IPv4与IPv6互连技术的探讨与实现毕业设计论文Word下载.docx
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日期：
年月日
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导师签名：
日期：
注意事项
1.设计（论文）的内容包括：
1）封面（按教务处制定的标准封面格式制作）
2）原创性声明
3）中文摘要（300字左右）、关键词
4）外文摘要、关键词
5）目次页（附件不统一编入）
6）论文主体部分：
引言（或绪论）、正文、结论
7）参考文献
8）致谢
9）附录（对论文支持必要时）
2.论文字数要求：
理工类设计（论文）正文字数不少于1万字（不包括图纸、程序清单等），文科类论文正文字数不少于1.2万字。
3.附件包括：
任务书、开题报告、外文译文、译文原文（复印件）。
4.文字、图表要求：
1）文字通顺，语言流畅，书写字迹工整，打印字体及大小符合要求，无错别字，不准请他人代写
2）工程设计类题目的图纸，要求部分用尺规绘制，部分用计算机绘制，所有图纸应符合国家技术标准规范。
图表整洁，布局合理，文字注释必须使用工程字书写，不准用徒手画
3）毕业论文须用A4单面打印，论文50页以上的双面打印
4）图表应绘制于无格子的页面上
5）软件工程类课题应有程序清单，并提供电子文档
5.装订顺序
1）设计（论文）
2）附件：
按照任务书、开题报告、外文译文、译文原文（复印件）次序装订
指导教师评阅书
指导教师评价：
一、撰写（设计）过程
1、学生在论文（设计）过程中的治学态度、工作精神
□优□良□中□及格□不及格
2、学生掌握专业知识、技能的扎实程度
3、学生综合运用所学知识和专业技能分析和解决问题的能力
4、研究方法的科学性；
技术线路的可行性；
设计方案的合理性
5、完成毕业论文（设计）期间的出勤情况
二、论文（设计）质量
1、论文（设计）的整体结构是否符合撰写规范？
2、是否完成指定的论文（设计）任务（包括装订及附件）？
三、论文（设计）水平
1、论文（设计）的理论意义或对解决实际问题的指导意义
2、论文的观念是否有新意？
设计是否有创意？
3、论文（设计说明书）所体现的整体水平
建议成绩：
（在所选等级前的□内画“√”）
指导教师：
（签名）单位：
（盖章）
年月日
评阅教师评阅书
评阅教师评价：
一、论文（设计）质量
二、论文（设计）水平
评阅教师：
教研室（或答辩小组）及教学系意见
教研室（或答辩小组）评价：
一、答辩过程
1、毕业论文（设计）的基本要点和见解的叙述情况
2、对答辩问题的反应、理解、表达情况
3、学生答辩过程中的精神状态
评定成绩：
教研室主任（或答辩小组组长）：
（签名）
教学系意见：
系主任：
承诺书
**师范学院本科毕业论文（设计）作者承诺保证书
本篇毕业论文（设计）的内容真实、可靠。
如果存在弄虚作假、抄袭的情况，本人愿承担全部责任。
论文作者签名：
**师范学院本科毕业论文（设计）指导教师承诺保证书
我已按有关规定对本篇毕业论文（设计）的选题与内容进行指导和审核，坚持一人一题制，确认由作者独立完成。
如果存在学风问题，本人愿意承担指导教师的相关责任。
日期：
毕业设计开题报告
设计题目：
IPv4与IPv6互连技术探讨与实现
院 别：
软件工程学院
年 级：
20**级
专业（班）：
计算机科学与技术（网络工程）2班
学 号：
学生姓名：
***
2013
年
8
月
30
日
重庆文理学院本科毕业设计开题报告
题目
IPv4到IPv6互连技术探讨与实现
专业
计算机科学与技术（网络工程）
年级
开题日期
学号
姓名
指导教师
1、选题目的和意义：
随着网络的不断发展，全球很多地区都部署了网络，然而近年来，IP地址正在面临空间耗尽的问题，IPv4的32位地址空间即便是40多亿个也几乎快要耗尽了，虽然可以利用NAT机制进行转换，但是地址和端口的转换都会降低NAT向外部发送数据的能力；
而且，在现在的IPv4的作为主流网际协议下，骨干网的路由表条目也是十分巨大的。
所以，针对以上的问题，IPv6就应运而生了。
本论题主要分析IPv6的地址结构，IPv6的路由方式有哪些，研究了IPv4到IPv6的共存方式与过渡技术：
隧道技术、双协议栈、协议转换，并且利用Cisco路由器上设计与配置从而实现IPv6的部署。
IPv6的协议采用一种新的格式，可最大程度地减少协议头的开销。
