關(guān)于網(wǎng)絡(luò)實(shí)用技術(shù)論文怎么寫
關(guān)于網(wǎng)絡(luò)實(shí)用技術(shù)論文怎么寫
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網(wǎng)絡(luò)實(shí)用技術(shù)論文(基于IPv4/IPv6雙棧技術(shù)的混合網(wǎng)絡(luò)設(shè)計與實(shí)現(xiàn))
1 引言
隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的飛速發(fā)展和廣泛應(yīng)用，傳統(tǒng)的IPv4網(wǎng)絡(luò)協(xié)議在實(shí)際應(yīng)用中的各種弊端日益明顯，例如網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量差、數(shù)據(jù)包丟失、路由選擇效率低等問題。新型互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議IPv6在IPv4基礎(chǔ)上進(jìn)行了一系列改進(jìn)，包括擴(kuò)大網(wǎng)絡(luò)地址空間、完善路由結(jié)構(gòu)、提高服務(wù)質(zhì)量等，從而有效解決了IPv4存在的諸多問題。
由于IPv4應(yīng)用范圍廣、時間長，因此IPv4協(xié)議向IPv6協(xié)議過渡是一個長期復(fù)雜的過程。在過渡過程中，IPv4與IPv6必然是共存的。因此，互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域在推進(jìn)IPv6網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的同時，更要將IPv6很好地融入于IPv4中，使其能夠共存使用、共享資源。
2 IPv4向IPv6網(wǎng)絡(luò)過渡技術(shù)
IETF下一代互聯(lián)網(wǎng)過渡工作組已經(jīng)提出了三類過渡技術(shù)，即協(xié)議雙棧技術(shù)、隧道技術(shù)和NAT-PT(網(wǎng)絡(luò)地址翻譯)技術(shù)。
2.1 雙協(xié)議棧技術(shù)
雙協(xié)議棧技術(shù)是IPv4向IPv6過渡的基礎(chǔ)，它是指在網(wǎng)絡(luò)設(shè)備上同時啟用IPv4和IPv6的協(xié)議棧，包括網(wǎng)絡(luò)路由器、網(wǎng)絡(luò)主機(jī)等。IPv4與IPv6都是基于同一個物理平臺實(shí)現(xiàn)應(yīng)用，需要加載TCP和UDP網(wǎng)絡(luò)傳輸層協(xié)議，以此實(shí)現(xiàn)IPv4網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)與IPv6網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)之間的互通。將IPv6網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)加入到IPv4協(xié)議棧中，網(wǎng)絡(luò)可以同時收發(fā)兩種協(xié)議的數(shù)據(jù)報文，使用IPv4協(xié)議棧和IPv4站點(diǎn)通信，使用IPv6協(xié)議棧與IPv6站點(diǎn)通信，最終實(shí)現(xiàn)兩者相互連通。
2.2 隧道技術(shù)
隨著IPv6網(wǎng)絡(luò)的快速發(fā)展，逐漸形成了多個局部IPv6網(wǎng)絡(luò)，這些IPv6網(wǎng)絡(luò)都需要通過IPv4協(xié)議實(shí)現(xiàn)與骨干網(wǎng)的互連，將獨(dú)立存在的多個IPv6網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行有效連接。利用隧道技術(shù)可以將多個獨(dú)立存在的IPv6網(wǎng)絡(luò)與基于IPv4的互聯(lián)骨干網(wǎng)絡(luò)連接起來，這也是IPv4向IPv6發(fā)展過程中普遍采用的技術(shù)。采用隧道技術(shù)只需要在隧道入口和隧道出口處分別進(jìn)行數(shù)據(jù)修改，容易實(shí)現(xiàn)IPv6與IPv4網(wǎng)絡(luò)的通信，但是無法支持IPv6主機(jī)與IPv4主機(jī)的通信。
2.3 NAT-PT技術(shù)
