1、<p><b>　　序號</b></p><p>　　學 生 畢 業(yè) 設 計（論 文）</p><p>　　2008 年 5 月 25 日</p><p>　　校園網IPv4向IPv6 平滑過渡技術的研究與實現</p><p>　　摘要:Inte

2、rnet經歷了幾十年的高速發(fā)展，已經成為人們生活中不可或缺的一部分。作為整個網絡基石的IPv4也已經十分成熟。但是由于自身的限制，己經逐漸暴露了許多問題和缺點，于是IPv6被IETF設計出來用以替代IPV4。</p><p>　　整個網絡從IPv4過渡到IPv6需要比較長的時間，兩種網絡將在今后長期共存。所以研究基于校園網的IPv4向IPv6的平滑過渡技術是十分必要且有前景的。</p><p&

3、gt;　　本論文將介紹IPv4的缺點，以及IPv6的諸多優(yōu)點，分析幾種常見過渡技術:雙棧技術、隧道技術、NAT一PT協議轉換。結合目前校園網的網絡部署情況，將這些過渡技術合理的運用于其中，實現在當前以IPv4為主的網絡中兼容IPv6網絡。以期在今后將來很長的一段時間內做到在校園網內IPv4網絡和IPv6網絡互聯互通。</p><p>　　關鍵詞:校園網；IPv6；平滑過渡；雙棧技術；隧道技術；NAT-PT技術&l

4、t;/p><p>　　The research and implementation of IPv4-based Campus network smooth transition to IPv6</p><p>　　Abstract:Internet has experienced several decades of rapi

5、d development, has become an indispensable part of life. As a cornerstone of the entire network of IPv4 has been very mature. However, due to its own limitations, has been gradually exposed the many problems and shortcom

6、ings, therefore IETF IPv6 was designed to replace IPv4. </p><p>　　The entire network from IPv4 transition to IPv6 need for a long time, the two networks will coexist for a long time in the future. Therefore,

7、 based on the campus network of IPv4 the smooth transition to IPv6 technology is very promising and necessary. </p><p>　　This paper will introduce the shortcomings of IPv4 and IPv6 the many advantages of tec

8、hnical analysis of several common transition: Dual-stack technology, the tunnel technology, NAT-PT protocol conversion. Campus Network with the current network deployment, the transition of these technologies will be app

9、lied in a reasonable one, to achieve in the current IPv4-based network compatible with IPv6 network. With a view to the future in the future for a long period of time to the campus network in th</p><p>　　Key

10、 words: Campus netwok, IPv6, smooth trasmition, tunnel technique, Dual stack,NAT-PT</p><p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　摘要1</b></p><p>　　Abstract2</p>&l

11、t;p><b>　　1. 緒論4</b></p><p><b>　　1.1研究背景4</b></p><p>　　1.2 研究內容及主要工作4</p><p>　　1.3 論文的組織結構5</p><p>　　1.4 本章小結5</p><p>　　2. I

12、Pv6協議的分析與研究6</p><p>　　2.1 IPv4的不足之處6</p><p>　　2.2 IPv6的眾多優(yōu)點7</p><p>　　2.3 IPv6地址表示法7</p><p>　　2.4 IPv6地址分類8</p><p>　　2.5 三種主要過渡技術10</p><p&

13、gt;　　2.5.1 雙協議棧技術10</p><p>　　2.5.2 隧道技術11</p><p>　　2.5.3 NAT-PT技術12</p><p>　　2.6本章小結13</p><p>　　3. 基于Dynamips的IPv6試驗14</p><p>　　3.1 Dynamips模擬器介紹14&l

14、t;/p><p>　　3.2 實現局域網內部的IPv6主機聯通實驗14</p><p>　　3.3 實現隧道技術的試驗15</p><p>　　3.4 實現靜態(tài)NAT-PT技術20</p><p>　　3.5本章小結23</p><p>　　4. 基于校園網的IPv6構架方案24</p><p

15、>　　4.1 實現校園網IPv6與IPv4共存24</p><p>　　4.2 本章小結27</p><p>　　5 結論與發(fā)展前景28</p><p><b>　　致謝語30</b></p><p><b>　　參考文獻31</b></p><p><

16、b>　　1. 緒論</b></p><p><b>　　1.1研究背景</b></p><p>　　從20世紀70年代開始，互聯網技術就以超出人們想像的速度迅猛發(fā)展。然而，隨著基于IPv4協議的計算機網絡特別是Internet迅速發(fā)展，互聯網在產生了巨大的經濟效益和社會效益的同時也暴露出其本身固有的問題，如安全性不高、路由表過度膨脹，特別是IPv4地

17、址的匾乏。隨著互聯網的進一步發(fā)展特別是未來電子、電器設備和移動通信設備對IP地址的巨大需求，IPv4的約42億個地址空間是根本無法滿足要求的。有預測表明以目前Internet的發(fā)展速度計算，所有IPv4地址將在2012年分配完畢。這也是推動下一代互聯網協議IPv6研究的主要動力。</p><p>　　為了解決IPv4存在的問題，早在1995年，互聯網工作組(IETF)就已經開始著手開發(fā)下一代互聯網技術。于是IPv

