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1、 XXXXX本科生毕业论文 IVIPv6与IPv4互联技术的探讨摘要：随着Internet的发展尤其是规模爆炸式的增长，IPv4固有的一些缺陷也逐渐暴露出来，包括地址枯竭、路由瓶颈、安全和服务质量难以保障等问题。在此背景下，新的网络层协议IPv6它克服了IPv4的诸多不足而显示出许多新的特性。但IPv6网络完全替代IPv4网络并非是一朝一夕的事情，IPv4现已具备相当完善的网络环境与设备生产，各种网络协议和通信协议都是以IPv4为技术基础，在未来几十年内网络世界将会出现IPv6与IPv4共存互联的局面，针对这种状况IETF也提出了很多的过渡互联技术，主要包括双栈、隧道和协议转换三种技术，但却没
2、有一种互联技术是通用的，都有各自的局限性，现在更多的采用几种过渡互联技术混合使用，实现以最小的代价达到平稳过渡。本论文分析和论述了IPv6提出的背景和必要性，同时深入讨论了IPv6协议显示出的新特性及在过渡期间存在的问题，着重探讨了双栈、隧道和协议转换三种过渡互联技术，以及每种过渡互联技术采用的方法与机制，并对其进行了模拟与分析，最后基于xxx校园网给出了自己的过渡设计方案关键词：IPv4； IPv6； 互联技术； 过渡策略； 校园网Research on the Transition Strategy from IPv4 to IPv6Abstract：With the developmen
3、t of the Internet is the scale of the explosive growth of the IPv4 in particular, aspects of IPv4 network exposes the problems and disadvantages, including address depletion and routing bottlenecks, safety and service quality difficult to guarantee. In the context, a kind of network protocol, named
4、IPv6, it overcomes a number of shortcomings to show the many new features that are in line with the demand of today network. However, IPv6 replacing totally IPv6 never be not an overnight. IPv4 network has already own excellent network structure and production equipment, a variety of network and com
5、munication protocols based on IPv4. So there will be a situation of IPv6 and IPv4 coexistence over the coming decades. In the face of this, IETF have put forward the transition strategies, including dual stack, tunnel and NAT-PT but any of all kinds of strategies is common that has its own limitatio
6、ns. Now, the coexist environment of IPv4 and IPv6 adopt several strategies at the same time, that help smooth the transition with the least price.This paper leads to the background and necessity about IPv6 proposed, meanwhile, discussed the IPv6 protocol shows the new features and the problems durin
7、g the transition period. The paper focus on three transition strategies, including dual stack, tunnel and NAT-PT, as well as discussed each of transition strategies using a variety of methods and mechanisms. Based on transition technology, build a network environment for the communication cross netw
8、ork. Finally, based on my campus of the SWUST, I propose own transition program.Key words:IPv4, IPv6, interconnection technique, transition strategy, campus net目 录第1章 绪论11.1 背景及研究意义11.2 国内外研究现状11.3 研究内容2第2章 IPv4向IPv6过渡概述32.1 IPv4局限性32.2 IPv6的新特性42.2.1 IPv6协议结构52.2.2 IPv6地址结构72.2.3 IPv6路由协议的变化92.2.4
