论文摘要
IETF在20世纪90年代提出了下一代互联网协议IPv6。IPv6最本质的改进在于将IP包的地址长度由32bit增加到128bit，形成几乎无限的地址空间，而且在其它诸多方面优化增强了IP的功能，如简化固定的基本报头、取消IP层的校验、取消中间节点的分片功能、引入灵活的扩展报头、新增流标记域、地址配置简化与自动配置功能、IPSec认证与加密等。IPv6的提出满足了迅速增长的互联网应用对大量固定IP地址空间的需要，因此基于IPv6技术的IP网络在市场驱动下已经凭借其优势得到较快发展。最近几年，IPv6网络得到了成功的使用，IPv6的标准也得到了不断地充实与完善，IPv6协议及其相关协议都已经相当成熟。作为下一代的Internet协议，IPv6网络的性能测量已经越来越多地受到关注，而要大规模地部署IPv6网络，对其网络性能的测量与分析就显得尤为必要。对网络进行研究的最终目的是为了建立高效、稳定、安全、互操作性强、可预测以及可控制的网络，而网络测量则是获得第一手网络行为指标和参数的最有效手段。从概念上讲，网络测量正是收集和分析网络协议运行性能的手段，网络测量以独有的方法为网络的规划和设计提供客观、可靠的定量依据，缩短网络建设周期，提高网络建设中决策的科学性，降低网络建设的投资风险。目前对IPv6网络性能测量和分析还属于一个较新的领域。本文从IPv6网络运营的角度，结合CERNET2及山东大学IPv6校园网络的实际，提出一种测量IPv6网络性能的测试系统。本文中首先规定了IPv6网络性能的基本指标，包括吞吐量、时延和丢包率，然后针对IPv6网络的性能，设计和实现了IPv6网络性能测试系统Test6，之后提炼测试方案，设计测量模版。根据测量的方案，针对山东大学IPv6校园网骨干网络进行了性能测量。通过对测量结果的统计分析和数学建模，总结出各项性能参数和规律，为IPv6网络的端到端接入控制、镜像服务器选择、路由优化、拥塞控制、以及流媒体应用等提供客观、可靠的定量依据，论文最后指出了IPv6网络性能测量的下一步发展方向。