98: 1200/40，其中“/40”表示地址的前40位為有效的地址，它的作用像ipv4的網(wǎng)絡(luò)掩碼。1.2 ipv6地址的分類我們知道ipv4對(duì)地址的分類有a、b

11、、c、d類，由于分類的不合理，浪費(fèi)大量的可使用地址。而ipv6地址是獨(dú)立接口的標(biāo)識(shí)符，所有的ipv6地址都被分配到接口，ipv6主要通過(guò)其地址前綴來(lái)劃分其傳輸類型，定義了三種ipv6地址類型：?jiǎn)尾?unicast)、組播(multicast)、任播(anycast)。1單播地址(unicast)單一接口的標(biāo)識(shí)符。發(fā)往單播地址的包被送給該地址標(biāo)識(shí)的接口。對(duì)于有多個(gè)接口的節(jié)點(diǎn)，它的任何一個(gè)單播地址都可以用作該節(jié)點(diǎn)的標(biāo)識(shí)符。ipv6單播地址是用連續(xù)的位掩碼聚集的地址，類似于cidr(無(wú)類域路由)的ipv4地址。ipv6中的單播地址分配有多種形式，包括全部可聚集全球單播地址、nsap地址、ipx分級(jí)地

12、址、站點(diǎn)本地地址、鏈路本地地址以及運(yùn)行ipv4的主機(jī)地址。單播地址中有下列兩種特殊地址。不確定地址：?jiǎn)尾サ刂?:0:0:0:0:0:0:0稱為不確定地址。它不能分配給任何節(jié)點(diǎn)。它的一個(gè)應(yīng)用示例是初始化主機(jī)時(shí)，在主機(jī)未取得自己的地址以前，可在它發(fā)送的任何ipv6包的源地址字段放上不確定地址?；丨h(huán)地址：?jiǎn)尾サ刂?:0:0:0:0:0:0:1稱為回環(huán)地址。節(jié)點(diǎn)用它來(lái)向自身發(fā)送ipv6包。它不能分配給任何物理接口。2.組播地址(multicast)一組接口(一般屬于不同節(jié)點(diǎn))的標(biāo)識(shí)符。發(fā)往多播地址的包被送給該地標(biāo)識(shí)的所有接口。地址開始的11111111標(biāo)識(shí)該地址為組播地址。ipv6中沒有廣播地址，它的

13、功能正在被組播地址所代替。另外在ipv6中，何全“0”和全“l(fā)”的字段都是合法值，除非特殊地排除在外的。特別是前綴可以包含“0”值字段或以“0”為終結(jié)。一個(gè)單接口可以指定任何類型的多個(gè)ipv6地址(單播、任播、組播)或范圍。3.任播地址(anycast)任播地址定義一組接口，它們的地址具有相同的前綴。例如，連續(xù)到同樣的的物理網(wǎng)絡(luò)的計(jì)算機(jī)共享相同的前綴地址，發(fā)送到任播地址的分組必須交付給這個(gè)組成員中的一個(gè)，即根據(jù)選路協(xié)議最靠近的或最容易到達(dá)的。ipv6任意播地址存在下列限制：（1）任意播地址不能用作源地址，而只能作為目的地址；（2）任意播地址不能指定給ipv6主機(jī)，只能指定給ipv6路由器。1.

14、3三種主要過(guò)渡技術(shù)1.雙協(xié)議棧技術(shù)雙協(xié)議棧是指在單個(gè)節(jié)點(diǎn)同時(shí)支持ipv4和ipv6兩種協(xié)議棧。由于ipv6和ipv4是功能相近的網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議，兩者都基于相同的物理平臺(tái)，而且加載于其上的傳輸層協(xié)議tcp和udp也沒有區(qū)別，所以可以在一臺(tái)主機(jī)上同時(shí)支持ipv4協(xié)議和ipv6協(xié)議。雙協(xié)議棧技術(shù)的工作原理是:一臺(tái)主機(jī)同時(shí)支持ipv6和ipv4兩種協(xié)議，該主機(jī)既能與支持ipv4協(xié)議的主機(jī)通信，又能與支持ipv6協(xié)議的主機(jī)通信。雙協(xié)議棧是其它ipv4/ipv6互通技術(shù)的基礎(chǔ)。它有3種工作模式: 只運(yùn)行ipv6協(xié)議，此時(shí)表現(xiàn)為ipv6節(jié)點(diǎn);只運(yùn)行ipv4協(xié)議，此時(shí)表現(xiàn)為ipv4節(jié)點(diǎn);同時(shí)打開ipv6和ipv4