18、6應運而出。</p><p>　　在目前以IPv4為基礎的網絡技術如此成熟與成功的情況下，不可能馬上拋開原有IPv4網絡來建IPv6網絡。只能通過分步實施的方法來逐步過渡。因此，在今后相當長的一段時間內，IPv6網絡將和IPv4網絡共存。如何以合理的代價逐步的將IPv4網絡過渡到IPv6、解決好IPv4與IPv6互相共存將是我們需要迫切考慮的。針對以上問題，目前提出了三種主要的過渡技術:雙協議棧(DualStac

19、k)、隧道技術(Tunnel)、地址協議轉換（NAT-PT)。當然，這些過渡技術都不是普遍適用的，每一種技術都是適用于某種或幾種特定的網絡情況，在實際應用時需綜合考慮各方面現實情況，然后選擇合適的轉換機制進行設計和實施。</p><p>　　1.2 研究內容及主要工作</p><p>　　本文研究的主要內容及主要工作包括以下幾個方面:</p><p>　　IPv6協

20、議的分析研究</p><p>　　利用Dynamips模擬器實現IPv6主機的互聯以及3種主要的IPv4/IPv6過渡技術的實驗。</p><p>　　根據目前校園網絡的建設布局以及將來的擴展需求，盡量利用現有網絡設備，提出以一種兼容IPv4和IPv6的組網方案。</p><p>　　1.3 論文的組織結構</p><p>　　緒論。介紹研究

21、背景、研究內容和論文的組織安排等。</p><p>　　IPv6協議的分析與研究。介紹IPv4協議的不足之處、IPv6協議的眾多優(yōu)點、IPv6地址表示法、IPv6地址分類、三種目前主要應用的過渡技術。</p><p>　　利用Dynamips模擬器模擬實現IPv6主機的互聯以及三種過渡技術的實驗，驗證了IPv4向IPv6平滑過渡的可能性。</p><p>　　以目前

22、常見校園網的拓樸為例，綜合各種技術，詳細討論了增加IPv6網絡的可能性，并設計了IPv6網絡的構架方案。</p><p>　　結論與發(fā)展前景?？偨Y了實驗情況，指出存在的不足，展望IPv6技術的發(fā)展</p><p>　　前景。分析下一步的實驗方向。</p><p><b>　　1.4 本章小結</b></p><p>　　

23、本章主要介紹了論文的研究背景，研究內容和主要工作以及本論文的組織結構。</p><p>　　2. IPv6協議的分析與研究</p><p>　　2.1 IPv4的不足之處</p><p>　　IPv4的不足主要體現在以下幾個方面[1]：</p><p><b>　　地址空間的不足</b></p><p

24、>　　在Internet發(fā)展的初期，人們認為網絡地址是不可能分配完的，這就導致了對于網絡地址分配時的隨意性，其結果就是IP地址的利用率較低。由于組織的存在，IP地址不是一個接一個的分配的，而且由于缺乏經驗的地址分類的做法，造成了大量的地址浪費。</p><p>　　分配的過程是按時間順序進行的，剛開始的時候一個學?？梢該碛幸粋€A類網絡，而后來一個國家可能只能擁有一個C類網絡。A類網絡的數目并不多，因此問題的

25、焦點就集中在B類和C類網絡地址上，A類的網絡太大，而C類的網絡太小，因為后來的幾乎所有的申請者都愿意申請一個B類網絡，一個B類網絡可以擁有65534個主機地址，而往往實際上根本用不了這么多的地址，由于這樣的低效率的分配方法，導致了B類地址消耗得特別快。這樣就導致了對現有的IP地址的分配速率很快，導致了IP地址即將被分配完的局面。</p><p>　　對現有路由技術的支持不夠</p><p>

26、;　　由于歷史的原因，今天的IP地址空間的拓撲結構都只有兩層或者三層，這在路由選擇上來看是非常糟糕的。各級路由器中路由表的數目過度增長，最終的結果是使路由器不堪重負，Internet的路由選擇機制因此而崩潰。</p><p>　　當前，Internet發(fā)展的瓶頸己經不再是物理線路的速率，ATM技術，百兆/千兆以太網技術的出現使得物理線路的表現有了顯著的改善，現在路由器的處理速度成為阻礙nternet發(fā)展的主要因素

27、。而IPv4天生設計上的缺陷更大大加重了路由器的負擔。</p><p>　　首先，IPv4的分組報頭的長度是不固定的，這樣不利于在路由器中直接利用硬件來實現分組中路由信息的提取、分析和選擇。</p><p>　　其次，目前的路由選擇機制仍然不夠靈活，對每個分組都進行同樣過程的路由選擇，沒有充分利用分組間的相關性。</p><p>　　再次，由于IPv4設計時未能完全

