IPV4与IPV6的互连网技术探讨 毕业论文

1、毕业设计（论文）毕业设计（论文） 题题 目目 IPv6 与与 IPv4 的互连技术探讨与实现的互连技术探讨与实现 姓姓 名名 学学 号号 专专 业业 网络技术网络技术 班班 级级 网络班网络班 指导教师指导教师 职职 称称 讲师讲师 2012 年年 X 月月 X 日日 I IPv6IPv6 与与 IPv4IPv4 的互连技术探讨与实现的互连技术探讨与实现 摘要摘要 随着互联网技术的不断发展，IPv4 的许多缺陷逐渐暴露出来，其中最突出的是 IP 地 址空间将被耗尽和主干路由表不断增长的问题。按照目前互联网的发展速 度，IPv4 地址 将在 2005 至 2010 年间分配完毕。为了彻底解决目前 IPv4 遇到的问题并对未来的应用提供 更好的支持,Internet 工程组 （IETF）的 IPng 工作组（IPng Working Group）提出了修 改 IP 协议的建议。新的建议是 IP 的第 6 个版本，因此也称为 IPv6。IPv6 具有长达 128 位 的地址空间，可以彻底解决 IPv4 地 址资源不足的问题。除此之外，IPv6 还采用分级地址 模式、高效 IP 包头、服务质量

2、、主机地址自动配置、认证和加密等多项技术。 过渡技术的概述与现状 如何完成从 IPv4 到 IPv6 的转换是 IPv6 发展需要解决的第一个问题。现有的几乎每个网 络及其连接设备都支持 IPv4，因此要想一夜间就成 IPv4 到 IPv6 的转换是不切实际的。 IPv6 必须能够支持和处理 IPv4 体系的遗留问题。可以预见，IPv4 向 IPv6 的过渡需要相当 长的时间才能完成。目前，IETF 已经成立了专门的工作组，研究 IPv4 到 IPv6 的转换问题， 并且已提出了很多方案. 关键字：关键字：IPV4，IPV6，通信，隧道，互连 目录目录 第一章第一章 绪论绪论VIVI 1.1 引言VI 1.2 目前国际网络的互联VI 1.3 过渡过程的产生背景VII 第二章第二章 IPV6IPV6 协议与协议与 IPV4IPV4 协议简介协议简介VIIVII 2.1 IPv4 协议VIII 2.2 IPv6 协议VIII 2.2.1IPv6 的产生背景VIII 2.2.2 IPV6 协议VIII 2.3 双协议栈IX 第三章第三章 IPV4IPV4 和和 IPV6IPV6 技术简介技术

3、简介X X 3.1 IPv4X 3.1.1 头标结构X 3.1.2 IP 地址XI 3.2 IPv6XII 3.2.1 IPv6 的头部结构XII 3.2.2 优先级XIII 3.3 IPV4 与 IPV6 的区别XIII 第四章第四章 IPV4IPV4 和和 IPV6IPV6 网络之间的通信网络之间的通信XIVXIV 4.1 双协议栈技术的通信方式XIV 4.2 无状态 IP/ICMP 翻译技术XVIII 4.3 网络地址转换/协议转换(NAT-PT)技术XIX 4.4 BIS 与 BIA 技术XX 第五章第五章 IPV6IPV6 与与 IPV4IPV4 互连技术解决方案互连技术解决方案XXXX 第六章第六章 IPV4IPV4 和和 IPV6IPV6 隧道技术隧道技术XXIXXI 6.1 配置隧道XXII 6.2 隧道代理技术XXII 6.3 隧道服务器XXII 6.4 采用 6TO4XXII 6.5 GRE 隧道XXIII 6.6 SATAP 站点间隧道自动编址XXIII 6.7 自动 IPv4 兼容隧道XXIII 第七章第七章 IPV6IPV6 与与 IPV4IPV4 测试与分析