15、協(xié)議。雙協(xié)議棧主機(jī)的協(xié)議結(jié)構(gòu)見表1：表1 雙協(xié)議棧主機(jī)的協(xié)議結(jié)構(gòu)應(yīng)用程序tcp/udp協(xié)議ipv6協(xié)議ipv4協(xié)議接入網(wǎng)絡(luò)雙協(xié)議主機(jī)在通信時(shí)首先通過(guò)支持雙協(xié)議的dns服務(wù)器查詢與目的主機(jī)名對(duì)應(yīng)的ip地址，然后根據(jù)指定的ipv6或ipv4地址開始通信。雙協(xié)議棧通信方式如圖1所示。圖1 雙協(xié)議棧通信方式2.隧道技術(shù)隧道技術(shù)是將ipv6的報(bào)文分組封裝到ipv4的分組中，分組的源地址和目的地址分別是隧道入口和出口的ipv4地址。隨著ipv6網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，將會(huì)出現(xiàn)許多局部的ipv6網(wǎng)絡(luò)，但是這些ipv6網(wǎng)絡(luò)被運(yùn)行ipv4協(xié)議主干網(wǎng)絡(luò)所分隔開來(lái)。ipv6網(wǎng)絡(luò)就象是處于ipv4”海洋”中的“孤島”，為了使這些

16、“ipv6孤島”可以互通，必須使用隧道技術(shù)。此技術(shù)要求隧道兩端的節(jié)點(diǎn)(路由器)都支持ipv4/ipv6兩種協(xié)議，其通信方式如圖2所示。在隧道的入口處，路由器將ipv6的數(shù)據(jù)報(bào)封裝入ipv4中，ipv4數(shù)據(jù)報(bào)的源地址和目的地址分別是隧道入口和出口的ipv4地址。在隧道的出口處再將ipv6數(shù)據(jù)報(bào)取出轉(zhuǎn)發(fā)給目的站點(diǎn)。隧道技術(shù)只要求在隧道的入口和出口處進(jìn)行修改，對(duì)其他部分沒有要求，因而很容易實(shí)現(xiàn)。但是隧道技術(shù)不能實(shí)現(xiàn)ipv4主機(jī)和ipv6主機(jī)的直接通信。圖2.隧道技術(shù)通信方式3.nat-pt技術(shù) nat pt技術(shù)是通過(guò)與siit協(xié)議轉(zhuǎn)換和傳統(tǒng)的ipv4下的動(dòng)態(tài)地址翻譯及應(yīng)用層網(wǎng)關(guān)相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)只安裝ip

17、v6的機(jī)器和只安裝ipv4機(jī)器的通信。nat-pt是最常用的協(xié)議轉(zhuǎn)換技術(shù)，它通過(guò)siit協(xié)議轉(zhuǎn)換技術(shù)和ipv4網(wǎng)絡(luò)中的動(dòng)態(tài)地址翻譯(nat)技術(shù)適當(dāng)?shù)嘏c應(yīng)用層網(wǎng)關(guān)(alg)相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了ipv6主機(jī)和純ipv4主機(jī)的大部分應(yīng)用的相互通信。nat-pt協(xié)議技術(shù)下的ipv4/ipv6互通模型如圖3所示。nat-pt通過(guò)ipv4和ipv6數(shù)據(jù)報(bào)之間報(bào)頭和語(yǔ)義的翻譯為ipv6節(jié)點(diǎn)與ipv4節(jié)點(diǎn)之間的通信提供透明的路由。它采用傳統(tǒng)的ipv4下的nat技術(shù)來(lái)分配ipv4地址，這樣就可以用很少的ipv4地址構(gòu)成自己的ipv4地址分配池，可以給大量的需要進(jìn)行地址轉(zhuǎn)換的應(yīng)用使用協(xié)議轉(zhuǎn)換技術(shù)服務(wù)。 nat-pt可

