ipv4 over ipv6隧道系统的研究与实现

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1、Y1039102分类号：!旦塑密级：公五UDc．——学号：Q三Q里曼生东南大学硕士掌位论文IPv4overIPv6隧道系统的研究与实现研究生姓名：固渔导师姓名：龚俭熬援申请学位级别王堂亟±沦文提交日期2QQ曼生旦旦学位授予单位峦直太主答辩委员会主席学科专业名称j±篁熟垂堑结掏论文答辩日期2QQ曼生县旦学位授予日期至壁垒旦旦评阅人二oo五年十一月日IPv4ov口IPv6隧道系统的研究与实现摘要ove“Pv6隧道系统的研究与实现周渔。焚俭东南人学IPv6协议为克服现有叭4协议的请多不足而诞生．但从IPv4剑rP

2、v6的过渡是一个漫长的过拌．如何在此过稃中保证一：者兼释．fi通．并充分利用箨白特性来更有效地JF展备类廊川足比较热rJ的研究内容。cERNET2IPv6主干网的开通以及AMs02项目扯全球的实施为开展这些研究提供了良好的平台。在AMs项日的传输平台中．数据传输需要的高带宽与目前拥挤的IPv4t十网络构成J，矛盾，冈此论文以此为背景设计并实现J，一个IPv4averIPv6隧道系统Fox，将IP、，4报文封装在口v6报文中通过相对空闲的mv6主干进行传输，并且充分保证隧道的性能、效率及可符理性。并且由于Li

3、n慨操作系统的开放性和灵活性。论文将LinⅨ作为研究和实现该隧道系统的平台．Fox隧道系统逻辑上分为隧道驱动、隧道管理子系统与Qos子系统二块，而隧道驱动是系统运作的核心。论文分析了Linux内核网络协议栈的实现机制以及已有的隧道实现技术．枉考虑Qos功能的基础上选扦r内饮态驱动与J}j户态驱动Fox隧道驱动的IlIi种实现方式，前者是小带额外Qos功能的通川mv4overIPv6隧道实现，而QoS机制则侄专用的_I{{户态驱动中实现。对丁．内核态驱动，论文给出r驱动中重婴实体的内核态表示，分析幕I确定r隧

4、道MTu的选取方式、隧道报头宿地址的处理方式以及递l门封装的解决方法，并对隧道错误的处理以及隧道配置接几等关键问题进行了研究，拿出了可行的设计方案并且予以实现。对rJ{J户态驱动，论文首先确定r报文从内核态剑州户态的拷贝方法．片以此为毖础设计了用户态驱动的总体结构与各功能模块。论文发现内核态驱动所使Jlj的内核功能无法席削丁．刚户态驱动，冈此獭外设计rfJ

5、核IP协议栈路山功能的模拟机制以及隧道信息统计模块。论文还使_H!I进种问通信机制实现了隧迸的配置接几，月且针对使川原始套接口发送报文时的M1u错误尝试

6、r二种方案，通过试验和分析，展终通过山驱动进稃实现报文分段的方法解决了该问题。论文为川户态驱动设计，f实现r一个可选的OoS子系统。该子系统与州户态驱动是一个尤缝的整体，管理员能够灵活的决定是否启用QoS机制．在QoS子系统的总体框架中．重点部件足报文分类策略库、报文分类器嗣I队列调度器，论文研究了报文分类算法和队列调度算法，并针对Fox隧道系统的实际情况分别采用了二层多义树算法和wRR调度算法。此外，论文针对Fox隧道的内核态驱动与Hj户态驱动综合设计并实现，一个隧道管理子系统。该子系统王二要包拓管珲客户

7、端、隧道采集平台与隧道监控拌序_三个逻辑模块，它能使符珲必对辂个Fox隧道系统的运行状态有实时弗清晰的r解，并能灵活地对系统中的所有隧道进行控制。竹坪子系统能满足P述管理要求：动态显示_llj5个隧道系统的拓扑结构．包拓隧道服务器、服务器之间的所有隧道连接以及隧道的活跃状态；动态显示特定隧道的出入流域、收发报文数、收发报文错谡数以及收发丢包数；提供一个幽形化管理接门，使管理员能方便地配置和创建隧道。论文晟后在实验室环境_手II实际州络环境中对Fox隧道系统进行了JJ!确性验证与性能测试，测试结粜体现了该系统

8、的实Hj价值。【天键7】隧道，IPv6，IPv4ov日IPv6，Linu内核。设备驱动，QoSIPv4ovcrIPv6隧道系统的研究与实现Abstract11leResearchandImplefnen诅ti∞ofIPv4oVcrIPv6TunnelSystemzHouⅥbGoNGJj柚soullleastunivers时IPv6isd∞ignedt0over啪etIledc成ieIlci嚣ofIP、，4，bIItItw-lItal(calongtill他f．ortlleⅡ锄sitionoft0IPv6．n

9、圮curmnttlotspotsin廿lisneldfbc噼onhowto雒s哪t量lcc∞】【isterlccandcompatil，iIityoft}letwopmtocols锄dhowt0depIoy印pIicatio鹏betl盯by懈ingtllecharacteristicsoftll锄t、vo．TheopenofCERNE，r2lPv6b∞kbo∞锄dAMs02projectp∞videa伊eatb黜