基于隧道技术的IPv6校园网建设

基于IPv6的校园网建设规划研究一、设计原则高校的IPv6网络建设是一个开放的，满足学校的发展需要的同时还能够为我国的下一代互联网提供实验，积累经验和教训。

设计原则应该考虑到学校原有的网络建设基础，避免重复建设而造成浪费，同时还要考虑下一代互联网必须保证具有较强的设备处理能力和可扩展能力。

出于对学校资源的保护和网络正常运行的保证，新建网络还要有一定的设备备份和冗余。

IPv6 校园网的安全性体现在网络设备的安全性以及网络层次的安全性两方面。

建立的IPv6校园网必须能够运用相应的网络管理软件和监控软件进行监控和管理。

二、网络设计1 网络层次划分基于IPv6的校园网络采用三层结构，在IPv6校园网络三层体系结构中，核心层对数据留进行限速转发并完成数据流量的路由控制，从而分担数据传输的负载。

汇聚层在接入层和核心层之间，数据处理的压力比较大，其主要的功能在于完成对用户网络流量的汇聚，并在此基础上进行控制和限制。

而接入层是IPv6校园网络三层体系结构中与用户直接相连的那一层，其主要功能就是完成用户流量的发送。

2 地址规划在IPv6校园网络的规划过程中，合理分配ip地址有效利用网络资源是地址规划的目的，通常在IP地址规划分两步进行，第一步iP地址分配，这里有包括普通的包含前缀的地址和仅用前缀表示的地址；第二步是进行子网划分，这两项内容的比例没有明确划分，都是在128位IPv6地址空间内，根据具体的实际情况来进行详细的划分，一般IPv6校园网络地址规划需要按照这样5个原则进行：统一分配、灵活协调分配、节约性、层次性、就近性。

3 路由策略IPv6 校园网络中路由策略是指通过确定路由器之间进行连接的策略来保证IPv6校园网络数据传输的有效性和简单性，只有合理的路由策略才能保证校园网络能够畅通的进行数据传递，一般情况下在IPv6校园网络规划中，路由策略分为内部路由策略和外部路由策略。

内部路由协议：在新建的IPv6校园网络内部路由协议要妥善的进行选取，目前很多协议基本班组开放性和标准化需求，诸如：静态路由协议、RIPng 路由协议、OSPFv3 路由协议以及IS-ISv6，但相对于校园网络的地址规模比较大，那么在设计初期就必然考虑校园网络要具有一定的可靠和可扩展性，那么选择的OSPF 路由协议和IS-IS 路由协议是可以参考的。

现代计算机（总第三一七期）IPv6-over-IPv4隧道技术在校园网中的实现李清平（浙江育英职业技术学院信息技术与应用系，杭州310018）摘要：关键词：IPv6-over-IPv4；隧道技术；校园网；静态路由配置收稿日期：2009-09-16修稿日期：2009-10-10作者简介：李清平（1969-），男，江西萍乡人，本科，工学学士，副教授，从事领域为计算机网络技术及应用的教学与研究采用手动配置IPv6-over-IPv4隧道方法，通过一个具体的IPv6/IPv4共存校园网络的部署，以及路由器的端口设置、IP地址分配和各路由器的配置，实现基于隧道原理的IPv6穿越IPv4的透明传输，为IPv4过渡到IPv6提供了一种技术手段。

0引言目前解决IPv4到IPv6过渡问题的基本技术主要有三种：双协议栈、隧道技术和NAT-PT[4]。

隧道技术提供了一种以现有IPv4路由体系来传递IPv6数据的方法，将IPv6包作为无结构意义的数据，封装在IPv4包中，被IPv4网络传输。

隧道技术巧妙地利用了现有的IPv4网络，其意义在于提供了一种使IPv6的节点间能够在过渡期间通信的方法[4~5]。

相对于其他两种方法来说，隧道技术的实现要简单许多，因而也是当前IPv4向IPv6过渡期间的主流技术。

1IPv6地址结构简介1.1IPv6地址表示法128比特的IPv6地址用冒号将其分割成8个16比特的数组，每个数组表示成4位的16进制数，如其高位为0，则可省略[1~2]。

例如，地址2001:0000:0000:0010:0000:0000:0000:0001可缩写为：2001:0:0:A:0:0:0:1。

为了进一步简化，规范中引入了重叠冒号的规则，即用重叠冒号代替地址中连续16比特的0。

因此，上述IPv6地址可进一步缩写为：2001:0:0:A::1，但重叠冒号的规则在一个地址中只能使用一次。

1.2IPv6地址层次IPv6的地址分成表示特定网络的网络前缀和表示主机或服务器的主机地址两部分，在128比特中高64比特表示网络前缀，低64比特表示主机地址[1~2]。