18、以分為靜態(tài)和動(dòng)態(tài)模式。圖3.nat-pt技術(shù)通信方式1.4 ipv6的路由ipv6尋址繼承了ipv4中無(wú)類域間路由(cidr)的概念和方法。但它們有二個(gè)不同之處：第一，ipv4使用屏蔽碼確定32位地址的哪些位為子網(wǎng)號(hào)，而ipv6則使用地址前輟(address prefix)來(lái)確定128位中前面多少位為子網(wǎng)號(hào)。第二，ipv4的地址結(jié)構(gòu)本身不反映域間路由的特點(diǎn)，域間路由是靠ip地址分配策略決定的，即將塊連續(xù)的c類地址分配給一個(gè)大部門的網(wǎng)絡(luò)或isp，以方便路由策略的實(shí)現(xiàn)。ipv6沒有ipv4中的地址類別的概念。出于路由目的，ipv6地址可以積累起來(lái)，理論上有很大潛力可以顯著地減少非默認(rèn)路由表的大小。

19、和ipv4一樣，lpv6的路由也分為靜態(tài)路由和動(dòng)態(tài)路出。靜態(tài)路由是由手工配置的路由，它在兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之間定義了明確的路徑，如果網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浒l(fā)生改變，需手動(dòng)修改；動(dòng)態(tài)路由是動(dòng)態(tài)路由協(xié)議計(jì)算出來(lái)的，按照一定的路由算法，根據(jù)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的變化進(jìn)行路由的計(jì)算和路由表的更新。表2所示為靜態(tài)路由的優(yōu)缺點(diǎn)比較。 表2 ipv6靜態(tài)路由的優(yōu)缺點(diǎn)ipv6靜態(tài)路由優(yōu)點(diǎn)ipv6靜態(tài)路由缺點(diǎn)簡(jiǎn)單、高效、可靠不適合在大型網(wǎng)絡(luò)中使用減小路由器的日常開銷在網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浒l(fā)生變化時(shí)不能自動(dòng)調(diào)節(jié)可以控制路由選擇的更新無(wú)法預(yù)防配置中可能存在的錯(cuò)誤比動(dòng)態(tài)路由協(xié)議需要更少的帶寬一般來(lái)說(shuō)在小型網(wǎng)絡(luò)中可以充分利用靜態(tài)路由的優(yōu)點(diǎn)，而在大型網(wǎng)絡(luò)中，在

20、某些特殊情況下，也會(huì)配置少量的靜態(tài)路由(比如在骨干網(wǎng)中配置默認(rèn)路由)。ipv6地址的配置方法：ipv6 address ipv6-prefix/prefix-lengtheui-64如：ipv6 address 2001:0dbb: 1/64開啟ipv6路由功能方法：ipv6 unicast-routing靜態(tài)路由的配置方法為：ipv6 routeipv6-prefix/prefix-length ipv6-address|interface-type interface-number如：ipv6 route 2001:0dbb:/32 s0/0或ipv6 route 2001:0dbb:/3

21、2 2002:2002:lipv6路由協(xié)議實(shí)質(zhì)上可以分為距離矢量協(xié)議和鏈路狀態(tài)協(xié)議兩類。典型的距離矢量路由協(xié)議有ripng，鏈路狀態(tài)協(xié)議有ospfv3和is-isv6。ripng是矢量距離協(xié)議，該協(xié)議很簡(jiǎn)單，但它要求網(wǎng)絡(luò)中的每個(gè)路由器都要周期性地向網(wǎng)絡(luò)中所有其他路由器廣播自己的路由信息，網(wǎng)絡(luò)收斂時(shí)間不穩(wěn)定，故有一定的局限性。其次ripng定義限制它只能支持不超過(guò)16跳的互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)。針對(duì)矢量距離方法的缺陷，開放最短路徑優(yōu)先(ospfv3)協(xié)議之類的鏈路狀態(tài)協(xié)議得以引入。路由器只在連接改變或其他路由器詢問時(shí)才觸發(fā)通告。這樣會(huì)減少與選路相關(guān)的嗓聲，因而ospfv3能夠支持較大型網(wǎng)絡(luò)。但是ospfv3比

