IPv6过渡策略 ——基于NAT的隧道系统研究与设计

论文摘要

随着互联网的飞速发展,当前使用的基于IPv4网络协议下的地址数显得越来越匮乏,因此IETF(互联网工程任务组)提出用IPv6协议取代IPv4协议。IPv6具有诸如海量地址、组播、邻居发现、自动配置等许多新特性。然而,怎样实现IPv4向IPv6的平滑过渡,以及如何在现有IPv4网络上进行IPv6组网仍然是目前有待解决的问题。本文收集了国内外关于IPv6协议及IPv4/IPv6过渡问题的资料,研究IPv6新特性,对目前常用的三种过渡技术,双协议栈、隧道和地址翻译机制进行分析比较。在本校建设IPv6过渡网络过中,主要采用了双协议栈和ISATAP隧道技术,但是以上两项技术都不能穿越NAT,微软公司提出了一种Teredo隧道技术来解决NAT穿越问题,但是该技术存在使用设备过多,配置复杂,且不能穿越对称型NAT等问题。基于以上问题,本文提出了一种基于客户朋艮务器模型的隧道系统解决方案,从而减少了设备的投入,方便了用户的使用,除此以外,我们还针对不同接入方式的普通用户设计了一个客户端软件,使普通用户不用进行任何命令操作,点击按钮就可以方便的接入IPv6网络。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 绪论
• 1.1 IPv6技术诞生及背景
• 1.2 目前国际国内IPv6技术研究现状
• 1.2.1 国际发展情况
• 1.2.2 国内发展现状
• 1.3 关于本课题
• 1.3.1 研究内容及所做工作
• 1.3.2 本文的逻辑结构
• 第2章 IPv6协议及特点概述
• 2.1 IPv6特性
• 2.2 IPv6地址
• 2.2.1 IPv6地址表示方法
• 2.2.2 IPv6地址分类
• 2.2.3 IPv6接口的地址
• 2.3 IP地址分配
• 2.4 路由协议
• 2.4.1 域内路由协议
• 2.4.2 域间路由协议
• 2.5 域名解析
• 2.5.1 正向解析
• 2.5.2 反向解析
• 2.6 自动配置
• 2.7 安全
• 第3章 过渡技术研究及南昌大学过渡策略
• 3.1 双协议栈技术
• 3.2 隧道技术
• 3.2.1 GRE隧道技术
• 3.2.2 手动隧道
• 3.2.3 IPv4兼容IPv6自动隧道
• 3.2.4 6to4隧道技术
• 3.2.5 ISATAP隧道技术
• 3.2.6 6PE
• 3.2.7 6over4
• 3.2.8 隧道代理（Tunnel Broker）
• 3.2.9 Teredo隧道
• 3.3 翻译机制
• 3.3.1 NAT-PT
• 3.3.2 SIIT
• 3.3.3 BIS
• 3.3.4 BIA
• 3.4 南昌大学过渡策略及技术
• 3.4.1 组网方案及接入能力
• 3.4.2 IPv6地址分配及路由方案
• 3.4.3 DNS设计及实现
• 3.4.4 客户端DNS的配置
• 3.4.5 WEB设计及实现
• 第4章 Teredo隧道原理与实现
• 4.1 Teredo隧道的引入
• 4.2 NAT种类
• 4.3 Teredo隧道地址结构
• 4.4 Teredo隧道的体系结构
• 4.4.1 Teredo客户端
• 4.4.2 Teredo服务器
• 4.4.3 Teredo中继
• 4.4.4 特定于Teredo主机的中继
• 4.5 Teredo数据包格式
• 4.6 客户端获得Teredo地址
• 4.7 维持NAT的影射
• 第5章 基于NAT的IPv6隧道系统研究与设计
• 5.1 场景描述和分析
• 5.1.1 场景描述
• 5.1.2 场景分析
• 5.1.3 场景二的NAT无关性
• 5.2 隧道服务器协议
• 5.2.1 基本协议概述
• 5.2.2 隧道管理协议
• 5.3 系统实现
• 5.3.1 系统架构描述
• 5.3.2 协议结构体描述
• 5.3.3 客户端实现描述
• 5.3.4 服务器实现描述
• 第6章 IPv6接入客户端软件介绍
• 6.1 客户端软件引入
• 6.2 客户端软件功能介绍
• 第7章 结论与展望
• 7.1 总结
• 7.2 下一步工作
• 致谢
• 参考文献
• 攻读学位期间的研究成果