28、遵循端到端通信的原則，加上當時物理線路的誤碼率比較高，使得路由器還要具備以下兩個功能:</p><p>　　根據線路的MTU來分段和重組過大的IP分組</p><p><b>　　逐段進行數據校驗</b></p><p>　　這樣同樣會造成路由器處理速度降低。</p><p>　　3.無法提供多樣的QOS</p&g

29、t;<p>　　隨著Internet的成功和發(fā)展，商家們己經把更多的關注投向了Internet，他們意識到這其中蘊含著巨大的商機，今天乃至將來，有很多的業(yè)務應用都希望在互聯網上進行。在這些業(yè)務中包括對時間和帶寬要求很高的實時多媒體業(yè)務如語音、圖像等，包括對安全性要求很高的電子商務業(yè)以及發(fā)展越來越迅猛的移動IP業(yè)務等。這些業(yè)務對網絡QoS的要求各不相同。但是，IPv4的設計時沒有引入QoS這樣的概念，在設計上的不足使得它很難

30、相應地提供豐富的、靈活的QoS選項。 </p><p>　　雖然人們提出了一系列的技術例如：NAT、CIDR、VLSM、RSVP等來緩解這些問題，但這些方法都只是權宜之計，解決不了因地址不多及地址結構不合理而導致的地址短缺的根本問題。最終IPv6應運而生。</p><p>　　2.2 IPv6的眾多優(yōu)點</p><p>　　IPv6的優(yōu)點主要有以下幾點[2]：

31、</p><p>　　1.巨大的地址空間。IPv6擁有2128位的地址空間，大到你永遠也用不完。</p><p>　　2.靈活的首部地址。IPv6使用固定的包頭，更利于路由器的工作。</p><p>　　3.層次化的編址。IPV6采用層次化的編址，能方面路由匯聚，減少路由表的條目。</p><p>　　4.支持資源預留。IPv6支持一種機制，

32、允許對網絡資源的預分配，它以此取代了IPv4的服務類型說明。更具體些就是這些新的機制支持實時現象等應用，這些應用要求保證一定的帶寬和時延。</p><p>　　5.即插即用和重編址。IPv6支持無狀態(tài)的DHCP和無縫的重編制機制，更有利于網絡的組建與管理。</p><p>　　2.3 IPv6地址表示法</p><p>　　IPv6地址長度是128位，理論上，IPv

33、6地址一共有2128個，IPv6使用冒號將其分割成8個16比特的數組，每個數組表示成4位十六進制數。一般有四種文本表示形式[3]:</p><p><b>　　(1)首選的格式</b></p><p>　　把128比特劃分成8段，每段為16比特用十六進制表示，并使用冒號等間距分隔。例如:</p><p>　　F00D:4598:7304:321

34、0:FEDC:BA98:7654:3210</p><p><b>　　(2)壓縮格式</b></p><p>　　在某些IPv6的地址形式中，很可能地址包含了長串的“0”。為書寫方便，可以允許“0”壓縮，即一連串的0可用一對冒號來取代。例如，以下地址:</p><p>　　1080:0:0:0:8:8000:200C:417A</p&g

35、t;<p><b>　　可以表示為:</b></p><p>　　1080::8:8000:20OC:417A。</p><p>　　但要注意，為了避免出現地址表示的不清晰，一對冒號(::)在一個地址中只能出現一次。</p><p>　　(3)內嵌IPv4的IPv6地址</p><p>　　當涉及IPv4和

36、IPv6的混合環(huán)境時，有時使用地址表示形式:x:x:x:x:x:d.d.d.d，這里六個“x’’分別代表地址中的16bit，用十六進制表示，四個“d’’分別代表地址中的8比特，用十進制表示。例如:</p><p>　　0:0:0:0:0:0:218.129.100.10，</p><p>　　或者以壓縮形式表示:</p><p>　　::218.129.100.10

37、</p><p>　　(4)“地址/前綴長度”表示法</p><p>　　表示形式是:IPv6地址/前綴長度:其中“前綴長度”是一個十進制數，表示該地址的前多少位是地址前綴。例如:F00D:4598:7304:3210:FEDC:BA98:7654:3210，其地址前綴是64位，就可以表示為:F00D:4598:7304:3210:FEDC:BA98:7654:3210/64。</p

38、><p>　　2.4 IPv6地址分類</p><p>　　IPv6地址是獨立接口的標識符，所有的IPv6地址都被分配到接口，而非節(jié)點。 RFE2373中定義了三種IPv6地址類型:單播地址(unicast)、多播地址(Multicast)、任播地址(Anycast)[4]。</p><p>　　(1) 單播地址(Unicast)</p><p>

39、;　　單播地址是點對點通信時使用的地址，此地址僅標識一個接口，網絡負責把對單播地址發(fā)送的數據報送到該接口上。</p><p>　　單播地址有以下幾種形式:全球單播地址 (GlobalUnicastAddress)、未指定地址 (UnspecifiedAddress)、環(huán)回地址 (LoopbackAddress)等。</p><p>　　一般的全球單播地址的格式如表1所示。其中:</