22、ripng要復(fù)雜得多。對(duì)多層次和基于服務(wù)類型選路的支持也是ospfv3重要特性。動(dòng)態(tài)路由ospfv3配置方法：ipv6 router ospf process-idrouter-id router-id address在端口啟動(dòng)動(dòng)態(tài)路由ospfv3配置方法：ipv6 ospf process-id area area-id第2章 基于校園網(wǎng)的ipv6設(shè)計(jì)2.1 實(shí)現(xiàn)校園網(wǎng)ipv6與ipv4共存組建ipv4/ipv6校園網(wǎng)其實(shí)是在學(xué)校己經(jīng)比較成熟的ipv4網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)之上組建新的ipv6網(wǎng)絡(luò)，根據(jù)不同時(shí)期的應(yīng)用需求逐步對(duì)ipv6網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行針對(duì)性改造讓其適應(yīng)日益增長(zhǎng)的ipv6應(yīng)用要求。目前，從ipv6在

23、校園網(wǎng)內(nèi)的發(fā)展規(guī)律來(lái)看，ipv6數(shù)據(jù)量增長(zhǎng)是一個(gè)漸進(jìn)的過(guò)程，而現(xiàn)在的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備大部分都是基于ipv4的，不可能將它在短時(shí)間內(nèi)都過(guò)渡到基于ipv6的設(shè)備。因此校園網(wǎng)中應(yīng)用ipv6也是一個(gè)漸進(jìn)的過(guò)程，ipv4/ipv6將長(zhǎng)期共存。目前,我校校園網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖如圖4所示。圖4.純ipv4的校園網(wǎng)骨干網(wǎng)拓?fù)鋱D為了實(shí)現(xiàn)逐步過(guò)渡的目標(biāo)，首先就是在校園網(wǎng)內(nèi)部架設(shè)實(shí)驗(yàn)于實(shí)用相結(jié)合的內(nèi)部ipv6網(wǎng)絡(luò)，即能從實(shí)際上解決學(xué)校ip地址短缺的問題，又能為使用ipv6技術(shù)積累經(jīng)驗(yàn)。經(jīng)過(guò)調(diào)查研究，發(fā)現(xiàn)我校校園網(wǎng)設(shè)備對(duì)ipv6支持情況如下表3。 表3校園網(wǎng)設(shè)備對(duì)ipv6支持情況設(shè)備種類設(shè)備型號(hào)對(duì)ipv6的支持情況核心層交換機(jī)

24、神州數(shù)碼dcrs-7616需增加np模塊匯聚層交換機(jī)神州數(shù)碼dcrs-7515支持接入層交換機(jī)神州數(shù)碼dcrs-5512g不支持接入層交換機(jī)神州數(shù)碼dcs-3950s不支持接入層交換機(jī)神州數(shù)碼dcs-3926s不支持從上表可以看出，校園網(wǎng)除接入層交換機(jī)外，其他都可以直接支持或通過(guò)升級(jí)支持ipv6。這樣就可以在不改變校園網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?，不增加設(shè)備的情況下，實(shí)現(xiàn)ipv4和ipv6的共存，并實(shí)現(xiàn)層次化的ipv6網(wǎng)絡(luò)。2.2 對(duì)校園網(wǎng)改造可采取如下方案1. 將試驗(yàn)樓改造為ipv6網(wǎng)絡(luò)。2. 為連接實(shí)驗(yàn)樓的核心交換機(jī)增加一個(gè)np模塊，設(shè)置為雙棧交換機(jī)。3. 將講解實(shí)驗(yàn)樓的匯聚交換機(jī)設(shè)置位雙棧交換機(jī)4. 將路

25、由器設(shè)備為雙棧路由器，并連接到cernet2。5. 隧道模式，升級(jí)核心與部分匯聚逐步支持ipv6升級(jí)的重點(diǎn)在匯聚層。在原有核心層改造基礎(chǔ)上，逐步針對(duì)匯聚的三層設(shè)備進(jìn)行更換，可以將匯聚層的原有三層交換機(jī)更換為rg-s3760雙棧設(shè)備。在雙棧匯聚交換機(jī)與雙棧核心交換機(jī)之間也可能會(huì)存在ipv4網(wǎng)絡(luò)，可以使用ipv6overipv4隧道方式實(shí)現(xiàn)ipv6的連接。核心與匯聚交換機(jī)開啟雙棧功能，同時(shí)配置6over4隧道如手工隧道技術(shù)實(shí)現(xiàn)ipv6業(yè)務(wù)在原有ipv4網(wǎng)絡(luò)上運(yùn)行。網(wǎng)絡(luò)中其余設(shè)備均無(wú)任何變化，原有ipv4業(yè)務(wù)正常運(yùn)行。2.3方案優(yōu)勢(shì)逐步實(shí)現(xiàn)對(duì)原有ipv4網(wǎng)絡(luò)的改造，將部分匯聚與核心設(shè)備更換，為下一步