从功能上说它与IPv4并不兼容，因此每台主机或路由器都必须既实现IPv4又要实现IPv6协议，以便识别和处理两种不同的协议头。
在IPv6的结构中，采用的是128位的地址空间，由于有了更多的地址空间，就可以使很多机构或者很多网络设备拥有自己的公共IP地址，就不必考虑运用NAT转换机制来节约地址了。
在部署了IPv6的网络后，能够很大程度上提高工作效率，减少路由时间，让网络信息的传递更快捷和准确。
IPv6是由IPv4转变而来，它虽然是IPv4的升级版本，但是却与IPv4差别很大，现今主要任是IPv4部署在网络中，而且由于IPv6的特性未来肯定会替代IPv4进行大规模的部署，所以研究IPv4到IPv6的过渡技术就成了很现实并且有难度的论题。
2、该课题设计的业务流程描述：
该论题研究IPv6的特性、IPv6路由与过渡技术的研究以及部署实现的研究，主要有一下几个业务流程：
（1）IPv6的概念
研究IPv6的组成部分，分析基本的协议格式和规则。
利用抓包工具分析地址结构，验证其可通性。
（2）IPv6的路由协议
研究IPv6的路由方式，以及与IPv4路由协议的区别，利用Cisco实验环境搭建IPv6的路由网络进行实验分析。
（3）IPv4到IPv6的过渡技术
研究过渡技术方法，分别对每个方法进行实验分析并验证其技术的可行性。
（4）IPv6的部署实现方案
研究总图
3、选题研究内容（或拟实现的功能）：
对于该论题的研究首先要理解IPv6的规则，IPv6过渡技术是实现IPv4网络向IPv6演进的关键，由于IPv4与IPv6互不兼容，因此从以下几个方面进行研究：
（1）研究IPv6组成结构
1.IP报文：
通过实验分析IPv6的数据包格式。
2.寻址：
分析IPv6的地址表示方式以及表示方法和类型。
3.IPv6的寻址结构：
分析IPv6的寻址报文。
4.ICMPv6：
研究因特网控制消息协议，通过实验能够分析出不可达数据包，超时数据包，回应请求和回应应答。
5.NDP：
研究邻居发现协议，并通过实验分析该协议的工作过程。
（2）研究IPv6的路由协议
1.BGP-4:
它是一种路径矢量路由选择协议，研究其工作过程。
2.BGP4+：
它是一种增强版的边界网关协议4，通过实验配置BGP4并分析。
3.RIPng：
它是一种支持IPv6的路由选择信息协议。
4.OSPFv3：
它是运用在IPv6网络中的增强版开放最短链路优先协议，通过实验配置该协议。
（3）研究IPv6过渡技术
1.双协议栈
·
通过实验实现双栈，配置域名服务器。
分析双IP层、双栈结构报文。
2.隧道封装
配置隧道，实现隧道功能。
配置6to4，实现隧道功能。
3.协议转换
分析应用层网关ALG转换机制。
通过实验配置NAT-PT并分析其过程。
（4）研究IPv6的部署实现技术
1.配置DNS服务器实验
2.IPv6的路由协议的实验以及分析
3.启用IPv6配置一个IPv6网络
4.利用过渡技术实现IPv4到IPv6的配置实验
4、本选题研究技术路线和要解决的关键问题
技术路线：
实现条件：
Cisco仿真软件、GNS3软件、VMware虚拟机、WindowsXP和WindowsServer2003镜像等各种工具
解决的关键问题：
利用虚拟网卡实现在不同虚拟机系统中的网络桥接
5、课题设计计划及主要参考文献
课题设计计划：
2013年7月1日—2013年7月27日，选题。
2013年8月1日—2013年8月20日，搜集与选题相关文献材料。
2013年8月21日—2013年9月1日，撰写开题报告。
2013年9月2日—2013年9月16日，开题答辩。
2013年9月17日—2013年11月15日，调查研究、系统设计
2013年11月16日—2013年12月31日，初步完成系统开发，形成设计（论文）初稿。
2014年1月1日—2014年3月10日，系统修改、优化，论文修改、定稿、打印。
2014年3月11日—2014年4月11日，提交论文（设计）、做好答辩准备。
2014年4月12日—2014年4月13日，论文答辩。
2014年4月14日—2013年4月25日，论文（设计）修改并提交归档材料。
主要参考文献：
[1]CiprianPopoviciu,EricLevy-Abegnoli,PatrickGrossetete,DeployingIPv6Networks
[2]韦乐平，向IPv6过渡的网络演进策略思考，移动通信，2010年第九期
