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Ipv6在高校校园网中的应用
摘 要 文章对ipv6基本概念,ipv6的实现技术及实现ipv6的现行技术进行了阐述,结合学校校园网的ipv6实际解决方案,系统描述了ipv6在网络出口设备Cisco6503上的配置和在ipv6在网络核心设备Cisco6513上的配置,以及ipv6在我校校园网中的实际应用。
关键词 ipv6;隧道技术;双协议栈技术
1 引言
现有的互联网是在IPv4协议的基础上运行。IPv6是下一版本的互联网协议,它的提出最初是因为随着互联网的迅速发展,IPv4定义的有限地址空间将被耗尽,地址空间的不足必将影响互联网的进一步发展。为了扩大地址空间,拟通过IPv6重新定义地址空间。IPv4采用32位地址长度,只有大约43亿个地址,估计在2005~2010年间将被分配完毕,而IPv6采用128位地址长度,几乎可以不受限制地提供地址。按保守方法估算IPv6实际可分配的地址,整个地球每平方米面积上可分配1000多个地址。在IPv6的设计过程中除了一劳永逸地解决地址短缺问题以外,还考虑了在IPv4中解决不好的其它问题。IPv6的主要优势体现在以下几方面:扩大地址空间、提高网络的整体吞吐量、改善服务质量(QoS)、安全性有更好的保证、支持即插即用和移动性、更好实现多播功能。
2 ipv6实现技术概述
从ipv4到ipv6 的转换必须使ipv6能够支持和处理ipv4体系的遗留问题。目前,IETF( Internet Engineering Task Force)已经成立了专门的工作组,研究ipv4 到ipv6 的转换问题,并且已提出了很多方案,主要包括以下几个类型:
2.1 双协议栈技术
在开展双堆栈网络时,主机同时运行两种协议,使应用一个一个地转向ipv6 进行传输。它主要用于与ipv4 和ipv6设备都进行通信的应用。双堆栈将在Cisco Ios软件平台上使用,以支持应用和Telnet,Snmp,以及在ipv6传输上的其它协议等。
2.2 隧道技术
随着ipv6网络的发展,出现了许多局部的ipv6 网络,但是这些ipv6网络需要通过ipv4 骨干网络相连。将这些孤立的“ipv6 岛”相互联通必须使用隧道技术。利用隧道技术可以通过现有的运行ipv4 协议的Internet 骨干网络( 即隧道)将局部的ipv6网络连接起来,因而是ipv4向ipv6 过渡初期最易于采用的技术。
路由器将ipv6 的数据分组封装入ipv4,ipv4 分组的源地址和目的地址分别是隧道入口和出口的ipv4地址。在隧道的出口处,再将ipv6分组取出转发给目的站点。隧道技术只要求在隧道的入口和出口处进行修改,对其他部分没有要求,因而非常容易实现。但是隧道技术不能实现ipv4 主机与ipv6 主机的直接通信。
2.3 网络地址转换/ 协议转换技术
网络地址转换/ 协议转换技术NAT-PT(Network Address Translation-Protocal Translation)通过与S||T 协议转换和传统的ipv4 下的动态地址翻译NAT 以及适当的应用层网关(ALG)相结合,实现了只安装了ipv6 的主机和只安装了ipv4机器的大部分应用的相互通信。上述技术很大程度上依赖于从支持ipv4的互联网到支持ipv6 的互联网的转换,我们期待ipv4 和ipv6 可在这一转换过程中互相兼容。目前,6tot4 机制便是较为流行的实现手段之一。
3 我校校园网ipv6解决方案
我校共有两个校区:老校区和新校区,两个校区之间通过新校区的Cisco6513和老校区Cisco6509万兆相连,Cisco6513又与边界出口Cisco6503相连。
网络拓扑图如下(图1):
针对网络从IPv4向IPv6演进过程中面临的IPv4和IPv6相互之间的通信以及如何实现IPv6网络与现有IPv4网络无缝连接等问题,所以我校在教育网上采用
隧道技术、双栈技术和地址头翻译技术实现对ipv6网络的互访,即借助当今纯熟的ipv4技术,对ipv6数据包实行ipv4格式的封装与解封装。
我校实际的ipv6配置如下:
在核心设备6573的ipv6配置如下:
interface GigabitEthernet12/47
description cumt ipv6 link
ipv6 address 2001:DA8:100D:1::2/64 // 6513与6503的三层对接ipv6地址的配置
interface Vlan12
no ip redirects
ipv6 address 2001:DA8:100D:2::1/64 // ipv6的vlan配置
ipv6 enable //在Cisco6513上启动ipv6协议
ipv6 route ::/0 2001:DA8:100D:1::1 // ipv6默认路由配置
在出口设备Cisco6503上的ipv6配置如下:
interface GigabitEthernet3/47
ipv6 address 2001:DA8:100D:1::1/64 // 6503与6513的三层对接ipv6地址的配置
ipv6 route 2001:DA8:100D::/48 2001:DA8:100D:1::2
ipv6 route ::/0 2001:DA8:A3:F00B::1
ipv6 unicast-routing // ipv6的路由配置
interface Tunnel0 //ipv6隧道配置
ipv6 address 2001:DA8:A3:F00B::2/64 //源端的ipv6地址
ipv6 enable//启动ipv6协议
tunnel source 202.119.200.129 //隧道源端ipv4地址
tunnel destination 202.112.53.38 //隧道目的端ipv4地址
tunnel mode ipv6ip //隧道模式为ipv6
教育网防火墙上的配置如下:
access-list 102 extended permit ip any host 202.119.200.129 //允许校内及校外的访问通过ipv6隧道
目前ipv6在我校已经很好的应用起来,校内用户能够方便的访问外面的ipv6网络资源,而我校也已经分别建立了ipv6的www服务器及ipv6的DNS解析,以提供外面用户对我校ipv6网络资源的访问。
(图1)
4 结论
ipv6在我校的良好应用,进一步体现了ipv6的强大魅力,虽然目前还不能完全取代ipv4,但是,在不远的将来ipv6一定能够取代ipv4,从而实现全范围的纯粹的ipv6网络的运行。
参考文献
[1] 实现ipv4向ipv6过渡的隧道技术6tot4.计算机工程与应用. 2002年 第18期
[2] ipv4向ipv6的过渡技术综述.北京邮电大学学报. 2002年 第4期
[3] 如何从ipv4过渡到ipv6. 计算机时代. 2004年 第8期
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