26、實(shí)現(xiàn)整網(wǎng)ipv6網(wǎng)絡(luò)部署奠定基礎(chǔ)。新增匯聚與核心之間可能存在ipv4網(wǎng)絡(luò)，通過(guò)匯聚與核心之間開啟隧道技術(shù)，新增的ipv6用戶可以正常訪問ipv6網(wǎng)絡(luò)及ipv6業(yè)務(wù)。原有ipv4業(yè)務(wù)不產(chǎn)生任何變化，正常運(yùn)行。雙棧用戶可以直接訪問ipv4網(wǎng)絡(luò)及ipv4業(yè)務(wù)。2.4網(wǎng)絡(luò)路由設(shè)計(jì)ipv6校園網(wǎng)的ipv6網(wǎng)絡(luò)路由規(guī)劃，需要考慮到現(xiàn)有用戶的使用習(xí)慣和主流的應(yīng)用模式。對(duì)于目前廣泛采用的各種ipv6的路由協(xié)議，ipv6的igp可以選擇isisv6或者ospfv3，但是考慮到多數(shù)校園網(wǎng)的習(xí)慣以及協(xié)議支持的廣泛程度，部署ospfv3可能更為實(shí)際。對(duì)于ipv6校園網(wǎng)cernet2主干網(wǎng)之間可使用bgp4動(dòng)態(tài)路由協(xié)議

27、或靜態(tài)路由實(shí)現(xiàn)互聯(lián)。從精確控制和管理路由的方面，建議采用bgp4+。不過(guò)需要和cernet2運(yùn)營(yíng)管理者配合調(diào)試，比較復(fù)雜，同時(shí)cernet2方面也沒有開放bgp4+的對(duì)學(xué)校ipv6網(wǎng)絡(luò)的連接，只在cernet2和其他isp之間做互聯(lián)的時(shí)候使用了bgp4協(xié)議。采用靜態(tài)路由協(xié)議，區(qū)域?qū)W校向上制定ipv6的缺省路由到節(jié)點(diǎn)學(xué)校，節(jié)點(diǎn)學(xué)校將該區(qū)域的學(xué)校路由匯總，發(fā)布到核心網(wǎng)絡(luò)上。實(shí)現(xiàn)路由條目的分級(jí)匯總，使得主干網(wǎng)的路由條目減小，方便管理，極大提高了網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的轉(zhuǎn)發(fā)效率。校園網(wǎng)其他設(shè)備不做改動(dòng)。改造后的校園網(wǎng)拓?fù)鋱D如圖5圖5.pv6與ipv4共存的校園網(wǎng)骨干網(wǎng)拓?fù)鋱D2.5改造后的校園網(wǎng)通信情況可分為以下幾種

28、情況1 校園網(wǎng)內(nèi)部ipv4主機(jī)之間通信。對(duì)于校園網(wǎng)內(nèi)部ipv4主機(jī)之間通信，通過(guò)ipv4協(xié)議棧。與改造前無(wú)任何區(qū)別。2 校園網(wǎng)內(nèi)部ipv6主機(jī)之間通信。對(duì)于校園網(wǎng)內(nèi)部ipv6主機(jī)之間通信，通過(guò)ipv6協(xié)議棧。只需要在匯聚層和核心層交換機(jī)上開啟雙棧。3 校園網(wǎng)內(nèi)部ipv4與ipv6主機(jī)之間通信。對(duì)于校園網(wǎng)內(nèi)部ipv4與ipv6主機(jī)之間通信，可在匯聚層交換機(jī)上運(yùn)用nat-pt技術(shù)實(shí)現(xiàn)雙向轉(zhuǎn)化。4 校園網(wǎng)內(nèi)部ipv6主機(jī)與外部ipv6之間通信。對(duì)于直接相連的ipv6網(wǎng)絡(luò)直接通過(guò)ipv6協(xié)議棧通信，非直接相連的ipv6孤島，可在邊界路由器上開啟6to4隧道，通過(guò)6to4隧道進(jìn)行通信。5 校園網(wǎng)內(nèi)部ip