[3]谭景华，杨国良，彭志劲，IPv6网络与业务演进策略分析，电信网技术，2010年第九期
[4]王立超，计算机技术与发展，陕西省计算机学会，2010年第八期
[5]杨志义，基于多核的IPv4/IPv6过渡技术研究与实现，计算机应用
[6]吴爱慧，IPv4/IPv6协议过渡机制的研究，武汉理工大学
[7]王慧娟，基于NAT-PT的IPv4/IPv6转换机制研究和实现，杭州电子科技大学
[8]刘泽伟，Linux平台下基于IPv4/IPv6的企业网关设计与实现，武汉邮电科学研究院
[9]韩瑾,IPv4/IPv6共存网络域名系统的研究,天津大学
[10]刘琦，IPv4/IPv6过渡系统网络管理技术的研究及实现,北京邮电大学
[11]罗万明;
阎保平IPv4/IPv6过渡机制的研究与实现,计算机工程与应用
[12]范晨,IPv4/IPv6过渡阶段网络安全工具的实现与研究,山东科技大学
[13]张志龙,IPv4/IPv6过渡环境下转换网关关键技术研究,解放军信息工程大学
[14]乔正洪;
葛武滇，IPv4过渡到IPv6的技术分析,无锡南洋学院学报
[15]刘铮，IPv4/IPv6转换网关的设计与实现,东北大学
6、指导教师意见：
指导教师（签名）：
7、开题审查小组审查意见：
教研室主任或组长签名：
开题审查小组组成名单
组成
姓名
职称
签字
组长
成
员
摘要
现如今，IPv4地址资源已经接近枯竭，IPv4向IPv6过渡属于必然趋势，这迫使在部署下一代互联网时，不得不将如何使IPv4向IPv6的平稳过渡纳入考虑的问题内。
目前比较成熟的几种IPv4/IPv6转换技术中，比较成熟的有NAT-PT，隧道以及双协议栈技术。
但这些也都只是初期技术，大部分的IPv6网络还都处在实验阶段。
目前的网络技术是IPv6的海洋，某些IPv6网络只是其中零散的小小的岛屿。
在现阶段需求IPv6访问IPv4网络时，对于目前过渡期间的访问技术的研究和完善则成为必需。
本文分析了新的网络协议IPv6出现的必然性及必要性，并对IPv6的新特性与新技术做了简单的介绍。
讨论了过渡阶段IPv6访问IPv4所采用的多种过渡技术，在对各种技术进行比较的基础之上，提出了自己的见解。
最后对某些技术的实践进行了实践测试。
关键字：
IPv6隧道技术双协议栈NAT-PT
Abstract
Now,
theIPv4
addressresources
have
been
nearlydepleted,
toIPv6
transitionis
aninevitable
trend,forcing
in
the
deployment
of
next-generationInternet,
hadtobe
howtomake
IPv4
to
IPv6
smoothtransition
into
consideration.
Several
morematureIPv4/IPv6conversiontechnology,
moremature
ofNAT-PT,tunnels,
and
dual-stacktechnology.
Butthese
arejust
initial
technology,
networks
arein
theexperimentalstage.
The
current
network
technology
marine
certain
IPv6network
only
scattered
all
islands.
accessto
atthisstage
needs,technologyresearchandimproveaccess
duringthetransitionperiod
hasbecomenecessary.Thispaperanalyzestheinevitabilityandnecessityof
newnetwork
protocol
andIPv6
newfeatures
newtechnology
todo
a
simple
introduction.
DiscussedthetransitionphasetheIPv6visitIPv4used
avarietyoftransition,
avarietyoftechnicalbasisforcomparison
above,
putforward
theirviews.Finally,
practice
certaintechnical
test.