NAT-PT技術(shù)即網(wǎng)絡(luò)地址翻譯技術(shù)，其應(yīng)用思想是當(dāng)IPv6網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)與IPv4網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行通信時，借助于網(wǎng)絡(luò)地址翻譯協(xié)議轉(zhuǎn)換服務(wù)器將網(wǎng)絡(luò)協(xié)議層的報頭進(jìn)行IPv4/ IPv6轉(zhuǎn)換，從而相互適應(yīng)對方的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議類型。采用NAT-PT實(shí)現(xiàn)IPv4向IPv6的過渡不需要改造IPv6和IPv4的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)，其缺點(diǎn)是由IPv4節(jié)點(diǎn)向IPv6節(jié)點(diǎn)發(fā)起訪問時的過程比較復(fù)雜，網(wǎng)絡(luò)協(xié)議、網(wǎng)絡(luò)地址的轉(zhuǎn)換需要的開銷較大。通常情況下，NAT-PT技術(shù)在無法實(shí)現(xiàn)其他互通方式的情況下采用。
3 基于雙棧技術(shù)混合網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計方案與實(shí)現(xiàn)
3.1 IPv4/IPv6雙?；旌暇W(wǎng)絡(luò)的設(shè)計方案
在IPv4向IPv6過渡過程中，最佳的過渡技術(shù)是采用雙棧技術(shù)，確保IPv4網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)不變，在基于IPv4的骨干網(wǎng)絡(luò)中增加對IPv6網(wǎng)絡(luò)的支持，從而形成IPv4協(xié)議與IPv6協(xié)議共存的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。隨后逐漸去除IPv4協(xié)議，形成一個完整的、純粹的IPv6網(wǎng)絡(luò)。
由于雙棧技術(shù)的實(shí)現(xiàn)簡單、易于管理，同時具有良好的安全性和穩(wěn)定性，因此本文提出基于雙棧技術(shù)的校園網(wǎng)絡(luò)組建方案，將校園網(wǎng)絡(luò)劃分為骨干層、匯聚層和接入層三個層次。
網(wǎng)絡(luò)骨干層是網(wǎng)絡(luò)的核心層，骨干層設(shè)備承擔(dān)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部數(shù)據(jù)與外部數(shù)據(jù)的交換與高速傳輸，并要快速處理海量數(shù)據(jù)信息，同時要有良好的可靠性、可用性和可擴(kuò)充性。網(wǎng)絡(luò)匯聚層的主要作用是將接入層數(shù)據(jù)進(jìn)行集中匯集，并與核心層設(shè)備進(jìn)行互聯(lián)，它承擔(dān)著不同網(wǎng)絡(luò)之間的子網(wǎng)絡(luò)路由任務(wù)，對網(wǎng)絡(luò)接入層的數(shù)據(jù)進(jìn)行控制分流，有效阻止流入到網(wǎng)絡(luò)接入端的垃圾數(shù)據(jù)，盡量降低非法數(shù)據(jù)對核心網(wǎng)絡(luò)的影響。網(wǎng)絡(luò)接入層中的設(shè)備與客戶端桌面設(shè)備連接，負(fù)責(zé)與用戶數(shù)據(jù)的傳輸，既可以采用高密度網(wǎng)絡(luò)端口的設(shè)備，又可以采用交換機(jī)堆疊的固定配置方式。
本文以校園網(wǎng)絡(luò)建設(shè)為例，提出了基于IPv4/IPv6的雙?；旌暇W(wǎng)絡(luò)設(shè)計方案。首先，在邊界使用H3C的SR6000系列路由器，核心交換機(jī)使用H3C的S9500系列交換機(jī)，匯聚和接入交換機(jī)使用1臺H3C的S5100系列交換機(jī)，本次所選用的設(shè)備均支持IPv4/IPv6雙棧協(xié)議，既保證了IPv6系列產(chǎn)品的完整性和IPv4/IPv6的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)能力，又滿足了學(xué)校主要采用的IPv4網(wǎng)絡(luò)通信方式，再結(jié)合各種隧道技術(shù)和互通技術(shù)，以滿足IPv6應(yīng)用的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，以多個層次的路由器和交換機(jī)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)組建，進(jìn)一步構(gòu)成了一個大型校園網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，如圖1所示。