40、p><p>　　表1 全球單播地址的格式</p><p>　　X位 Y位 128-X-Y位</p><p>　?、偃蚵酚汕熬Y (global routing prefix):典型的分層結構，根據RIP和ISP來組織，用來分配給站點(Site)站點是子網/鏈路的集合。</p&

41、gt;<p>　　②子網ID(SubnetID):站點內子網的標識符，由站點的管理員分層地構建。</p><p>　?、劢涌贗D(interfaceID):用來標識鏈路上的接口。在同一子網內是唯一的。</p><p>　　除了000開頭的單播地址以外，所有的全球單播地址都要有64位長度的接口ID，即X+Y=64。</p><p>　　未指定地址 (Un

42、speeified Address)被定義為0:0:0:0:0:0:0:0。該地址不能分配給任何節(jié)點。</p><p>　　環(huán)回地址 (Loopback Address)被定義0:0:0:0:0:0:0:1。環(huán)回地址就相當與接口本身。該地址不分配給任何物理接口。</p><p><b>　　多播地址</b></p><p>　　多播地址標識

43、一組接口(一般屬于不同節(jié)點)。當數據報的目的地址是多播地址時，網絡盡量將其發(fā)送到該組的所有接口上。信源利用多播功能只須生成一次報文即可將其分發(fā)給多個接收者。多播地址以11111111即ff開頭。多播地址格式如表2所示。其中:</p><p><b>　　表2 多播地址格式</b></p><p>　　8位 4位

44、 4位 112位</p><p>　?、贅俗R字段，4位，目前只使用了最后一位;0表示Internet地址分配機構指定的已知的多播地址，1表示臨時使用的多播地址。該字段的前3位保留，必須被初始化為0。</p><p>　　②范圍字段，4位，用于指示多播組是只包含同一本地網絡、同一站點、同一機構中的節(jié)點，還是全球地址空間內的任何節(jié)點。</p>

45、<p><b>　　0一保留</b></p><p>　　1一接口本地范圍(interfaee一 localscope)</p><p>　　2一鏈路本地范圍(link一 localScope)</p><p><b>　　3一保留</b></p><p>　　4一管理本地范圍(admin

46、一 1ocalscope)</p><p>　　5一站點本地范圍(site一 localscope)</p><p>　　s一機構本地范圍(organization一 localscope)</p><p>　　14一全球范圍 (globalscope)</p><p><b>　　15一保留</b></p>

47、;<p>　　(3) 任播地址(Anyeast)</p><p>　　任播地址標識一組接口，它與多播的區(qū)別在于發(fā)送數據報的方法。向任播地址發(fā)送的數據報并未被分發(fā)給組內的所有成員，而是發(fā)往該地址標識的“最近的”那個接口。</p><p>　　任播地址從單播地址空間中分配，使用單播地址的任何格式。因而，從語法上，任播地址與單播地址沒有區(qū)別。當一個單播地址被分配給多于一個的接口時

48、，就將其轉化為任播地址。被分配具有任播地址的節(jié)點必須得到明確的配置，從而知道它是一個任播地址。</p><p>　　2.5 三種主要過渡技術</p><p>　　過渡技術重點解決如何在IPv4網絡環(huán)境里實現與IPv6網絡的互操作及平滑過</p><p>　　渡問題，目前基本過渡技術中成熟的技術包括雙協議棧技術、隧道技術和NAT-PT技</p><

49、p><b>　　術[5~7]。</b></p><p>　　2.5.1 雙協議棧技術</p><p>　　雙協議棧是指在單個節(jié)點同時支持IPv4和IPv6兩種協議棧。由于IPv6和IPv4是功能相近的網絡層協議，兩者都基于相同的物理平臺，而且加載于其上的傳輸層協議TCP和UDP也沒有區(qū)別，所以可以在一臺主機上同時支持IPv4協議和IPv6協議。雙協議棧技術的工作

50、原理是:一臺主機同時支持IPv6和IPv4兩種協議，該主機既能與支持IPv4協議的主機通信，又能與支持IPv6協議的主機通信。雙協議棧是其它IPv4/IPv6互通技術的基礎。它有3種工作模式:</p><p>　　(1)只運行IPv6協議，此時表現為IPv6節(jié)點;</p><p>　　(2)只運行IPv4協議，此時表現為IPv4節(jié)點;</p><p>　　同時打開I

51、Pv6和IPv4協議。</p><p>　　雙協議棧主機的協議結構見表3：</p><p>　　表3 雙協議棧主機的協議結構</p><p>　　雙協議主機在通信時首先通過支持雙協議的DNS服務器查詢與目的主機名對應的IP地址，然后根據指定的IPv6或IPv4地址開始通信。雙協議棧通信方式如圖1所示。</p><p>　　圖1 雙協議棧通信方

52、式</p><p>　　2.5.2 隧道技術</p><p>　　隧道技術是將IPv6的報文分組封裝到IPv4的分組中，分組的源地址和目的地址分別是隧道入口和出口的IPv4地址。</p><p>　　隨著IPv6網絡的發(fā)展，將會出現許多局部的IPv6網絡，但是這些IPv6網絡被運行IPv4協議主干網絡所分隔開來。IPv6網絡就象是處于IPv4”海洋”中的“孤島”，為