目前，各高校的校园网主要以IPv4网络为主，但是，在很多学校的校园网中IPv4网络存在IP地址资源短缺、QoS、安全等问题。

同时，高校作为学术研究的基地，建立起IPv6校园网以推动高校师生对IPv6技术的研究和实践，抢占IPv6技术制高点同样有迫切的需求。

锐捷推出的高校IPv6校园网解决方案，遵循保证现有IPv4应用的正常应用，网络具有扩展性，最大限度地保护既有投资，网络方案要能够满足发挥IPv6的技术优势，支持IPv4业务与IPv6业务的互通、设计良好的网络安全规划、考虑IPv6网络对用户认证和计费方式的支持等网络建设原则。

IPv6校园网组网方案建立IPv6校园网主要应当考虑校园网升级支持IPv6业务和采用同时支持IPv6/IPv4网络设备进行新建校园网建设两种情况，这里提供四种方案供参考。

方案一：隧道模式，升级核心快速实现IPv6接入适用对象：校园网中存在大量IPv4设备没有IPv6功能，或者不能升级到IPv6，快速将网络均升级为IPv6需要较长的时间。

为了保护IPv4投资，同时又需要让新增用户使用IPv6业务，可以采用此方案。

组网模式：升级的重点在于核心层。

原有IPv4网络不进行改造，在核心增加一台支持IPv6 业务的核心交换机（锐捷RG-S8600）或者更换原有的核心交换机为锐捷RG-S8600。

核心交换机开启双栈功能，向上连接IPv6网络，向下开启ISATAP隧道功能，开启IPv6/IPv4主机可采用ISATAP隧道方式直接接入核心交换机。

网络中其余设备均无任何变化，原有IPv4业务正常运行。

方案优势：只需增加一台支持IPv6业务的核心设备，其余设备保持不变，保护原有投资。

只需简单开启ISATAP隧道功能即可，快速实现校园网IPv6主机接入。

新增的IPv6用户可以正常访问IPv6网络及IPv6业务。

原有IPv4业务不产生任何变化，正常运行。

双栈用户可以直接访问IPv4网络及IPv4业务。

IPv6校园网的建设策略摘要上世纪90年代,我国863工程就开展了相关的IPv6项目的研究,2003年,国家酝酿启动下一代互联网示范工程(CNGI)。

本文结合在大学部署IPv6校园网的情况,分析了IPv6地址的手工配置,无状态配置和有状态配置三种方法的工作机理与特点,论述了网络结构升级方案,IP地址配置方案,网络路由设计以及IPv6校园网安全设计的全过程。

关键词IPv6;结构迁移;地址配置;路由设计0 引言我国IPv6进入实质性发展阶段的标志,是2003年中国下一代互联网示范工程(CNGI)的启动。

该项目由国家发展和改革委员会委托中国工程院组织,由中国教育科研网,中国电信,中国网通,中国科学院计算机网络中心等单位共同承担。

本文论述了IPv6校园网的建设策略,使建成的IPv6校园网能够满足现有IPv4应用的正常进行,同时发挥出IPv6的技术优势,使网络具有可扩展性,支持IPv4业务与IPv6业务的互通以及良好的网络安全。

1网络结构升迁IPV6校园网CNGI驻地网在设计建设方案时,大都需要能保证原有IPv4业务正常运行,因此除了使用IPV6地址以外,还需同时使用IPv4地址。

要完成网络结构从IPv4网迁移到IPv6网,IPv6必须能够支持并处理IPv4体系的遗留问题。

有两种主要的迁移技术:一是双栈机制,二是隧道技术。

隧道模式的优点是:只需增加一台支持IPv6业务的核心设备,其余设备保持不变,保护原有投资。

新增的IPv6用户可以正常访问IPv6网络及IPv6业务。

原有IPv4业务不产生任何变化,正常运行。

这种方案适用于校园网中存在大量IPv4设备没有IPv6功能,或者不能升级到IPv6,快速将网络均升级为IPv6需要较长的时间,可以采用此方案。

双栈机制的优点是:从技术角度这是最理想的方案,不必为不同类型的用户单独部署网络配置,开销小,管理简单、IPv4和IPv6的逻辑界面清晰;缺点是学校的原有网络都是IPv4网络,必须将原有主干部分的网络设备淘汰弃用,投资过大,并有不同程度的设备资源浪费。

编号：本科毕业论文（设计）题目：基于IPv6技术的校园网构建系（院）：信息工程学院姓名：王晨学号：0835140118专业：通信工程年级：2008级指导教师：姚汝贤职称：教授完成日期：2012年5月摘要互联网的快速发展，使目前 IPv4 协议下的网络在实际应用中越来越不足，严重阻碍着互联网的发展。

要想彻底而有效的解决这些问题，需要建设下一代互联网，因此基于IPv6 的互联网就诞生了。

IPv6 是互联网协议 IPv4 的下一个版本，其取代 IPv4 是必然的。

IPv6 的新特点将会为网络的应用及发展提供广阔的前景。

虽然各高校都在积极地改造校园网，处在向 IPv6 的过渡阶段，但对IPv6 技术还不是很熟，因此研究校园网的过渡对今后网络的改造应用有重要的现实意义。

本文首先介绍了国内外研究 IPv6 的现状，介绍了 IPv6 协议的新特点，网络地址及数据包与 IPv4 相比的优势，安全性与移动性的加强，邻居发现协议及路由协议的实现等。