4、测试与分析XXIIIXXIII 7.1 IPV4/IPV6 互连通信实验模型构建XXIII 7.2 实验测试XXVI 第八章第八章 IPV4IPV4 与与 IPV6IPV6 互连技术的实现互连技术的实现XXVIIXXVII 8.1 模拟器简介及配置命令基本介绍XXVII 8.2 实现局域网内部的 IPv6 主机互连的实验XXVII 8.3 IPv4 与 IPv6 网络互连的实现XXIX 8.4 IPv6 与 IPv4 隧道配置XXXI 8.5 IPv6 网络 NAT-PT 动态映射实验配置XXXII 第九章第九章 IPV6IPV6 和和 IPV4IPV4 互连案例分析互连案例分析XXXIVXXXIV 9.1 NAT-PT 实现互连原理XXXIV 9.2 单向会话通信过程XXXV 9.3 双向会话通信过程XXXIX 9.4 过渡方案XL 9.4.1. 双栈技术XL 9.4.2. 隧道技术XL 9.4.3. 转换技术XLI 9.4.4 具体实施XLI 1. 双栈技术XLI 2. 隧道技术XLVI 3. 转换技术XLVIII 第十章第十章 结论结论L L 参考文献参考文献LILI 致谢致谢L

5、IILII 第一章第一章 绪论绪论 1.11.1 引言引言 从 20 世纪 70 年代开始互联网技术就以超出人们想像的速度迅猛发展。Internet 经 历了几十年的高速发展，已经成为人们生活中不可或缺的一部分。TCP/IP 协议是目前使用 最为广泛的网络协议,作为整个网络基石的 IPv4 也已经十分成熟。但是由于自身的限制己 经逐渐暴露了许多问题和缺点，目前在 IPV4 的基础上运行的互联网面临日益严重的地址耗 尽问题。于是 IPv6 被 IETF 设计出来用以替代 IPV4。大量的调查与研究已经证明 IPV4 定 义的有限地址将在未来的 5 到 10 年内被耗尽所以 IPV6 应运而生。 IPv6 采用 128 位地址长度几乎可以不受限制地提供地址暂时解决了地址短缺问题并且 考虑了在 IPV4 中解决不好的其他问题主要有端到端 IP 连接、服务质量 Qos、安全性、 多播、移动性、即插即用等，因此受到越来越多的关注。目前国际和国内都建立了众多的 ipv6 实验网，ipv6 将成为未来的第三层协议已经成为人们的共识。 在目前以 IPv4 为基础 的网络技术如此成熟与成功的情况下不可能

6、马上抛开原有 IPv4 网络来建 IPv6 网络。只能 通过分步实施的方法来逐步过渡。当现在的 Internet 向 ipv6 过渡时，首先面对的就是现 有服务的迁移。能够提供 ipv6 的 Internet 服务成为了众多业务提供商和网络管理者所关 注的问题。所以我们以此为目标建立一个基于 ipv6 的示范网并提供目前在 ipv4 上应用广 泛的 Internet 服务其中有 http 服务 ftp 服务和流媒体服务。 1.21.2 目前国际网络的互联目前国际网络的互联 一个纯 IPv6 网络的实现与原来 IPv4 网络并没有差别，在路由协议和域名解析上也不 需要特定的机制来支持，仅仅需要对原来的协议和应用程序进行修改就可 以了。 但是对 于一台主机或者一个网络在不同协议之间的通信来说，情况就发生了变化。由于报文在传 输中要经过两种运行在不同协议下的网络环境，报文的翻译是一个问 题，同时由于两种协 议表示地址的方法不同，如何在协议地址之间标示信源和信宿也是必须处理的。 在 IPv6 的网络流行于全球之前，总是有一些网络首先具有 IPv6 的协议栈。这时，这 些网络就像 IPv4 海洋

7、中的小岛。过渡的问题可以分成两大类： 第一类就是解决这些 IPv6 的小岛之间互相通信的问题， 第二类就是解决 IPv6 的小岛与 IPv4 的海洋之间通信的问题。 解决过渡问题的两种最基本的技术：双协议栈（Dual Stack）和隧道（Tunnel） 。我们 所讨论的过渡机制（Transition Mechanism）都是在这两种技术的基础之上针对特定的问 题的解决方案。但是目前还没有一种机制能够一劳永逸的解决这个问题，每一种具体的机 制都是针 对具体的情况的。 1.31.3 过渡过程的产生背景过渡过程的产生背景 IP 协议是互联网体系结构的核心，它必须具备相对的稳定性。IPv6 作为 Internet Protocol 的新版本，其根本目的是继承和取代 IPv4。因此，人们在规划 IPv6 的时候，就 把眼光投向了包括地址在内的上述重要需求，希望能够解决 这些目前已经出现和将来可能 出现的问题。从 IPv4 到 IPv6 的改变将不可避免的带来 Internet 上新的革命，无论是硬件 还是软件都将有全新的发展。 但是，原有的 IPv4 协议已经成功的实施了将近二十年，在 Inte

