ipv4与ipv6的混合网设计与实现

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1、面向IPv4/IPv6的混合网设计与实现【摘要】随着网络的发展，现在使用的IP协议版本IPv4正面临着IP地址即将耗尽等问题，进而产生对IPv4向IPv6过渡技术的研究，业界对于过渡问题的认识也在不断深入，IETF对于这个问题的认识经历了迁移、过渡、集成、互操作、长期共存阶段。专家认为，按照现在的消耗速度，到2015年，中国的IPv4地址将告罄。因此甚至有人断言“IPv6将取代IPv4成为IP网络的惟一网络层协议”。IPv4网络存在的诸多问题逐渐成为业界研究的重点，其中较为核心的问题是IPv4协议的地址空间容量不能适应业务发

2、展的要求。从长远来看，IPv4和IPv6技术在网络中将长期共存。本论文主要是研究IPv4与IPv6的混合网络通信问题，IPv6网络通过隧道技术进行连通，在设计中运用了ospf协议、路由协议等等。在设计过程中混合网络可以进行连通，本设计用到的路由器、交换机等设备及其方法是比较经济合理的，适合大中型企业。【关键词】IPv4；IPv6；GRE隧道；ospf协议；隧道技术目录1项目背景12课题需求性分析23课题意义34IPv4与IPv644.1IP格式44.1.1IPv4格式44.1.2IPv6格式44.2IPv6优点及其意义44.

3、2.1IPv6优点44.2.2IPv6的意义55隧道技术66几种常用隧道技术76.1配置隧道76.2自动隧道76.3隧道代理76.4ISATAP隧道76.5GRE隧道77GRE隧道简介88GRE隧道封装过程98.1乘客协议98.2封装协议98.3运输协议98.4GRE的封装过程99设备选型119.1路由器选型119.2交换机选型1110课题设计方案1210.1设计总拓扑图1210.2设计实验设备1210.3设计拓扑图说明1210.4IPv4网络设计1210.4.1IPv4网络设计拓扑图1210.4.2设计实验设备1310.4

4、.3设计拓扑图说明1310.5总拓扑图设计代码配置1310.5.1建立物理连接1310.5.2GRE隧道的配置1310.5.3创建GRE隧道，配置IPv6地址1410.5.4配置代码验证1510.6IPv4网络设计代码配置1910.7测试连通性2010.7.1测试环境2010.7.2总拓扑图连通性2010.7.3IPv4网络的连通性2110.8测试总结21总结22致谢22参考文献221项目背景Internet的起源是由ARPANET在1968年开始进行研究的,当时的研究者们为了给ARPANET建立一个标准的网络通信协议而开发

5、出了一种IP协议——IPv4协议。目前互联网使用的是Internet协议第4版本即IPv4。IPv4协议规定，每个互联网上的主机与路由器都有一个32位的IP地址，它包括网络号和主机号，并且这一编码组合是唯一的。把IP地址分成两部分的优点是使路由器中的路由表不会太大，路由器不必为每个目的主机维持一个路由选择表项，而是为每个网络维护一个路由选择表项。当进行路由时，只检查目的地址的网络部分就可以了。但是当时IP协议的开发者认为ARPANET的网络个数不会很多,因此他们只将IP协议的地址长度设定为32个二进制数位,其中前8位标识网络

6、,其余24位标识主机。然而随着ARPANET日益膨胀,IP协议的开发者开始认识到原先设想的网络个数已经无法满足当前的实际需求。我们现在使用的IP协议版本IPv4正面临着IP地址即将耗尽等问题,IETF从1995年开始,就着手研究开发下一代IP协议——IPv6。IPv6具有长达128位的地址空间，能够为日后分配更多的IP地址。为了能让IPv4到IPv6平滑过渡，前人已经研究出多种隧道技术，大体上可以分为双协议栈技术、隧道技术和网络地址翻译技术。某公司里面的网络为了跟上时代的发展，首先采用了IPv6网络，其子公司也是采用IPv

7、6网络，为了让他们之间进行通信，要采用一定的技术进行连通。本课题中用两个网络代表主公司和子公司，他们通过中间的IPv4网络进行通信。232课题需求性分析随着网络的发展，IPv4的局限性越来越突出，使得人们认识到需要设计一个新的协议来替代目前的IPv4，并且这个协议不是仅仅要加大地址空间而已。早在20世纪90年代，互联网工程任务组TETF就开始着手于下一代互联网协议IPng（IPnextgeneration）的制定工作。TETF在RFC1550中进行了征求新IP协议的呼吁，并且公布了一下新协议需要实现的主要目标。（1）能够支持

8、几乎无限大的地址空间。（2）减小路由表的大小，使路由器能更快地处理数据报文。（3）能够提供更好的安全性，实现IP级的安全。（4）能够支持多种服务类型，并支持组播。（5）能够支持自动地址配置，允许主机不更改地址实现异地漫游。（6）允许新、旧协议共存一段时间。（7）协议必须支持可移动主机和网络