由圖1所示的校園網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)可知，IPv4數(shù)據(jù)可以實(shí)現(xiàn)由原有校園網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)發(fā)，IPv6數(shù)據(jù)由支持雙棧的路由器和交換機(jī)進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)。
3.2 基于IPv4/IPv6雙棧的混合網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)
(1)在邊界路由器上的配置信息
在路由器出口配置信息：
ipv6 address 2001：DA8：AF：18：：2/64
tunnel-protocol ipv6-ipv4
source X.X.X.X(源IP地址)
destination X.X.X.X(目標(biāo)IP地址)
在路由器與核心交換機(jī)的端口配置信息：
ipv6 address 2001：DA8：4013：F：1F：：1/96
ip address 172.16.250.2 255.255.255.252
在路由器上配置的靜態(tài)路由信息：
ipv6 route-static ：： 0 2001：DA8：AF：18：：1
ipv6 route-static 2001：DA8：4013：1：1：1：： 96 2001：DA8：4013：F：1F：：2
ipv6 route-static 2001：DA8：4013：F：F：： 96 2001：DA8：4013：F：1F：：2
(2)在核心交換機(jī)上的配置信息
在核心交換機(jī)與路由器互聯(lián)端口配置信息：
ipv 6 address 2001：DA8：4013：F：1F：：2/96
ip address 172.16.250.1 255.255.255.252
在核心交換機(jī)與匯聚交換機(jī)的配置信息：
ipv6 address 2001：DA8：4013：F：F：：2/96
ospfv3 1 area 0.0.0.0
ip address 172.16.255.5 255.255.255.252
在核心交換機(jī)上配置的靜態(tài)路由信息：
ipv6 route-static ：： 0 2001：DA8：4013：F：1F：：1
ipv6 route-static 2001：DA8：4013：1：1：1：： 96 2001：DA8：4013：F：F：：1
(3)在匯聚交換機(jī)(接入交換機(jī))上的配置信息
在匯聚交換機(jī)上的用戶VLAN下配置IPv6網(wǎng)關(guān)地址，配置信息：
ipv6 address 2001：DA8：4013：1：1：1：0：1/96
在匯聚交換機(jī)與核心交換機(jī)互聯(lián)接口上配置信息：
undo ipv6 nd ra halt
ipv6 address 2001：DA8：4013：F：F：：1/96
ip address 172.16.255.6 255.255.255.252
在匯聚交換機(jī)上配置路由：
ipv6 route-static ：： 0 2001：DA8：4013：F：F：：2
(4)在PC機(jī)上啟用IPv6協(xié)議并手動配置IPv6地址
經(jīng)過上述配置信息，現(xiàn)在在一臺PC機(jī)上可以訪問IPv4和IPv6的網(wǎng)絡(luò)資源。但需要注意的是，在具體配置過程中要檢查設(shè)備的IOS版本，如果設(shè)備IOS版本不支持IPv6配置時，要先升級設(shè)備版本后再進(jìn)行配置。
4 結(jié)束語
隨著計算機(jī)技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的飛速發(fā)展，由IPv4轉(zhuǎn)向IPv6已經(jīng)成為了必然趨勢。本文采用的IPv4/IPv6雙協(xié)議混合網(wǎng)絡(luò)設(shè)計方案只是IPv4向IPv6過渡的方法之一，在過渡的初級階段，該方法降低了網(wǎng)絡(luò)改造升級的成本和過程，實(shí)施結(jié)果表明所采取的技術(shù)是合理可行的，能夠滿足校園網(wǎng)絡(luò)的實(shí)際運(yùn)行需要。