29、v6主機(jī)與外部ipv4之間通信對(duì)于校園網(wǎng)內(nèi)部ipv6主機(jī)與外部ipv4之間通信，可在邊界路由器上運(yùn)行nat-pt進(jìn)行轉(zhuǎn)換。實(shí)現(xiàn)與外界ipv4網(wǎng)絡(luò)通信。通過(guò)以上一系列工作，可基本實(shí)現(xiàn)在將新增的ipv6網(wǎng)絡(luò)平滑的融入到ipv4網(wǎng)絡(luò)當(dāng)中。然后，隨著時(shí)間的推移，ipv6技術(shù)的成熟，ipv6應(yīng)用增多，可逐步將ipv4節(jié)點(diǎn)升級(jí)到ipv6節(jié)點(diǎn)，加大ipv6節(jié)點(diǎn)的覆蓋面。最后，將校園網(wǎng)全面過(guò)渡到純ipv6網(wǎng)絡(luò)。第三章 ipv6相關(guān)配置及測(cè)試3.1實(shí)現(xiàn)隧道技術(shù)的試驗(yàn)對(duì)于在現(xiàn)有的ipv4基礎(chǔ)設(shè)施中配置ipv6，隧道機(jī)制提供了一種基本方法，使包括ipv6主機(jī)、服務(wù)器、路由器在內(nèi)的ipv6網(wǎng)絡(luò)孤島，使用ipv4網(wǎng)絡(luò)作

30、為傳輸層以到達(dá)其它的ipv6網(wǎng)絡(luò)孤島。這種情況是比較典型的ipv6孤島間的通信，采用隧道技術(shù)，可以充分利用現(xiàn)有的ipv4網(wǎng)絡(luò)條件，實(shí)現(xiàn)分割的ipv6網(wǎng)絡(luò)孤島間的通信。然后將小的ipv6網(wǎng)絡(luò)孤島合并成大的ipv6網(wǎng)絡(luò)，伴隨技術(shù)設(shè)備的更換，最終實(shí)現(xiàn)大型的純ipv6網(wǎng)絡(luò)。圖6.ipv4到ipv6過(guò)渡從網(wǎng)絡(luò)邊緣逐步到核心演進(jìn)配置隧道的試驗(yàn)環(huán)境是由兩臺(tái)cisco7200路由器(ios版本13.2)組成，試驗(yàn)拓?fù)鋱D如圖7所示圖7.配置隧道拓?fù)鋱Dr1配置如下：r1r1enar1#conf tr1(config)#int f0/0r1(config-if)#ip add 192.168.0.1 255.255

31、.255.0 r1(config-if)#no shut r1(config-if)#exitr1(config)#int tunnel 0 r1(config-if)#ipv6 address 2000:1/64r1(config-if)#tunnel source 192.168.0.1 r1(config-if)#tunnel destination 192.168.0.2 r1(config-if)#tunnel mode ipv6ip r1(config-if)#exitr1(config)#int loopback 0 r1(config-if)#ipv6 add 2001:1/6

32、4 r1(config-if)#exitr1(config)#ipv6 unicast-routing r1(config)#ipv6 route 2001:/64 tunnel 0 r2配置如下：r2r2enar2#conf tr2(config)#int f0/0r2(config-if)#ip add 192.168.0.2 255.255.255.0 r2(config-if)#no shut r2(config-if)#exitr2(config)#int tunnel 1 r2(config-if)#ipv6 address 2000:2/64r2(config-if)#tunne

33、l source 192.168.0.2 r2(config-if)#tunnel destination 192.168.0.1 r2(config-if)#tunnel mode ipv6ip r2(config-if)#exitr2(config)#int loopback 0 r2(config-if)#ipv6 add 2001:2/64 r2(config-if)#exitr2(config)#ipv6 unicast-routing r2(config)#ipv6 route 2001:/64 tunnel 1 檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)結(jié)果：在r1上ping 2002:2結(jié)果如下：r1#ping