53、了使這些“IPv6孤島”可以互通，必須使用隧道技術。此技術要求隧道兩端的節(jié)點(路由器)都支持IPv4/IPv6兩種協議，其通信方式如圖2所示。</p><p>　　在隧道的入口處，路由器將IPv6的數據報封裝入IPv4中，IPv4數據報的源地址和目的地址分別是隧道入口和出口的IPv4地址。在隧道的出口處再將IPv6數據報取出轉發(fā)給目的站點。隧道技術只要求在隧道的入口和出口處進行修改，對其他部分沒有要求，因而很容易

54、實現。但是隧道技術不能實現IPv4主機和IPv6主機的直接通信。</p><p>　　圖2 隧道技術通信方式</p><p>　　2.5.3 NAT-PT技術</p><p>　　NAT PT技術是通過與SIIT協議轉換和傳統(tǒng)的IPv4下的動態(tài)地址翻譯及應用層網關相結合，實現只安裝IPv6的機器和只安裝IPv4機器的通信。NAT-PT是最常用的協議轉換技術，它通過S

55、IIT協議轉換技術和IPv4網絡中的動態(tài)地址翻譯(NAT)技術適當地與應用層網關(ALG)相結合，實現了IPv6主機和純IPv4主機的大部分應用的相互通信。NAT-PT協議技術下的IPv4/IPv6互通模型如圖3所示。</p><p>　　NAT-PT通過IPv4和IPv6數據報之間報頭和語義的翻譯為IPv6節(jié)點與IPv4節(jié)點之間的通信提供透明的路由。它采用傳統(tǒng)的IPv4下的NAT技術來分配IPv4地址，這樣就可

56、以用很少的IPv4地址構成自己的IPv4地址分配池，可以給大量的需要進行地址轉換的應用使用協議轉換技術服務。 NAT-PT可以分為靜態(tài)和動態(tài)模式。</p><p>　　靜態(tài)NAT-PT:靜態(tài)模式提供一對一的IPv6地址和IPv4地址的映射。IPv6單協議網絡域內的節(jié)點要訪問IPv4單協議網絡域內的每一個IPv4地址都必須在NAT-PT設備中配置。每一個目的IPv4在NAT-PT設備中被映射成一個具有預定義NAT-

57、PT前綴的IPv6地址。在這種模式下，每一個IPv6映射到IPv4地址需要一個源IPv4地址。</p><p>　　動態(tài)NAT-PT:動態(tài)模式也提供一對一的映射，但是使用應該IPv4地址池。池中的源IPv4地址數量決定了并發(fā)的IPv6到IPv4轉換的最大數目。在IPv6網絡中IPv6單協議網絡節(jié)點動態(tài)的把預定義的NAT-PT前綴增加到目的IPv4地址。這種模式需要一個IPv4地址池來執(zhí)行動態(tài)的地址轉換。</

58、p><p>　　NAT-PT DNS ALG:動態(tài)NAT-PT映射可以和DNS ALG聯合使用來轉換DNS傳輸，以自動建立目的節(jié)點的轉換地址。NAT-PT可以截取由IPv6網絡發(fā)往IPv4網絡的DNS請求(A記錄查詢)。IPv6網絡內的DNS服務器必須通過NAT-PT設備首先向IPv4的DNS服務器發(fā)送DNS查詢，隨后NAT-PT自動的把DNS響應(A記錄)內容轉換為一個IPv6地址(A6記錄)，外部IPv4地址和有

59、NAT-PT前綴的IPv6地址伺的NAT-PT映射被動態(tài)的配置。然后，IPv6單協議網絡節(jié)點就可以從NAT-PT設備獲得一個可以到達IPv4目的的IPv6地址。</p><p>　　圖3 NAT-PT技術通信方式</p><p><b>　　2.6本章小結</b></p><p>　　本章主要介紹IPv4協議的不足之處、IPv6協議的眾多優(yōu)點、

60、IPv6地址表示法、IPv6地址分類、以及三種目前主要應用的過渡技術，為下面的試驗打下基礎。</p><p>　　3. 基于Dynamips的IPv6試驗</p><p>　　3.1 Dynamips模擬器介紹</p><p>　　Dynamips是一款基于硬件模擬的思科路由模擬器，不像很早以前的Boson，通過軟件來模擬命令。Dymaips通過加載真實的Cisco

61、 IOS，實驗效果和真實的環(huán)境幾乎一樣。通過對Dynamips的熟練使用，可以方便的對路由實驗進行練習，也可以對工程進行測試。</p><p>　　dynamips和boson netsIPv6的區(qū)別在于：boson是模擬出IOS的命令行，而dynamips是模擬出路由器的硬件環(huán)境，然后在這個環(huán)境中直接運行Cisco的IOS。換句話講，dynamips模擬出的是真實的路由器。Dynamips幾乎可以完成所有的路由