9、QOS112.2.5 安全性112.2.6 移动性122.3 IPv6过渡存在的问题122.3.1 技术上的问题122.3.2 商业政治的问题13第3章 IPv6与IPv4互联技术153.1 互联技术的概述153.2双栈技术153.2.1 双栈技术工作原理153.2.2 基本双栈（DSM）173.2.3 有限双栈（LDSM）173.2.4 双栈翻译技术（DSTM）173.3隧道技术183.3.1 隧道技术工作原理183.3.2 手工配置隧道193.3.3 基本的自动隧道技术193.3.4 多播隧道6over4203.3.5 6to4机制213.3.6 ISATAP213.4 协议转换技术223
10、.4.1 协议转换概述223.4.2 SIIT233.4.3 NAT-PT233.4.4 BIS243.4.5 BIA243.4.6 TRT253.4.7 SOCK64253.5 过渡技术的模拟与分析253.5.1 基于双栈技术的模拟与分析253.5.2 基于隧道技术的模拟与分析283.5.3 基于协议转换技术模拟与分析31第4章 基于xxx校园网的过渡方案设计354.1 xxx校园网概述354.2 校园网过渡三阶段364.3 xxx校园网过渡方案设计364.3.1 设计原则374.3.2 升级的内容374.3.3 过渡设计方案394.3.4 综合分析414.4 Windows操作系统下IPv
11、6协议安装与配置414.4.1 IPv6协议的安装414.4.2 PC主机隧道配置434.5 校内网双栈交换机升级配置444.6 新增cisco7602路由器升级配置45结论47致谢47参考文献49XXXX本科生毕业论文第1章 绪论1.1 背景及研究意义尽管IPv4的发展带给了整个世界的巨大成功，但伴随着网络世界的发展，IPv4也开始显示出它的局限性，特别是地址不够用，虽然后来推出了CIDR和NAT技术，但这只能延缓IPv4地址的殆尽，不仅不能解决根本问题，反而增加了地址解析与处理方面的开销。此外，IPv4设计之初在安全性、服务支持考虑的不够周全，如今也不断暴露出问题，为了能够从根本上解决问题
12、，IETF提出了发展下一代Internet网络协议IPv6协议，来替代IPv4协议。IPv6技术的升级虽已是全世界公认的事实，但从现有的IPv4网络直接过渡到IPv6网络还面临着想当大的困难，这其中包括技术问题、商业问题，甚至还牵扯到政治问题。因此如何将IPv6的小岛与IPv4的大海互联才是现在所要解决的，即如何使24位地址与128位地址互相通信的问题，这也是本论文要研究的双栈、隧道、地址协议转换三大过渡技术以及它们所采用的方法与机制。1.2 国内外研究现状美国是IPv4的发源地，当然也想在IPv6的发展中占有优势，一直以来，美国都在积极的做着IPv6的研究与生产应用，如今，一些研发IPv6技
13、术的主要国际组织也集中在美国，如IETF，6Bone。在欧洲，3GPP组织已将未来的IP基本协议定位为IPv6，2001年成立的IPv6 task force以及2002年启动的6net与euro6ix实验网都显示了欧洲国家对IPv6发展的重视。然而，我们这些面临着IPv4地址极度匮乏的亚太国家，IPv6新技术其实对我们信息技术的发展无疑是一次重大的机遇，早在1998年，韩国电子与电信研究院就建设了第一个IPv6实验网，并引入6boneKR，后来还制定了IPv4向IPv6演化的三个阶段。日本更是把握先机，成为全世界研究和应用推动IPv6技术和网络最快的国家，如今，日本已经形成了IPv6运营商、
14、IPv6设备提供商、IPv6终端提供商、IPv6用户这样一个完整的产业链，日本的IPv6也因此走在了世界的最前端。20世纪末，我国也开始有关于IPv6关键技术的重大项目的立项，同时，我国各高校、研究院等也相继建成了IPv6的试验床或实验网络。虽然中国IPv6的研究明显晚于韩国、日本等国，但中国的网络及其通信市场的巨大空间和前景，也将有机会和潜力在未来的IPv6产业化进程中显示着举足轻重的作用。1.3 研究内容本论文先介绍了IPv4协议的局限性以及IPv6显示出的新特性，引出IPv4向IPv6过渡的必要性，再着重探讨和实现了IPv6与IPv4互联的三大技术,最后基于xxx校园网，根据实际情况，提
15、出自己过渡设计方案1）首先介绍了IPv6出现的背景与意义，以及当今国内国外对IPv6研究及发展的现状。2）接着对IPv4向IPv6的过渡进行一个概述，主要介绍了IPv4的局限性和IPv6基于IPv4显示出的新特性，并分析了在过渡期间面对的一些必不可少的问题。3）然后介绍了IPv6与IPv4互联技术，着重探讨了双栈、隧道和协议转换三种过渡互联技术，以及每种过渡互联技术采用的方法与机制，并对其进行了模拟与分析。4）最后基于xxx校园网，结合理论和实际，提出了自己的一些过渡设计方案第2章 IPv4向IPv6过渡概述2.1 IPv4局限性1、地址空间的缺乏IPv4地址采用的是32位长的结构，理论上会出现232-1个地址编码，但40多亿个地址只能是按照顺序式分配这种理想情况，即世界上的所有主机只能按照IPv4地址为1、2、3的顺序依次分配。然而事实上，IPv4地址采用的是分类的层次结构，造成了大量的地址的浪费，虽然后来NAT和CIDR技术的出现，缓解了IP地址的危机，但是随着物联网的出现，IPv4也明显不够用了。在IPv4枯竭之前，找到更多的地址空间是整个网络世界必须解决的
