论文摘要
IP是TCP/IP协议族的网络层协议。IPv4(Internet Protocol Version 4)是最广泛应用的网络层协议,但在使用过程中也逐渐暴露出不少缺陷。IPv6(Internet Protocol Version 6)是IETF(Internet Engineering Task Force,互联网工程任务组)设计的用于替代IPv4的下一代IP协议。IPv6最显著的特征是采用128位地址长度,几乎可以不受限制地提供网络地址。它还具有结构化的路由、方便的网络管理,同时增强了安全性、服务质量和移动性的支持。IPv6取代IPv4是必然的发展趋势。以PON接入技术为代表的宽带接入技术同样在向IPv6演进。运营商已经明确要求PON设备支持IPv6。一些主流的设备厂商已经提出了IPv6接入方案。在PON设备嵌入式系统上进行IPv6协议栈设计开发,具有重要的研究意义和应用价值。本文所述的研究工作就是在此背景下展开的。进行的主要研究开发工作有:一、首先深入研究了IPv6相关协议,分析了IPv6的核心内容如地址体系结构、数据报文解析、ICMPv6协议、ND协议及IPv6过渡策略等。二、对Linux内核IPv6协议栈开放源码进行了研究,分析代码结构,掌握关键数据结构和函数,了解其实现方法。三、根据实际软硬件环境进行IPv6协议栈开发需求分析,提出了某厂家OLT设备IPv6协议栈移植总体设计方案,包括功能模块划分、模块接口设计等内容。四、重点研究了其中的路由模块,阐明路由模块的概念、功用,并对其进行了详细设计。最后搭建了PON系统嵌入式开发环境,在基于VxWorks的专用软件平台GWD VOS上对Linux内核IPv6协议栈代码进行修改,实现了IPv6协议栈路由模块,并调试编译通过。
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摘要ABSTRACT第一章 绪论1.1 研究背景及意义1.1.1 Internet网际协议的发展趋势1.1.2 宽带接入网对IPv6的支持1.2 论文内容及结构第二章 IPv6协议分析2.1 IPv6的新特性2.2 IPv6地址体系结构2.2.1 IPv6地址表示2.2.2 IPv6地址分类2.2.3 单播地址2.2.4 组播地址2.2.5 任播地址2.2.6 接口上的IPv6地址2.3 IPv6数据报文2.3.1 IPv6基本报头2.3.2 扩展报头2.4 ICMPv62.4.1 ICMPv6基本概念2.4.2 ICMPv6差错消息2.4.3 ICMPv6信息消息2.5 IPv6邻居发现2.5.1 IPv6地址解析2.5.2 无状态地址自动配置2.5.3 路由器重定向2.6 IPv6过渡策略2.6.1 IPv4/IPv6双栈2.6.2 IPv6协议隧道2.6.3 网络地址转换(NAT-PT)第三章 IPv6协议栈移植总体方案设计3.1 IPv6协议栈移植的软硬件环境3.2 总体功能框图3.3 模块划分及接口描述3.3.1 IPv6协议栈初始化模块3.3.2 数据报接收模块3.3.3 数据报发送模块3.3.4 数据报本地传递模块3.3.5 转发数据报处理模块3.3.6 IPv6扩展报头处理模块IP处理模块'>3.3.7 RAWIP处理模块3.3.8 ICMPv6报文处理模块3.3.9 路由模块3.3.10 邻居表模块3.3.11 IPv6地址配置接口模块3.3.12 传输层数据报处理函数注册模块第四章 路由模块的设计实现4.1 路由模块涉及的基本概念4.1.1 转发和路由4.1.2 路由规则和FIB4.1.3 Radix tree4.2 Linux内核IPv6路由模块代码分析4.2.1 相关数据结构4.2.2 数据报文转发过程4.2.3 相关功能函数4.3 路由模块的设计与实现4.3.1 协议栈移植技术要求4.3.2 相关数据结构的设计4.3.3 相关功能函数的设计4.3.4 与其他模块的接口4.4 路由模块的调试4.4.1 调试环境4.4.2 调试过程及结果第五章 结束语5.1 论文工作总结5.2 未来工作展望参考文献致谢攻读硕士期间所发表的学术论文和参加科研课题情况
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