基于网络处理器的双栈路由器的设计与实现

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1、大连理工大学硕士学位论文摘要当前Imemet的迅速发展，给我们带来了许多便利，也产生了许多新的问题，其中IPv4地址即将用尽是许多问题中最迫切需要解决的一个，为此，IETF提出了新的协议，即IPv6协议来代替目前的口v4协议。目前,lPv6骨干网正逐步建成并走向实用，CERNE砭的纯脚6网络已经顺利部署，而已有的大量互联网服务和应用仍存在于IPv4网络中，因此出现了大规模复杂IPv4网络通过礤v6骨干网互联的需求。并且当口v4网络和口v6网络同时存在时，11，v4网络和IPv6网络之闯的互通又也成为必须解决的问题。现在综合的IPv4／IPv6互通的解决方案成为当今研究的热点。随着

2、Intemet链路速率的指数性增长，出现了大量的新协议和新服务，而传统的基于通用处理器的纯软件网络设备解决方案或者基于ASIC(Applicationspecificintegrationcircuit，专用集成电路)的设备解决方案很难兼顾速度与灵活性。因此，一种基于AS口(Applicationspecificinstructi013processor，专用指令处理器)技术的网络处理器得到了迅速发展。它兼具ASIC的高性能和RISC通用CPU的可编程灵活性，并有低成本和低风险的优势。当前国内外有多家研究机构和应用厂商在进行口v甜碑v6协议互联互通的研究，但是早期的研究都集中在通

3、用处理器或者ASIC上，并且因为国外IPv6发展的比较早，所以主要研究也都集中在IPv4隧道封装IPv6技术和IPv4／IPv6的协议转换上。对于我国目前IPv6作为骨干网，而IPv4作为边缘网络的研究才刚刚开始。而清华大学针对IPv4边缘网络如何通过IPv6骨干网互通，适时地提出了IP“overIP、，6tunnel的解决方案，并得到了IETF的认可，目前IETF成立了专门的工作组对此方案进行研究和标准化操作，并已经出台了相关的Draft和RFC。本论文在实验室现有NAT-PT协议与地址转换系统的基础上，根据清华大学提出的40ver6架构，实现了基于网络处理嚣的40ver6tu

4、nne

5、(Ipv4overIPv6tunneL)模块，完善了胁r4佃、r6高性能互通的机制。文章重点介绍40ver6隧道的原理及在IntelD@2400网络处理器上的详细实现过程。经过测试，该系统能够实现在线速下的IPv4网络和IPv6网络的透明互通和正确转换，可以作为IPv4／IPv6网络的高性能互通解决方案应用于骨干网上。关键词：网络处理器；IXP2400；IPv6；40ver6Tunnel；NAT-PT基于网络处理器的双栈路由器的设计与实现DesignandImplementationofDoubleStackRouterBasedonNetworkProcessorSys

6、temAbstractAlongwiththerapiddevelopmentoftheInternet,moreandmorenewproblemsoeeured,themostpressingproblemneedtoberesolvedisthe删addresseswillbeexhausted．Therefore．theIETFpmposedanewprotocolwhichusedsubstituteforthecurrentIPv4protoc01．Currently，nativeIPv6backbonehasbeensuccessfullydeployed．Howe

7、ver，vastapplicationsandservicessti玎stayinIPv4network．Thus．interconnectionofIPv4networksOVeTIPv6backboneisrequired．Furthermore．whenIPv4networksandⅡ～6networksarecoexistence．howcallinterconnectwithIPv4networksandⅡ’、，6networksbecomeaimportantproblem．Nowintegrated邛～4／IPv6intcropcrabilitysolutionsh

8、avebe‘?,omeahotresearch．Alotofnew8eTvicesandnetworkprotocolscomeforthwhiletheburstingincrementofInternet．Thenetworkeqmpmentsb嬲edonthesoftwarenmningongeneralpurposeprocessororthehardwareofASICarcdi伍culttomeetflexibilityandperformanceboth．Anewp