毕业论文IPv6隧道技术研究与实现.doc
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目录
1互联网IP通信协议 1
1.1IP概述 1
1.2IPV4协议简介 2
1.3IPV6协议简介 3
1.4IPV4与IPV6的区别和联系 4
2IPV4到IPV6的过渡 5
2.1IPv4/IPv6双栈方法 5
2.2IPv6协议隧道方法 7
2.2.1IPv6-over-IPv4隧道技术 9
2.2.26to4隧道技术 9
2.2.3ISATAP隧道技术 9
2.2.4IPv4兼容IPv6自动隧道 10
2.2.56PE隧道技术 11
2.2.6Teredo隧道 11
3隧道技术实现 12
3.1模拟器介绍 12
3.2模拟器实现6to4隧道技术 12
4小结 17
图表目录
图1互联网通信 3
图2ipv6/ipv6双协议通信 6
图3ipv6隧道通信 7
图4跨网络隧道通信 8
图5ISATAP隧道 10
图6DOC下查看隧道 11
图7DOC下隧道IP 12
图8Dynamips启动 13
图96to4路由器拓扑图 13
图10Dynamips模拟器CCNP拓扑图 14
图11R2,R3,R4地址配置 15
图12R2,R4路由配置 15
图13连通ipv4网络 16
图14静态路由 17
图15R1,R5连通 17
图16R2,R4隧道情况 17
IPv6隧道技术研究与实现
摘要：
IPv6协议是因特网的新一代通信协议，本文介绍了如何实现从IPv4到IPv6的平滑过渡,研究从IPv4到IPv6过度的技术。
通过搜集整理大量的书籍信息和互联网信息，概括总结了IPV6到IPV4的通信方式和通信技术。
对于ipv6隧道技术给予了深入研究。
被称为下一代互联网的IPv6如何实现与上一代协议的互联，如何完成从第一代通信协议到第二代通信协议的过渡，这些都是本文所要探讨的。
如何实现IPv6穿越IPv4网络通信，本文对IPv6隧道提供一种可行的模拟方案，使用模拟器Dynamips实现IPv6隧道技术。
通过使用Dynamips模拟器，虚拟出五个路由器，通过在五个路由器上配置实验环境，实现ipv6穿越ipv4网络通信，完成6to4隧道通信。
关键词：
IPv4；IPv6；IPv6隧道；Dynamips
引言
如今最广泛应用的IP版本仍然是IPv4。
然而IPv6也已经开始使用了。
IPv6与IPV4相比有更长的地址作准备，因此可以满足更多网络使用者的需要。
IPv6基本包括了IPv4的所有功能，所以IPv6技术的使用也对互联网效率的提高起到很大的作用。
当前阶段IPV4仍然占据着互联网的大部分江山，IPV6的大量投入使用还将是漫长的过程。
但是IPV6作为一种新技术，它也必将承担起自己的使命。
作为一种新的技术，我们对于它充满了期待和新鲜感，本文将对于这种IPV4到IPV6新技术的过度问题进行研究。
并且用模拟器Dynamips实现ipv6隧道技术的通信。
1互联网IP通信协议
1.1IP概述
IP（InternetProtocol）是“网络之间互连的协议”的缩写，是计算机网络通信协议，是用来唯一标识互联网上计算机的逻辑地址。
一般IP即是指IPV4。
IP地址都是一个十分重要的概念，INTERNET的许多服务和特点都是通过IP地址体现出来的。
它规定了计算机在因特网上进行通信时应当遵守的规则，每台连网计算机都依靠IP地址来标识自己。
IP是网络上信息从一台计算机传递给另一台计算机的方法或者协议，IP地址将其与网络上其他计算机区别开。
IP协议实际上是一套由软件程序组成的协议软件，它有一个非常重要的内容，那就是给因特网上的每台计算机和其它设备都规定了一个唯一的地址，叫做“IP地址”。
1.2IPV4协议简介
IPv4（InternetProtocolversion4），工作在网络层，是网际通信协议版本4。
