基于校园网的IPv4向IPv6平滑过渡技术的研究与实现
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摘要
计算机网络经历了几十年的发展，在人们的生产、生活中占有越来越重要的地位。作为计算机网络主要协议的IPv4已经十分成熟，成为计算机网络的基石。但是由于自身的限制，已经逐渐暴露了许多问题和缺点，于是IPv6被IETF设计出来用以替代IPv4。
整个网络从IPv4过渡到IPv6需要比较长的时间，所以两种网络将在今后长期共存。中国教育与科研计算机网络(CERNET)也将面临这种情况，所以研究基于校园网的IPv4向IPv6的平滑过渡技术是十分必要且有前景的。
本论文将介绍IPv6的原理，并对IPv6协议和IPv4协议进行比较，分析几种常见过渡技术：双栈技术、隧道技术、NAT—PT协议转换。结合目前大多数校园网的网络部署情况，将这些过渡技术合理的运用于其中，实现在当前以IPv4为主的网络中兼容IPv6网络。以期在今后将来很长的一段时间内做到在校园网内IPv4网络和IPv6网络互联、互通、互相能够访问。
The computer networks, especially the rapid development of Intemet brings lots ofvalues for society today and it almost has covered all kinds of fields. But the main protocolof Internet, IPv4 has not satisfied the need of the development in future because it has beenlimited by the defects in present system,IPv6 was devised to substitute IPv4 by IETF.
The entire transition from IPv4 to IPv6 will spend much time, and the coexistence willIast for a long period of time. Campus network is also confronted with the samequestion.In this situation, the research on the smooth trasmition from IPv4 to IPv6 is ofnecessity and prospect.
In the thesis, we compare IPv4 with IPv6, introduce the fundament characteristics ofIPv6, analyse some varieties of familiar transition technique: tunnel technique, Dual stackand NAT-PT Network Address Translation Protocol Translation. Combined with thecampuse network dispose, these transition techniques are operated reasonably, to apply theIPv6 compatibly in current IPv4 network. In the future, the users could connect and visitmutually between IPv4 and IPv6.
整个网络从IPv4过渡到IPv6需要比较长的时间，所以两种网络将在今后长期共存。中国教育与科研计算机网络(CERNET)也将面临这种情况，所以研究基于校园网的IPv4向IPv6的平滑过渡技术是十分必要且有前景的。
本论文将介绍IPv6的原理，并对IPv6协议和IPv4协议进行比较，分析几种常见过渡技术：双栈技术、隧道技术、NAT—PT协议转换。结合目前大多数校园网的网络部署情况，将这些过渡技术合理的运用于其中，实现在当前以IPv4为主的网络中兼容IPv6网络。以期在今后将来很长的一段时间内做到在校园网内IPv4网络和IPv6网络互联、互通、互相能够访问。
The computer networks, especially the rapid development of Intemet brings lots ofvalues for society today and it almost has covered all kinds of fields. But the main protocolof Internet, IPv4 has not satisfied the need of the development in future because it has beenlimited by the defects in present system,IPv6 was devised to substitute IPv4 by IETF.
The entire transition from IPv4 to IPv6 will spend much time, and the coexistence willIast for a long period of time. Campus network is also confronted with the samequestion.In this situation, the research on the smooth trasmition from IPv4 to IPv6 is ofnecessity and prospect.
In the thesis, we compare IPv4 with IPv6, introduce the fundament characteristics ofIPv6, analyse some varieties of familiar transition technique: tunnel technique, Dual stackand NAT-PT Network Address Translation Protocol Translation. Combined with thecampuse network dispose, these transition techniques are operated reasonably, to apply theIPv6 compatibly in current IPv4 network. In the future, the users could connect and visitmutually between IPv4 and IPv6.