62、試驗。</p><p>　　3.2 實現局域網內部的IPv6主機聯通實驗</p><p>　　在IPv6局域網中，IPv6主機之間的互通。這是最簡單的情況。在該試驗中用兩臺7200路由器模擬PC,IOS版本為13.2（20）。注意，只有12.2T8(15)以上的IOS版本才支持IPv6。實驗拓撲圖如圖4[8]</p><p>　　圖4 IPv6主機聯通試驗拓撲圖&l

63、t;/p><p>　　在R1上的配置如下：</p><p>　　PC1(config)#int f0/0</p><p>　　PC1(config-if)#ipv6 add 2000::1/64</p><p>　　PC1(config-if)#no shut</p><p><b>　　在R2上的配置如下<

64、;/b></p><p>　　PC2(config)#int f0/0</p><p>　　PC2(config-if)#ipv add 2000::2/64</p><p>　　PC2(config-if)#no shut</p><p><b>　　檢驗實驗結果：</b></p><p>

65、;　　在PC1上ping PC2</p><p>　　PC1#ping 2000::2 </p><p>　　Type escape sequence to abort.</p><p>　　Sending 5, 100-byte ICMP Echos to 2000::2, tIPv6eout is 2 seconds:</p><p>&

66、lt;b>　　!!!!!</b></p><p>　　Success rate is 100 percent (5/5), round-trip min/avg/max = 4/16/32 ms</p><p>　　在PC2上ping PC1</p><p>　　PC2#ping 2000::1</p><p>　　Type

67、 escape sequence to abort.</p><p>　　Sending 5, 100-byte ICMP Echos to 2000::1, tIPv6eout is 2 seconds:</p><p><b>　　!!!!!</b></p><p>　　Success rate is 100 percent (5/5),

68、round-trip min/avg/max = 4/8/12 ms</p><p>　　3.3 實現隧道技術的試驗</p><p>　　對于在現有的IPv4基礎設施中配置IPv6，隧道機制提供了一種基本方法，使包括IPv6主機、服務器、路由器在內的IPv6網絡孤島，使用IPv4網絡作為傳輸層以到達其它的IPv6網絡孤島。這種情況是比較典型的IPv6孤島間的通信，采用隧道技術，可以充分利用

69、現有的IPv4網絡條件，實現分割的IPv6網絡孤島間的通信。然后將小的IPv6網絡孤島合并成大的IPv6網絡，伴隨技術設備的更換，最終實現大型的純IPv6網絡[9]。</p><p>　　配置隧道的試驗環(huán)境是由兩臺Cisco7200路由器(IOS版本13.2)組成，試驗拓撲圖如圖5所示</p><p><b>　　圖5配置隧道拓撲圖</b></p>&l

70、t;p><b>　　R1配置如下：</b></p><p><b>　　R1></b></p><p><b>　　R1>ena</b></p><p><b>　　R1#conf t</b></p><p>　　R1(config)#i

71、nt f0/0</p><p>　　R1(config-if)#ip add 192.168.0.1 255.255.255.0 </p><p>　　R1(config-if)#no shut </p><p>　　R1(config-if)#exit</p><p>　　R1(config)#int tunnel

72、0 </p><p>　　R1(config-if)#ipv6 address 2000::1/64</p><p>　　R1(config-if)#tunnel source 192.168.0.1 </p><p>　　R1(config-if)#tunnel destination 192.168

73、.0.2 </p><p>　　R1(config-if)#tunnel mode ipv6ip </p><p>　　R1(config-if)#exit</p><p>　　R1(config)#int loopback 0 </p><p>　　R1(con

74、fig-if)#ipv6 add 2001::1/64 </p><p>　　R1(config-if)#exit</p><p>　　R1(config)#ipv6 unicast-routing </p><p>　　R1(config)#ipv6 route 2002::/64 tunnel 0

75、 </p><p><b>　　R2配置如下：</b></p><p><b>　　R2></b></p><p><b>　　R2>ena</b></p><p><b>　　R2#conf t</b></p><

76、p>　　R2(config)#int f0/0</p><p>　　R2(config-if)#ip add 192.168.0.2 255.255.255.0 </p><p>　　R2(config-if)#no shut </p><p>　　R2(config-if)#exit</p>

77、<p>　　R2(config)#int tunnel 1 </p><p>　　R2(config-if)#ipv6 address 2000::2/64</p><p>　　R2(config-if)#tunnel source 192.168.0.2 </p><p>　　R2(conf

78、ig-if)#tunnel destination 192.168.0.1 </p><p>　　R2(config-if)#tunnel mode ipv6ip </p><p>　　R2(config-if)#exit</p><p>　　R2(config)#int loopback 0

79、 </p><p>　　R2(config-if)#ipv6 add 2002::2/64 </p><p>　　R2(config-if)#exit</p><p>　　R2(config)#ipv6 unicast-routing </p><p>　　R2(config)#ipv6 ro