IPv4中规定IP地址长度为32比特。
IPv4首部一般是20字节长。
一般的书写法为4个用小数点分开的十进制数。
也有人把4位数字化成一个十进制长整数，但这种标示法并不常见。
IPv6使用的128位地址所采用的位址记数法。
过去IANAIP地址分为A,B,C,D4类，把32位的地址分为两个部分：
前面的部分代表网络地址，由IANA分配，后面部分代表局域网地址。
如在C类网络中，前24位为网络地址，后8位为局域网地址，可提供254个设备地址（因为有两个地址不能为网络设备使用:
255为广播地址，0代表此网络本身）。
IP包由首部（header）和实际的数据部分组成。
数据部分一般用来传送其它的协议，如TCP，UDP，ICMP等。
数据部分最长可为65515字节（Byte）（=2xx16-1-最短首部长度20字节）。
一般而言，低层（链路层）的特性会限制能支持的IP包长。
Ipv4并不区分作为网络终端的主机（host）和网络中的中间设备如路由器中间的差别。
每台电脑可以即做主机又做路由器。
路由器用来联结不同的网络。
所有用路由器联系起来的这些网络的总和就是互联网。
IPv4技术即适用于局域网（LAN）也适用于广域网。
一个IP包从发送方出发，到接送方收到，往往要穿过通过路由器连接的许许多多不同的网络.在互联网或内联网上传输的IPv4包必须从一个网络选路到另一个网络以到达其目的地。
选路协议可以使用动态机制来确定路由，但是所有选路最终依赖于某个路由器查看不同路由的列表并确定正确的路由。
选路表包含网络的列表和连接到这些网络的接口的列表。
路由器查看包，确定包所在的网络（或该网络可能在的网络），然后把包发送到适当的网络接口。
对子网的合理使用将增加地址使用的效率，但它对于效率的改进是有限的。
如果想了解原因的话，先考虑原来的网络地址分配方式：
一个机构可以申请到一个A、B或C类地址。
如果能够证明自己需要相当数量的主机地址，机构也许能获得一个B类地址；否则，获得的将会是一个C类地址。
无论申请人的网络中的主机是200台、20台还是2台，他们都将获得一个C类地址，这样就占用了254个主机地址。
如果他们能够使权威机构确信他们的确需要一个B类地址的话，即便他们只有1000台主机，他们仍将获得完整的B类地址，这样一来又占用了65534个主机地址。
获得这些地址后，从外部发往网络内任一处的业务流都在一个路由器接口处理，该路由器将把这些数据重新选路到本机构内的目的地。
这种体系结构意味着用户可以按照自己的愿望来设计网络。
如图1中显示了两种方案。
两个网络都连接到Internet，但C类网在本机构内只提供了一个网络的连接能力，而B类网络把机构划分成三个子网，通过内部路由器彼此连接，并通过第二个路由器连接到Internet。
图1互联网通信
1.3IPV6协议简介
IPv6（InternetProtocolVersion6）是网络层协议的第二代标准协议，也被称为IPng（IPNextGeneration，下一代因特网）。
它是IETF（InternetEngineeringTaskForce，Internet工程任务组）设计的一套规范，是IPv4的升级版本。
IPv6和IPv4之间最显著的区别为：
IP地址的长度从32比特增加到128比特。
IPv6正处在不断发展和完善的过程中，它在不久的将来将取代目前被广泛使用的IPv4。
IPv6的地址结构中除了把32位地址空间扩展到了128位外，还对IP主机可能获得的不同类型地址作了一些调整，IPv6中取消了广播地址而代之以点播地址。
IPv4中用于指定一个网络接口的单播地址和用于指定由一个或多个主机侦听的组播地址基本不变。
IPv6中包括总长为40字节的8个字段（其中两个是源地址和目的地址）。
它与IPv4包头的不同在于，IPv4中包含至少12个不同字段，且长度在没有选项时为20字节，但在包含选项时可达60字节。