引文
[1] P.Franics, K.Egevang, RFC 1631 : The IP Network Address Translator (NAT),May 1994
[2] G.Tsirtsis,P.Srisuresh, RFC2766: Network Address Translation-Protocol Translation (NAT-PT), February 2000
[3] Carpenter, B.and C.Jung, RFC 2529: Transmission of IPv6 over IPv4 Domains without Explicit Tunnels, March 1999
[4] S.Deering, R.Hinden, RFC 2460: Internet Protocol, Version 6 (IPv6)Specification,December 1998
[5] A.Conta, S.Deering, RFC 2463: Internet Control Message Protocol (ICMPv6) for the Internet Protocol Version 6 (IPv6) Specification, December 1998
[6] R.hinden, S.Deering, RFC 2373: IP Version 6 Addressing Architecture, July 1998
[7] R.Gilligan, E.Nordmark, RFC 2893: Transition Mechanisms for IPv6 Hosts and Routers, 2000
[8] A.Conta, S.Deering, RFC 2473: Generic Packet Tunneling in IPv6 Specification,December 1998
[9] B.Carpenter, K.Moore RFC 3056: Connection of IPv6 Domains via IPv4 Clouds,2001
[10] S.Brandner, A.Manin, RFC 1752: The Recommendation for the IP Next Generation Protocol, January 1995
[11] R.Callon, D.Haskin, RFC 2185: Routing Aspects of IPv6 Transition, September,1997
[12] [瑞士]Silvia Hagen，IPv6精髓，北京：清华大学出版社，2004
[13] [美]Peter Ldshin，IPv6详解，北京：机械工业出版社，2003
[14] [美]Joseph Davies，理解IPv6 Understanding IPv6，北京：清华大学出版社，2004
[15] David Hucaby，Steve McQuerry，Cisco现场手册：路由器配置Cisco FieldManual：Router Configuration，人民邮电出版社，2002
[16] Regis Desmeules，Cisco IPv6网络实现技术Implementing Cisco IPv6 Networks (IPv6)，人民邮电出版社
[17] Implementing IPv6 Addressing and Basic Connectivity http://www.cisco.corn/en/US/products/sw/iosswrel/ps5187/products_configuration__guide_chapter09186a00806f3a6a.html
[18] Implementing NAT-PT for IPv6 http://www.cisco.com/en/US/products/sw/iosswrel/ps5187/products_configuration_guide_chapter09186a00801d6600.html
[19] Implementing Static Routes for IPv6 http://www.cisco.com/en/US/products/sw/iosswrel/ps5187/products_configuration_guide_chapter09186a00801d7f7d.html
[20] Implementing Tunneling for IPv6 http://www.cisco.com/en/US/products/sw/iosswrel/ps5187/products_configurati on_guide_chapter09186a00801d6604.html
[21] NAT-PT RFC 2766, http://www.ietf.org/rfc/rfc2766.txt
[22] IETF NGTrans Working Group,http://www.ieft.org/html.characters/ngtrans-charter.html
[23] 张宏科，苏伟，IPv6路由协议栈原理与技术，北京邮电大学出版社，2006
[24] 綦朝辉，邓宪法，下一代Internet技术，国防工业出版社，2005
[25] 劳凤丹，邱丽娟，IPv6的研究及校园网IPv6网络的建立，中国农业大学硕士学位论文，2005
[26] 李琦，校园网从IPv4到IPv6的演进策略与方案研究，四川理工学院学报，第18卷，第2期，2005
[27] 熊伟，王振旗，IPv4／IPv6双协议栈技术的研究与应用，华北电力大学硕士学位论文，2005
[28] 张云勇，刘韵洁，张智江，基于IPv6的下一代互联网[M]，北京：电子工业出版社，2004
[29] 李振强，赵晓宇，马严，IPv6技术揭密，人民邮电出版社，2006
[30] 周逊，IPv6—下一代互联网的核心，2003
[31] 郭永宏，刘宏忠，张运凯，IPv6实验网建设研究，实验室科学，第4期，2005
[32] 李津生，龚佩琳，下一代Internet网络技术，北京：人民邮电出版社2001
[33] 柯晓华，高校校园网过渡到IPv6的策略及问题，现代计算机，第197期，2004
[34] 李书明，实现IPv4到IPv6的过渡的几种互通技术的探究，咸宁学院学报，第25卷，第3期，2005
[35] 欧阳利军，邓红卫，NAT技术及IPv4到IPv6地址转换研究，信息技术，第4期，2006。
[36] 杨道勉，NAT—PT网关实现IPv4和IPv6的互连互通，甘肃科技，第21卷，第 12期，2005。
[37] 楚艳萍，何欣，从IPv4到IPv6的隧道过渡机制研究，福建电脑，第9期，2006。
