IPv4/IPv6协议过渡方案的研究

论文摘要

随着计算机网络特别是Internet的飞速发展,IPv4协议暴露出了越来越多的问题,最为突出的便是IPv4地址空间的逐渐耗尽。为了彻底解IPv4存在的问题,由IETF提出和设计的IPv6应运而生。IPv6有128位的地址空间,因此可以有效解决IP地址逐渐耗尽的问题。除此之外,IPv6还有以下优点：简化的报头和灵活的扩展；层次化的地址结构：即插即用的连网方式；网络层的认证与加密；服务质量的满足以及对移动通信更好的支持。这些都将极大的满足用户对网络的新需求,也决定了IPv4向IPv6过渡的必然性。但是,IPv4向IPv6的过渡不可能一蹴而就,两者会在很长一段时间内共存,尤其是对于目前仍然很好的支撑着Internet的IPv4而言。IPv6不是对IPv4的简单升级,由于头部特征和配址机制的差异,两者无法兼容。能否最终实现IPv4网络向IPv6网络的平滑过渡,是IPv6网络在未来能否成功的关键。本文详细介绍了针对过渡期不同问题的具体解决方案,主要包括双协议栈、隧道技术和NAT-PT。并运用网络仿真软件OPNET对双协议栈和隧道技术下的通信进行了仿真,通过对双协议栈和隧道技术的原理及仿真结果的分析得出以下结论：双协议栈技术虽然灵活,但由于支持双栈协议的主机和路由器必须装有两个协议栈,具有两个IP地址,而且必须有域名系统DNS的支持,该技术的实现需要将网络中所有主机和网络全部升级为双栈,是件非常不切实际的事情,而且也会大大增加系统与网络的复杂性；而隧道技术最大的优点就是简单,仅需在IPv6数据报进入IPv4区域时把IPv6数据报封装成IPv4数据报,在离开IPv4区域时对IPv4数据报进行解除封装,恢复出IPv6数据报即可。综上,在IPv4与IPv6共存期间的通信,隧道技术更可行、更长远、更实际一些。最后对论文进行了全面总结并提出了下一步工作的展望。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1.绪论
• 1.1 课题研究背景
• 1.2 IPv6的国内外现状
• 1.3 论文结构及研究内容
• 2.IPv6协议
• 2.1 IPv6发展概述
• 2.2 IPv6的优点
• 2.3 IPv6编址及地址类型
• 2.3.1 IPv6编址
• 2.3.2 IPv6地址类型
• 3.IPv6协议分析及过渡技术
• 3.1 IPV6网络的性能
• 3.1.1 网络测量
• 3.1.2 IPV6网络的性能测量问题
• 3.2 过渡技术
• 3.2.1 IPv4向IPv6过渡的三种基本技术
• 3.2.2 IPv6小岛之间的通信方式
• 4.网络仿真
• 4.1 仿真软件OPNET简介
• 4.1.1 OPNET Modeler的优点
• 4.1.2 OPNET的仿真步骤
• 4.1.3 OPNET的通信机制
• 4.2 网络设计
• 4.2.1 网络拓扑搭建
• 4.2.2 设备配置及统计量的选择
• 4.3 仿真运行及结果分析
• 4.3.1 IPv6节点与IPv4节点之间的通信
• 4.3.2 6 to 4节点之间的通信
• 4.4 小结
• 5.总结与展望
• 5.1 总结
• 5.2 展望
• 参考文献
• 致谢
• 个人简历、在学期间发表的学术论文与研究成果