Keywords:
IPv6TunnelTechnologydual-stackNAT-PT
第一章绪论
IPv6是“InternetProtocolversion6”的缩写，人们将IPv6称为“下一代IP”。
今天的互联网大多数使用的还是IPv4协议，IPv4协议在其使用的30多年里，为全球一体化做出了功不可没的贡献。
但与此同时，IPv4也遇到了它发展过程中不可避免的危机，例如地址的匮乏。
IPv6的到来，首先可以立竿见影的缓解IPv4地址枯竭带来的尴尬，其次在灵活性，有效性，功能优化等方面，也大大优于过去的IPv4协议。
经过一个较长的IPv4和IPv6共存的时期，IPv6最终会完全取代IPv4。
1.1论文课题研究的目的与意义
我们为什么需要IPv6？
这个问题可以用一个比较形象的比喻来解释：
传统的马车传递与广袤天空中的航空邮寄，孰优孰劣，众人皆知。
目前使用的IPv4协议已经不堪重负，为此我们做出了不懈的努力包括使用了VLSM可变长子网掩码技术，但却在每时每刻新连接到网络中的设备与人数的巨大压力下，显得杯水车薪。
根据中国互联网络发展状况调查的结果显示，中国的互联网络在整体上呈飞速上升的趋势，增长率在世界经次于美国与日本。
但这些IP地址资源完全不能满足中国运营商的需求。
随着中国大陆地区网民的数量日益增长，IPv4地址的需求程度与我国互联网络发展的矛盾将会更加激烈。
图1.1显示了近年来我国IPv4地址数量的增长变化。
图1.1历次调查中国IPv4地址数量
1.2IPv6技术国内外的发展现状
中国是当前全球最急需IP地址的国家之一，因此在IPv6标准制订以及产业化和商业化的进程中都显得非常积极。
在中国的IPv6产业化进程中，我国政府对IPv6技术及产业发展给予了极大的关注与支持，“积极跟踪、把握机遇、稳妥推进”是中国对于IPv6技术的态度，在大力推行政策支持的同时会进行网上实验，掌握IPv6在实际运行中的各种技术。
但是IPv6协议在全国全面实现短时间内还不可能完成。
中国密切关注着IPv6的发展，目前很多的内地高校和科研机构已经与国外一些运营商合作，对IPv6进行研究实验。
美国之前拥有着全球74%的IP地址资源，所以对IPv6的态度一直略显得不关心[17】。
直到思科于2001年7月10日宣布与微软、IBM、惠普、SUN和摩托罗拉结成伙伴关系，共同推进IPv6硬件和软件的开发。
这也体现出了IPv6的重要性。
在欧洲，各国政府对IPv6的发展都给予了高度的关注与支持。
欧洲各国虽没有像亚太地区一样紧缺IP地址，但在IPV6的发展上不想落后于日本这样的国家，并且想通过IPV6挽回同美国之间的差距。
目前欧洲各国正大力发展IPv6技术，专家认为欧洲的3G将在1-2年内进入全面应用阶段。
在亚太地区，IP地址的资源相对比较紧张，所以大多数国家起步较早，并且走在了世界前列。
此中，日本对IPV6表现的兴趣最大，政府已制定了“E-JAPAN”的战略。
其他的经济较发达国家对新的技术也很有兴趣。
新加坡，韩国都投入大量的技术和资金，去尝试IPv6的普及。
第二章IPv6协议研究
2.1IPv6协议基础
2.1.1IPv6协议基础介绍
IPv6的全称是“互联网协议第六版”。
1993年发布提案征求，有三个方案纳入考虑：
●因特网公共结构（CATNIP），提议用网络业务接入点（NSAP）地址融合CLNP、IP和IPX
●增强得简单因特网协议（SIPP），提议将IP地址长度增加到64比特，改进IP包头
●CLNP贬值网络上的TCP/UDP,建议用无连接的网络协议CLNP，代替IP，TCP/UDP和其它上层协议运行在CLNP之上。
2.1.2专业术语
下面列出IPv6协议中常用的几个专业术语：
●节点：
任何运行IPv6的设备，包括路由器和主机。
●主机：
只能接受数据信息，而不能转发数据信息的节点。
IPv6中的主机不仅包括计算机等，还包括各种家用电器和其他电子器械。
●子网：
使用相同的64位IPv6地址前缀的一个或多个链路。
一个子网可以被内部子网路由器分为几部分。
●路由器：
路由器是一种连接多个网络的网络设备，它能将不同网络之间的数据信息进行转发。
IPv6网络中，路由器是一个非常重要的角色，它会把一些配置信息向外通告。
●邻节点：
连接到同一链路上的节点。
这是一个非常重要的概念。
因为IPv6的邻节点发现机制具有解析邻节点链路层地址的功能，并可以检测和见识灵节点是否可以到达。
●上层协议：
紧挨着IPv6之上的一
升级会员 