介绍了常见的三种过渡技术：隧道技术、双协议栈技术及协议转换技术。

并深入分析了校园网建设 IPv6 网的需求，根据我校医学部现有的具体网络情况：网络结构采用不完全的三层结构，即核心层和汇聚/接入层混用，使用多层交换机作为中心节点，以放射状连接到各教学楼的交换机设备中，这种结构较为混乱，管理和维护都较为困难，并且网络资源利用率不高。

制定出向IPv6 网络过渡的方案：网络设计为由接入层、汇聚层、核心层组成的三层结构，将校园网接入层分为四大部分：纯 IPv6 网部分、服务器部分、教学网部分、生活网部分。

将每部分的网络连接到汇聚交换机上，再通过汇聚交换机连接到核心交换机上，各部分网络相对独立，互不干涉。

最后，在该方案的基础上，通过在 Windows XP 系统上运行 GNS3 仿真软件建立的仿真平台，自行设计并实现了一系列仿真实验：静态 NAT-PT 仿真实验、动态 NAT-PT仿真实验，实现了校园网中 IPv4 主机访问 IPv6 网络或者是IPv6 主机访问 IPv4 网络的情况。

电子科技大学毕业设计（论文）论文题目：基于IPv6协议的校园网的构建和设计学习中心（或办学单位）：电子科技大学信息中心指导老师：职称：讲师学生姓名：学号:专业：网络工程2010年05月28日电子科技大学毕业设计（论文）任务书题目：基于IPv6协议的校园网的构建和设计任务与要求：本文主要是研究IPv6网络协议特性以及IPv4向IPv6的过渡技术，在在没有IPv6硬件路由设备的条件下，设法通过设置软件路由来创建学校的IPv6实验平台，在实验平台上展开关于IPv6的基础实验以及部署实验。

时间：2010 年3 月22 日至2010 年 5 月28 日共10 周学习中心（或办学单位）：电子科技大学信息中心学生姓名：学号：专业：网络工程指导单位或教研室：电子科技大学信息中心指导教师：职称：讲师2010 年05 月28 日毕业设计(论文)进度计划表本表作评定学生平时成绩的依据之一。

摘要IP地址空间不足等问题己成为互联网发展的瓶颈，现有的互联网协议IPv4无法满足发展的需要。

作为下一代的网络协议，IPv6的新特性为下一代互联网的应用和发展提供了广阔的前景和完善的支持。

IPv6校园网的建设是中国下一代互联网(CNGI)的重要组成部分。

它是在IPv4校园网络的基础上进行的新的建设。

因此，lPv6校园网的规划、配置和建设方案就需要依据不同高校的网络状况和不同的实现技术进行设计。

本文对IPv6技术进行了深入广泛的研究，探讨了基于IPv6技术的校园网的设计和部署，并实现其应用。

关键词：IPv6 校园网网络管理AbstractIP address issues such as space development of the Internet has become the bottleneck, the existing Internet protocol IPv4 can not meet the needs of development.As a next generation network protocol, IPv6 new features for the next generation of Internet applications and a broad prospect for development and improvement of support.IPv6 campus network construction is play an important part in the next generation Internet (CNGI). It is based on the campus of the new construction in the IPv4 network. Therefore, IPv6 campus network planning, configuration, and building programs based on different colleges and universities will need to network conditions and different techniques of the design. This paper on IPv6 technology in-depth extensive study of the campus network based on IPv6 technology design and deployment, and to achieve its application.KEY WORD：IPv6 network management campus network目录第一章绪言 (1)第一节研究背景 (1)第二节研究内容 (1)第三节本文的工作 (2)第二章IPv6网络协议的研究 (3)第一节IPv6网络协议简介 (3)第二节IPv6的寻址和路由 (3)2.1 IPv6地址的表示 (3)2.2 IPv6地址的分类 (4)2.2 IPv6的路由 (5)第三节IPv6的网络安全 (6)第三章IPv6校园网络方案的设计 (8)第一节设计原则 (8)第二节总体框架 (8)第三节网络设计 (9)3.1 网络层次分配 (9)3.2 网络地址规划 (10)第四章IPv6校园网络的应用部署 (11)第一节IPv6校园网建设的几种模式 (11)1.1 双栈模式 (11)1.2 隧道模式 (12)1.3 透传模式 (13)第二节IPv6校园网建设的具体部署 (14)2.1 校园网建设模式的部署 (14)2.2 校园网的网络配置 (15)第三节Windows操作系统下IPv6协议的安装与配置 (17)第四节IPv6网络性能测试 (18)第五章结束语 (21)谢辞 (23)参考文献 (23)第一章绪言第一节研究背景Internet是上个世纪九十年代逐渐发展应用的最重要技术之一，近年来互联网技术更是以超出人们想象的速度迅猛发展。