[38] 鹿凯宁，高磊，基于NAT—PT的IPv4／IPv6综合组网技术研究与设计，大连理工大学学报，第45卷增刊，2005年10月。
[39] 郝海涛，党小超，IPv4到IPv6的过渡技术与6to4 Tunnel的实现，福建电脑，第3期，2006。
[40] 王晓娟，刘景然，丁峰，IPv4向IPv6过渡方法的研究，青岛远洋船员学院学报，第2期，2006。
[41] 张国祥，IPv4／IPv6共存于过渡策略的研究与实现，微计算机信息，第22卷，第7-3期，2006。
[42] 李振汕，IPv4与IPv6的技术比较和过渡策略，中国管理信息化，第9卷第8期，2006。
[43] 李强，李振东，IPv4向IPv6过渡过程中相关问题探讨，甘肃科技，第22卷，第1期，2006。
[2] G.Tsirtsis,P.Srisuresh, RFC2766: Network Address Translation-Protocol Translation (NAT-PT), February 2000
[3] Carpenter, B.and C.Jung, RFC 2529: Transmission of IPv6 over IPv4 Domains without Explicit Tunnels, March 1999
[4] S.Deering, R.Hinden, RFC 2460: Internet Protocol, Version 6 (IPv6)Specification,December 1998
[5] A.Conta, S.Deering, RFC 2463: Internet Control Message Protocol (ICMPv6) for the Internet Protocol Version 6 (IPv6) Specification, December 1998
[6] R.hinden, S.Deering, RFC 2373: IP Version 6 Addressing Architecture, July 1998
[7] R.Gilligan, E.Nordmark, RFC 2893: Transition Mechanisms for IPv6 Hosts and Routers, 2000
[8] A.Conta, S.Deering, RFC 2473: Generic Packet Tunneling in IPv6 Specification,December 1998
[9] B.Carpenter, K.Moore RFC 3056: Connection of IPv6 Domains via IPv4 Clouds,2001
[10] S.Brandner, A.Manin, RFC 1752: The Recommendation for the IP Next Generation Protocol, January 1995
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[14] [美]Joseph Davies，理解IPv6 Understanding IPv6，北京：清华大学出版社，2004
[15] David Hucaby，Steve McQuerry，Cisco现场手册：路由器配置Cisco FieldManual：Router Configuration，人民邮电出版社，2002
[16] Regis Desmeules，Cisco IPv6网络实现技术Implementing Cisco IPv6 Networks (IPv6)，人民邮电出版社
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[18] Implementing NAT-PT for IPv6 http://www.cisco.com/en/US/products/sw/iosswrel/ps5187/products_configuration_guide_chapter09186a00801d6600.html
[19] Implementing Static Routes for IPv6 http://www.cisco.com/en/US/products/sw/iosswrel/ps5187/products_configuration_guide_chapter09186a00801d7f7d.html
[20] Implementing Tunneling for IPv6 http://www.cisco.com/en/US/products/sw/iosswrel/ps5187/products_configurati on_guide_chapter09186a00801d6604.html
[21] NAT-PT RFC 2766, http://www.ietf.org/rfc/rfc2766.txt
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[27] 熊伟，王振旗，IPv4／IPv6双协议栈技术的研究与应用，华北电力大学硕士学位论文，2005
[28] 张云勇，刘韵洁，张智江，基于IPv6的下一代互联网[M]，北京：电子工业出版社，2004
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[31] 郭永宏，刘宏忠，张运凯，IPv6实验网建设研究，实验室科学，第4期，2005
[32] 李津生，龚佩琳，下一代Internet网络技术，北京：人民邮电出版社2001
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[35] 欧阳利军，邓红卫，NAT技术及IPv4到IPv6地址转换研究，信息技术，第4期，2006。
[36] 杨道勉，NAT—PT网关实现IPv4和IPv6的互连互通，甘肃科技，第21卷，第 12期，2005。
[37] 楚艳萍，何欣，从IPv4到IPv6的隧道过渡机制研究，福建电脑，第9期，2006。
[38] 鹿凯宁，高磊，基于NAT—PT的IPv4／IPv6综合组网技术研究与设计，大连理工大学学报，第45卷增刊，2005年10月。
[39] 郝海涛，党小超，IPv4到IPv6的过渡技术与6to4 Tunnel的实现，福建电脑，第3期，2006。
[40] 王晓娟，刘景然，丁峰，IPv4向IPv6过渡方法的研究，青岛远洋船员学院学报，第2期，2006。
[41] 张国祥，IPv4／IPv6共存于过渡策略的研究与实现，微计算机信息，第22卷，第7-3期，2006。
[42] 李振汕，IPv4与IPv6的技术比较和过渡策略，中国管理信息化，第9卷第8期，2006。
[43] 李强，李振东，IPv4向IPv6过渡过程中相关问题探讨，甘肃科技，第22卷，第1期，2006。