34、 2002:2 type escape sequence to abort.sending 5, 100-byte icmp echos to 2002:2, tipv6eout is 2 seconds:!success rate is 100 percent (5/5), round-trip min/avg/max = 16/36/80 ms在r2 ping 2001:1 結(jié)果如下：router#ping type escape sequence to abort.sending 5, 100-byte icmp echos to 2001:1, tipv6eout is 2 secon

35、ds:!success rate is 100 percent (5/5), round-trip min/avg/max = 4/16/32 ms6to4隧道的配置與配置隧道不同，6to4隧道不需要配置隧道目的地址，目的地址由ipv6地址轉(zhuǎn)化而來(lái)。例如隧道對(duì)端的ipv4為192.168.0.2則目的ipv6地址只能為2002:c0a8:2:/48這個(gè)前綴的地址，其中前綴2002為ietf制定，c0a8:2就是192.168.0.2的16進(jìn)制值。6to4隧道配置簡(jiǎn)單，但它也有自身的局限性。因?yàn)樗乃淼缹?duì)端地址由ipv6轉(zhuǎn)化而來(lái)，所以只能是2002前綴的地址。6to4隧道試驗(yàn)拓?fù)鋱D如圖8：圖8.

36、6to4隧道試驗(yàn)拓?fù)鋱Dr1配置如下：r1r1enar1#conf tr1(config)#int f0/0r1(config-if)#ip add 192.168.1.1 255.255.255.0 r1(config-if)#no shutr1(config-if)#exitr1(config)#int loopback 0 r1config)#ipv add 2002:c0a8:1:1 r1(config)#int tunnel 0 r1(config-if)#tunnel source 192.168.1.1 r1(config-if)#ipv unnumbered loopback 0

37、 r1(config-if)#tunnel mode ipv6ip 6to4 r1(config-if)#exitr1(config)#ipv6 unicast-routing r1(config)#ipv6 route 2002:/16 tunnel 0 r2配置如下：r2r2enar2#conf tr2(config)#int f0/0r2(config-if)#ip add 192.168.1.2 255.255.255.0 r2(config-if)#no shutr2(config-if)#exitr2(config)#int loopback 0 r2(config)#ipv ad

38、d 2002:c0a8:2:2 r2(config)#int tunnel 0 r2(config-if)#tunnel source 192.168.1.2 r2(config-if)#ipv unnumbered loopback 0 r2(config-if)#tunnel mode ipv6ip 6to4 r2(config-if)#exitr2(config)#ipv6 unicast-routing r2(config)#ipv6 route 2002:/16 tunnel 0 檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)結(jié)果：在r1上ping 2002:c0a8:2:2結(jié)果如下：r1#ping 2002:c0a8:

39、2:2 type escape sequence to abort.sending 5, 100-byte icmp echos to 2002:c0a8:2:2, tipv6eout is 2 seconds:!success rate is 100 percent (5/5), round-trip min/avg/max = 16/36/80 ms在r2 ping 2002:c0a8:1:1結(jié)果如下：router#ping 2002:c0a8:1:1type escape sequence to abort.sending 5, 100-byte icmp echos to 2002:c0a8:1:1, tipv6eout is 2 seconds:!success rate is 100 percent (5/5), round-trip min/avg/max = 4/16/32 ms3.2 ipv6網(wǎng)絡(luò)性能測(cè)試網(wǎng)絡(luò)性能測(cè)試能讓網(wǎng)絡(luò)管理人員從網(wǎng)絡(luò)中獲取一些具體的指標(biāo)性數(shù)據(jù)，用于分析網(wǎng)絡(luò)性能、了解網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行狀況或解決網(wǎng)絡(luò)故障。目前針對(duì)ipv6網(wǎng)絡(luò)的測(cè)試研究一般集中在協(xié)議一致性測(cè)試、設(shè)備測(cè)試和過(guò)渡技術(shù)功能性測(cè)試上。而針對(duì)ipv6的網(wǎng)絡(luò)性能測(cè)試，有條件的可以購(gòu)置昂貴的專用測(cè)試工具，如思博倫smartbits系