动态主机配置协议DHCPv6的设计与实现

论文摘要

随着互联网的日益发展,Internet已经逐渐走入到了社会的各个角落,并且仍然在以惊人的速度扩张。在越来越多的人可以使用越来越多的设备来享受网络提供的便捷的同时也不得不面对一个问题,那就是当前的IPv4地址总库已经枯竭了。从网络发展的长远角度来看,人们必须找到有效的解决方案,而不是在旧的体系上修修补补。在这种背景下,IPv6替代IPv4协议的全面部署已经刻不容缓。而目前数据通信设备对于IPv6的支持相对于IPv4来讲还有待提高,在这种情况下对IPv6及其相关协议的实现进行研究有很强的现实意义。作为TCP/IP协议重要组成部分的动态主机配置协议负责对网络中设备的IP地址与网络参数进行有效配置。本文从工程实践角度讨论了一种IPv6下动态主机配置协议DHCPv6协议的实现研究与设计。首先作者分析了IPv6协议对于原有IPv4协议的改进；接着探讨了IPv6网络中地址与网络参数的配置方式,并详细对DHCPv6协议进行了分析；然后着重通过DHCPv6公共模块,DHCPv6Server, DHCPv6Client以及DHCPv6Relay四个方面来介绍了DHCPv6协议的实现设计,并分析了一种基于DHCPv6的安全机伟(?)——DHCPv6Snooping的实现；最后介绍了本项目的测试过程。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 课题研究背景
• 1.2 课题完成的工作和结构安排
• 第2章 IPv6对原有IP体系的改变
• 2.1 IPv4的局限性
• 2.2 IPv6对IPv4的改进
• 第3章 IPv6网络中地址与参数配置方式分析
• 3.1 邻居发现协议
• 3.1.1 协议概述
• 3.1.2 邻居发现协议的报文类型
• 3.2 IPv6地址的状态
• 3.2.1 IPv6地址的使用时间
• 3.2.2 DAD检测
• 3.3 无状态配置方式
• 3.4 DHCPv6方式
• 3.4.1 DHCPv6协议概述
• 3.4.2 DHCPv6 Server/Client报文
• 3.4.3 DHCPv6 Relay/Server报文
• 3.4.4 DHCPv6选项
• 3.4.5 DHCPv6报文交互过程
• 3.4.6 DHCPv6报文发送与重传参数
• 第4章 DHCPv6的协议实现
• 4.1 DHCPv6需求场景
• 4.2 DHCPv6公共模块实现
• 4.2.1 程序运行机制
• 4.2.2 配置管理模块
• 4.2.3 前缀管理模块
• 4.2.4 网络参数管理模块
• 4.2.5 HA模块
• 4.3 DHCPv6 Server实现
• 4.3.1 Server与其他公共模块的关系
• 4.3.2 Server对于Bind的管理方案
• 4.3.3 Server中Bind的类型
• 4.3.4 Server进行地址分配时的资源选择策略
• 4.3.5 Server中Bind的状态迁移
• 4.3.6 Server地址池匹配方案
• 4.3.7 Server全局自动地址池匹配
• 4.3.8 Server的Address Prefix中地址选取算法
• 4.4 DHCPv6 Client实现
• 4.4.1 Client与其他公共模块的关系
• 4.4.2 Client工作流程实现细节
• 4.4.3 Client FSM实现设计
• 4.4.4 Client FSM相关数据结构
• 4.4.5 Client FSM状态转换函数和状态处理函数
• 4.5 DHCPv6 Relay实现
• 4.5.1 Relay与其他公共模块的关系
• 4.5.2 Relay-reply报文的的构造
• 4.5.3 Relay中继转发功能实现
• 4.6 DHCPv6 Snooping实现
• 4.6.1 与IPv6地址相关的常见网络安全威胁
• 4.6.2 Snooping工作原理
• 4.6.3 Snooping与其他相关模块的关系
• 4.6.4 Snooping相关数据结构设计
• 4.6.5 Snooping动态表项状态迁移
• 4.6.6 Snooping动态表项的添加、更新与删除流程
• 第5章 项目系统测试
• 5.1 基本功能验证
• 5.2 详细系统测试
• 5.3 协议一致性测试
• 5.4 性能测试
• 结论与展望
• 致谢
• 参考文献