IPv6使用了固定格式的包头并减少了需要检查和处理的字段的数量，这将使得选路的效率更高。
在IPv4中可以在IP头的尾部加入选项，与此不同，IPv6中把选项加在单独的扩展头中。
通过这种方法，选项头只有在必要的时候才需要检查和处理。
IPv4选项的问题在于改变了IP头的大小，因此更像一个“特例”，即需要特别的处理。
路由器必须优化其性能，这意味着将为最普遍的包进行最佳性能的优化。
这使得IPv4选项引发一个路由器把包含该选项的包搁置一边，等到有时间的时候再进行处理。
IPv6中实现的扩展头可以消灭或至少大量减少选项带来的对性能的冲击。
通过把选项从IP头中搬到净荷中，路由器可以像转发无选项包一样来转发包含选项的包。
除了规定必须由每个转发路由器进行处理的逐跳选项之外，IPv6包中的选项对于中间路由器而言是不可见的。
除了减少IPv6包转发时选项的影响外，IPv6规范使得对于新的扩展和选项的定义变得更加简单。
在需要的时候可能还会定义其他的选项和扩展。
IPv6地址表示方式
IPv6地址被表示为以冒号（:
）分隔的一连串16比特的十六进制数。
每个IPv6地址被分为8组，每组的16比特用4个十六进制数来表示，组和组之间用冒号隔开，比如：
2001:
0000:
130F:
0000:
0000:
09C0:
876A:
130B。
为了简化IPv6地址的表示，对于IPv6地址中的“0”可以有下面的处理方式：
每组中的前导“0”可以省略，即上述地址可写为2001:
0:
130F:
0:
0:
9C0:
876A:
130B。
如果地址中包含连续两个或多个均为0的组，则可以用双冒号“:
:
”来代替，即上述地址可写为2001:
0:
130F:
:
9C0:
876A:
130B。
IPv6主要有三种类型的地址：
单播地址、组播地址和任播地址。
单播地址：
用来唯一标识一个接口，类似于IPv4的单播地址。
发送到单播地址的数据报文将被传送给此地址所标识的接口。
组播地址：
用来标识一组接口（通常这组接口属于不同的节点），类似于IPv4的组播地址。
发送到组播地址的数据报文被传送给此地址所标识的所有接口。
任播地址：
用来标识一组接口（通常这组接口属于不同的节点）。
发送到任播地址的数据报文被传送给此地址所标识的一组接口中距离源节点最近（根据使用的路由协议进行度量）的一个接口。
1.4IPV4与IPV6的区别和联系
IPv6是新一代Internet通信协议，具有许多的功能特色：
全新的表头格式、较大的地址空间、有效及阶层化的地址与路由架构、内建的安全性、与邻近节点相互作用的新型通信协议NeighborDiscoveryProtocolforIPv6、可扩展性等。
IPV6与IPV4相比具有以下几个优势：
一，IPv6具有更大的地址空间。
IPv4中规定IP地址长度为32个比特，即有2^32-1个地址；而IPv6中IP地址的长度为128比特，即有2^128-1个地址。
二，IPv6使用更小的路由表。
IPv6的地址分配一开始就遵循聚类的原则，这使得路由器能在路由表中用一条记录表示一片子网，大大减小了路由器中路由表的长度，提高了路由器转发数据包的速度。
三，IPv6增加了增强的组播支持以及对流的支持，这使得网络上的多媒体应用有了长足发展的机会，为服务质量（QoS，QualityofService）控制提供了良好的网络平台。
四，IPv6加入了对自动配置的支持。
这是对DHCP协议的改进和扩展，使得网络（尤其是局域网）的管理更加方便和快捷。
五，IPv6具有更高的安全性。
在使用IPv6网络中用户可以对网络层的数据进行加密并对IP报文进行校验，极大的增强了网络的安全性。
IPv4面临
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