8、rnet 上，甚至有许多通信协议标准比 Internet 还要早，Internet 协议和 标准化是有 一个简单的原则的。只要可以应用现有的协议标准，就使用它们；只有当现有的标准不够 时才制定新的协议，而且只要能够得到这些新的标准，而它们又能够提供等价的功能，就 使用这些新的标准。所以 IPv6 协议的意图并不是排斥和避免已有的标准。它的产生只是因 为传统的 IPv4 不能满足需要。在 IPv6 完全取代 IPv4 之前，不可避免的，这两种 协议要 有一个可能是相当长的共存时期，IPv6 可能需要在研究所和学术机构中进行足够的试验， 才能象 IPv4 一样成功的投入商业运营。因此，从 IPv4 到 IPv6 要有一个过渡时期。IPv6 在 IPv4 的基础上进行改进，它的一个重要的设计目标是与 IPv4 兼容。制订 IPv6 时，IETF 致力于产生一种开放的标准，因此他们邀请了许多 团体来参加标准的制订过程，研究人员、 计算机制造商、程序设计人员、管理人员、用户、电话公司以及有线电视产业都对下一代 IP 提出了他们的要求和建议。但 是作为一种新的协议，从诞生于实验室和研究所到实际 应

9、用于 Internet 是有很大距离的。不可能要求立即将所有节点都演进到新的协议版本，所 以在一定的 时间内，IPv6 将和 IPv4 共同存在共同运行。如果没有一个过渡方案，再先进 的协议也没有实用意义，因此从 IPv4 网络向 IPv6 网络过渡的问题从一开 始就列入了开发 者的日程表。在相当时间内，IPv6 节点之间的通信还要依赖于原有 IPv4 网络的设施，而 且 IPv6 节点也必不可少的要与 IPv4 节点通信，我们希望这种通信能够高效 的完成，对用 户隐藏下层细节。同时，IPv4 已经应用了十多年，基于 IPv4 的应用程序和设施已经相当 成熟而完备，我们希望以最小的代价来实现这些程序在 IPv6 环境下的应用。所有这些都 提出了从 IPv4 网络向 IPv6 网络高效无缝互连的问题。 对于过渡问题和高效无缝互连问题 的研究已经取得了许多成果，形成了一系列的技术和标准。 第二章第二章 IPV6IPV6 协议与协议与 IPV4IPV4 协议简介协议简介 2.12.1 IPv4IPv4 协议协议 目前的全球因特网所采用的协议族是 TCP/IP 协议族。IP 是 TCP/IP 协议族中网络层的 协议，是 TCP/IP 协议族的核心协议。目前 IP 协议的版本号是 4(简称为 IPV4)，IPV4 的地 址位数为 32 位，也就是最多有 2 的 32 次方的计算机可以联到 Internet 上。近十年来由于 互联网的蓬勃发展，IP 位址的需求量愈来愈大，使得 IP 位址的发放愈趋严格，各项资料 显示全球 IPV4 地址可能在 2005 至 2010 年间全部发完。 IPV4 是互联网协议（Internet Protocol，IP）的第四版，也是第一个被广泛使用， 构成现今互联网技术的基石的协议。1981 年 Jon Postel 在 RFC791 中定义了 IP。 (按 TCP/IP 参考模型划分)链路层 以太网 令牌环 FDDI 应用层应用层FTPFTPSMTPSMTPHTTPHTTP

《IPV4与IPV6的互连网技术探讨 毕业论文》由会员共***分享，可在线阅读，更多相关《IPV4与IPV6的互连网技术探讨 毕业论文》请在金锄头文库上搜索。