ipv4 ipv6转换网关的设计与实现

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1、毕业论文（设计）论文（设计）题目：IPV4/IPV6转换网关的设计与实现系别：　专业：学号：姓名：指导教师：　时间：17毕业论文（设计）开题报告系别:计算机与信息科学系专业:计算机科学与技术学号姓名张铃论文（设计）题目IPV4/IPV6转换网关的设计与实现命题来源教师命题□学生自主命题□教师课题选题意义：本选题的目的是实现IPv4地址向IPv6地址的平滑过渡。IPv4，是互联网协议（InternetProtocol，IP）的第四版，也是第一个被广泛使用，构成现今互联网技术的基石的协议，IPv4可以运行在各种底层网络上，网络的发

2、展必然离不开IPv4。IPv4最大的问题是不能满足网络节点的快速增长，这主要体现在IPv4地址的耗尽，IPv4地址的安全问题。IPv6地址具有IPv4所不具有的巨大优势，比如地址数近乎无限，解决了地址可拓展性问题，用实名制的方式为解决网络用户的诚信问题提供了保证；安全性能优于IPv4等等。由此，IPv4向IPv6过渡是必然的，两个版本之间的过渡研究具有极其重要的现实意义。IPv4/IPv6协议翻译网关NAT-PT的目标就是解决纯IPv6网络与纯IPv4网络相互通信的问题，NAT-PT过渡机制具有地址翻译和协议翻译的功能。NAT

3、的配置都是在NAT-PT网关上进行，使用NAT-PT，无需对现有网络进行任何改变就可以实现IPv4与IPv6之间相互通信。研究综述：迄今为止，已有的IPv4向IPv6过渡技术可以分为协议翻译类和隧道类。至今值得注意的是，双栈技术给出了目前最成熟可靠、升级风险低的方案，但却无法从根本上解决IPv4地址资源短缺的问题。能够真正引入IPv6丰富地址的是协议翻译类和隧道类这两类过渡技术。但是隧道技术并不能解决IPv6节点与IPv4节点之间相互通信的问题，并且手工配置隧道扩展性较差，配置和维护的工作量较大等不足。协议翻译类技术没有这些不

4、足，它利用了SIIT技术的工作机制，同时又利用传统的IPv4下的NAT技术来动态地给访问IPv4节点的IPv6节点分配IPv4地址，很好地解决了SIIT技术中备用全局IPv4地址池规模有限的问题。协议翻译类NAT-PT是用于实现IPv4向IPv6平滑过渡的协议转换技术。它的技术关键点也即本题重点讨论的问题包括以下几方面：17(1)NAT-PT通常与SIIT（无状态IP/ICMP转换算法）技术结合以实现地址、协议的转换，与DNSALG（应用层网关）技术结合实现IPv4和IPv6间的域名系统解析或寻址。这又可细分为以下几个技术要点

5、：IPv4报文中UDP头部的转换、ICMP头部的转换、ICMP错误消息的转换。（2）NAT-PT由网络地址翻译技术(NetworkAddressTranslation,NAT)和协议翻译技术(ProtocolTranslation,PT)2个部分组成。（3）NAT技术是IPv4和IPv6间的网络地址转换技术，一般需要设置一个IPv4地址池，当IPv6地址转换成IPv4地址时，从地址池中获取一个IPv4地址，并把IPv6源地址转换成该IPv4地址，提取IPv6目的地址中的主机地址部分作为IPv4目的地址，并重新计算包头的校验和。

6、把该地址转换记录在地址映射表中。将IPv4地址转换成IPv6地址时，可以根据地址映射表中的地址转换记录来实现。研究目标和主要内容：本文研究的主要是NAT-PT技术实现IPv4网络和IPv6之间的通信问题。IPv6过渡中的协议翻译技术是由IPv4的NAT技术发展而来的，就是将IPv6数据包中的每个字段与IPv4数据包中的每个字段建立起一一映射关系，从而在两个网络的边缘实现数据报文的转换。在具体的实现中，需要综合慎重解决的问题有以下几方面：1．复杂性。由于需要单独处理每个报文的翻译，因此不可避免需要处理ALG、DNS翻译及分段等问

7、题，实现较为复杂。此外，有状态协议翻译还需要进一步处理状态的维护、同步等各种问题，因此，实现就更为复杂。2．适用范围。协议翻译技术由于其本身的复杂性，因此，只能应用于网络范围较小的一侧，以减小系统的负担。3．有状态与无状态协议翻译选择。考虑到系统实现的复杂度，应尽可能使用无状态协议翻译技术。4．ALG问题。协议翻译方案中，ALG是目前存在的最主要问题，维护成本高，较难使用硬件来实现，对设备的性能要求也比较高。因此，在协议翻译器中，可考虑仅实现最为基本应用的ALG转换，对于其他复杂的转换，可以采用其他方式来实现。拟采用的研究方法

8、a）查找并阅读相关资料，了解基本的内容,利用需求分析文档，对整个系统有个初步的架构。b）搜寻实验用的文件文档集和研究过程中用到的各种工具软件。c)参考Linux中有关的资料。c)运用网络模拟软件模拟装换效果。17研究工作的进度安排2010年11月24号－11月29号　　　与指