80、ute 2001::/64 tunnel 1 </p><p><b>　　檢驗實驗結果：</b></p><p>　　在R1上ping 2002::2結果如下：</p><p>　　R1#ping 2002::2 </p><p>　　Type escape sequence to abort.<

81、;/p><p>　　Sending 5, 100-byte ICMP Echos to 2002::2, tIPv6eout is 2 seconds:</p><p><b>　　!!!!!</b></p><p>　　Success rate is 100 percent (5/5), round-trip min/avg/max = 16/3

82、6/80 ms</p><p>　　在R2 ping 2001::1 結果如下：</p><p>　　Router#ping </p><p>　　Type escape sequence to abort.</p><p>　　Sending 5, 100-byte ICMP Echos to 2001::1, tIPv6eout is 2

83、 seconds:</p><p><b>　　!!!!!</b></p><p>　　Success rate is 100 percent (5/5), round-trip min/avg/max = 4/16/32 ms</p><p>　　配置隧道的配置簡單，但它必須在每個路由器上都要配置隧道的目的地址，而且每兩個路由器之間都要起一個

84、隧道，類似點到點線路。配置過于繁瑣，所以只適用于小型網絡。</p><p>　　6to4隧道的配置與配置隧道不同，6to4隧道不需要配置隧道目的地址，目的地址由IPv6地址轉化而來。例如隧道對端的IPv4為192.168.0.2則目的IPv6地址只能為2002:c0a8:2::/48這個前綴的地址，其中前綴2002為IETF制定，c0a8:2就是192.168.0.2的16進制值。6to4隧道配置簡單，但它也有自

85、身的局限性。因為它的隧道對端地址由IPv6轉化而來，所以只能是2002前綴的地址。</p><p>　　6to4隧道試驗拓撲圖如圖6：</p><p>　　圖6 6to4隧道試驗拓撲圖</p><p><b>　　R1配置如下：</b></p><p><b>　　R1></b></p&

86、gt;<p><b>　　R1>ena</b></p><p><b>　　R1#conf t</b></p><p>　　R1(config)#int f0/0</p><p>　　R1(config-if)#ip add 192.168.0.1 255.255.255.0 </p>

87、<p>　　R1(config-if)#no shut</p><p>　　R1(config-if)#exit</p><p>　　R1(config)#int loopback 0 </p><p>　　R1config)#ipv add 2002:c0a8:1::1 </p>&l

88、t;p>　　R1(config)#int tunnel 0 </p><p>　　R1(config-if)#tunnel source 192.168.0.1 </p><p>　　R1(config-if)#ipv unnumbered loopback 0 </p><p>　　R1(config-i

89、f)#tunnel mode ipv6ip 6to4 </p><p>　　R1(config-if)#exit</p><p>　　R1(config)#ipv6 unicast-routing </p><p>　　R1(config)#ipv6 route 2002::/16 tunnel 0 </p>&

90、lt;p><b>　　R2配置如下：</b></p><p><b>　　R2></b></p><p><b>　　R2>ena</b></p><p><b>　　R2#conf t</b></p><p>　　R2(config)#

91、int f0/0</p><p>　　R2(config-if)#ip add 192.168.0.2 255.255.255.0 </p><p>　　R2(config-if)#no shut</p><p>　　R2(config-if)#exit</p><p>　　R2(config)#int loopback 0

92、 </p><p>　　R2(config)#ipv add 2002:c0a8:2::2 </p><p>　　R2(config)#int tunnel 0 </p><p>　　R2(config-if)#tunnel source 192.168.0.2 &

93、lt;/p><p>　　R2(config-if)#ipv unnumbered loopback 0 </p><p>　　R2(config-if)#tunnel mode ipv6ip 6to4 </p><p>　　R2(config-if)#exit</p><p>　　

94、R2(config)#ipv6 unicast-routing </p><p>　　R2(config)#ipv6 route 2002::/16 tunnel 0 </p><p><b>　　檢驗實驗結果：</b></p><p>　　在R1上ping 2002:c0a8:2::2結果如下：&l

95、t;/p><p>　　R1#ping 2002:c0a8:2::2 </p><p>　　Type escape sequence to abort.</p><p>　　Sending 5, 100-byte ICMP Echos to 2002:c0a8:2::2, tIPv6eout is 2 seconds:</p><p><

96、;b>　　!!!!!</b></p><p>　　Success rate is 100 percent (5/5), round-trip min/avg/max = 16/36/80 ms</p><p>　　在R2 ping 2002:c0a8:1::1結果如下：</p><p>　　Router#ping 2002:c0a8:1::1<

97、;/p><p>　　Type escape sequence to abort.</p><p>　　Sending 5, 100-byte ICMP Echos to 2002:c0a8:1::1, tIPv6eout is 2 seconds:</p><p><b>　　!!!!!</b></p><p>　　Succ

98、ess rate is 100 percent (5/5), round-trip min/avg/max = 4/16/32 ms</p><p>　　3.4 實現靜態(tài)NAT-PT技術</p><p>　　在該試驗中用兩臺7200路由器模擬PC,另外一臺7200用作NAT-PT設備，IOS版本都為13.2（20）。實驗拓撲圖如圖7</p><p>　　圖7 靜態(tài)N

99、AT-PT試驗拓撲圖</p><p>　　在IPv4主機上進行如下配置：</p><p>　　V4(config)#int s0/0</p><p>　　V4(config-if)#ip add 192.168.0.2 255.255.255.0</p><p>　　V4(config-if)#no shut</p><p

100、>　　V4(config-if)#exit</p><p>　　V4(config)#ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 192.168.0.1</p><p>　　在IPv6主機上進行如下配置：</p><p>　　V6(config)#int s0/0</p><p>　　V6(config-if)#ip add 20

101、00::2/64</p><p>　　V6(config-if)#no shut</p><p>　　V6(config-if)#exit</p><p>　　V6(config)#ip route ::/0 2000::1</p><p>　　V6(config)#ipv6 unicast-routing</p><p&

102、gt;　　在NAT-PT設備上進行如下配置：</p><p>　　NAT(config)#int s1/0</p><p>　　NAT(config-if)#ipv6 add 2000::1/64</p><p>　　NAT(config-if)#no shut</p><p>　　NAT(config-if)#ipv6 nat</p&

103、gt;<p>　　NAT(config-if)#exit</p><p>　　NAT(config)#int s1/1</p><p>　　NAT(config-if)#ip add 192.168.0.1 255.255.255.0</p><p>　　NAT(config-if)#no shut</p><p>　　NAT(

104、config-if)#ipv6 nat</p><p>　　NAT(config-if)#exit</p><p>　　NAT(config)#ipv6 nat v4v6 source 192.168.0.2 2001::1</p><p>　　NAT(config)#ipv6 nat v6v4 source 2000::2 192.168.1.1</p>

105、;<p>　　NAT(config)#ipv6 nat prefix 2001::/96</p><p>　　NAT(config)#ipv6 unicast-routing</p><p><b>　　檢驗試驗結果：</b></p><p>　　在V4上ping 192.168.1.1</p><p>　

106、　V4#ping 192.168.1.1</p><p>　　Type escape sequence to abort.</p><p>　　Sending 5, 100-byte ICMP Echos to 192.168.1.1, timeout is 2 seconds:</p><p><b>　　!!!!!</b></p>

107、;<p>　　Success rate is 100 percent (5/5), round-trip min/avg/max = 40/47/52 ms</p><p>　　V6#ping 2001::1</p><p>　　Type escape sequence to abort.</p><p>　　Sending 5, 100-byte I

108、CMP Echos to 2001::1, timeout is 2 seconds:</p><p><b>　　!!!!!</b></p><p>　　Success rate is 100 percent (5/5), round-trip min/avg/max = 12/44/64 ms</p><p>　　在NAT-PT設備上運行d

109、ebug ipv6 nat進行調試，然后在V6上ping 2001：：1，觀察NAT-PT設備顯示，效果如下：</p><p>　　*May 25 16:03:38.479: IPv6 NAT: icmp src (2000::2) -> (192.168.1.1), dst (2001::1) -> (192.168.0.2)</p><p>　　*May 25 16:03:

110、38.511: IPv6 NAT: icmp src (192.168.0.2) -> (2001::1), dst (192.168.1.1) -> (2000::2)</p><p>　　*May 25 16:03:38.539: IPv6 NAT: icmp src (2000::2) -> (192.168.1.1), dst (2001::1) -> (192.168.0.2)&

111、lt;/p><p>　　*May 25 16:03:38.571: IPv6 NAT: icmp src (192.168.0.2) -> (2001::1), dst (192.168.1.1) -> (2000::2)</p><p>　　*May 25 16:03:38.587: IPv6 NAT: icmp src (2000::2) -> (192.168.1.1)

112、, dst (2001::1) -> (192.168.0.2)</p><p>　　*May 25 16:03:38.603: IPv6 NAT: icmp src (192.168.0.2) -> (2001::1), dst (192.168.1.1) -> (2000::2)</p><p>　　*May 25 16:03:38.607: IPv6 NAT: ic

113、mp src (2000::2) -> (192.168.1.1), dst (2001::1) -> (192.168.0.2)</p><p>　　*May 25 16:03:38.623: IPv6 NAT: icmp src (192.168.0.2) -> (2001::1), dst (192.168.1.1) -> (2000::2)</p><p>

114、　　*May 25 16:03:38.639: IPv6 NAT: icmp src (2000::2) -> (192.168.1.1), dst (2001::1) -> (192.168.0.2)</p><p>　　*May 25 16:03:38.643: IPv6 NAT: icmp src (192.168.0.2) -> (2001::1), dst (192.168.1.1)

115、-> (2000::2)</p><p>　　在NAT-PT設備上運行show ipv6 nat translations 查看NAT-PT的翻譯表，結果如下：</p><p>　　Prot IPv4 source IPv6 source</p><p>　　IPv4 destination IPv6 destinat