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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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摘 要本组网主要完成对院校内网络的组网,步线组网及解决方案。论文主要介绍了学院的组网,所要完成的是组网的整个过程。重点的说明了校园网的设计思想、难点技术和解决方案。1.引言说明了校园网建设的目标。2.校园网的设计需求,简明介绍了学院的设计需求。及接点数和大概的组网思路。关键字:组网,方案,拓扑图,校园网引言 在网络信息时代的今天,面向新的需求和挑战,为了学校的科研、教学、管理的技术水平,为研究开发和培养高层次人才建立现代化平台,Intranet/Internet技术的高速多媒体校园网。 整个高速多媒体校园网建设原则是"经济高效、领先实惠"。 校园网建设的目标主要是建立以校园网络为基础的行政、教学及师生之间交互式管理系统,逐步建立学校信息管理网络,实现办公自动化。 筹划校园网要讨论三个要素,运载基础设施、运载设施和运载信息。需求分析学院校园网一般为大中等规模的组网,节点数一般300到500个,网络应用也较中型校园网复杂,对通信的要求也较高,因此已经要求百兆交换到桌面,并要求支持多媒体的应用。所以该校园网网络中心采用FlexHammer24交换机进行堆叠,提供高密度的10/100M自适应端口,二级节点交换机根据具体情况选择μHammer2或μHammer24交换机,对多媒体教室、电子阅览室等需要多媒体应用、要求较大带宽的二级节点则选用μHammer24交换机,提供10/100M兆端口接入用户桌面。普通教室选用μHammer2交换机,提供10M/100m端口接入用户桌面。 FlexHammer和μHammer交换机还具有划分VLAN的功能,使各部门的局域网可自成体系,隔离了广播风暴,同时FlexHammer的第三层交换功能又使不同用户群之间必要的限制性访问得到实现,从而使得应用网络的设计更加自由,更加灵活。设计原则:学校需求为前提原则品质与成匹配原则 设备选型兼顾原则 技术应用全面原则 坚持标准原则 校园网建设的目标主要有两个:一、是与外界的资源共享和信息共享,如通过Cernet(中教网)与国内外各院校、各部、各省等相连,又如通过Internet与各国相连; 二、校内的资源共享与信息交换,如校园行政管理系统、教学管理系统、各年级师生对图书馆资源的远程检索和资料阅读系统等等。可以和企业的Internet/Intranet对比,但在应用中由于教学等需要而具有特殊性,如对多媒体教学传输的需求。 因此,我们充分考虑校园网应用需求来确定解决方案。系统问题与用户需求 1.建立一个校园网综合布线系统 2.建立一套基于 Intranet的学校信息管理系统。 3.建立一套高速多媒体校园网教学系统。 4.具有完善的网络安全机制;5.能够与原有的单机使用的计算机和独立的小型局域网平滑连接,保护原有的投资。 足够的Internet连接。 方 案 分 析:1.在此校园网络中主干交换机是Ltnetcomm的千兆骨干LTS6808G,和IP Switch LTP9524x 给网络带来了,极高的背板带宽.其中LTP9524X支持IEEE802.1Q VLAN和IGMP协议,能够 划分VLAN,IP SWITCH的功能能使VLAN之间通信.并且支持VOD系统,使之运行更完美.2.在每一座楼上放置一台千兆分支交换机.3.在流量要求不大的地方,采用三级交换到桌面的方式,来扩展端口数量.4.为使系统运行稳定、连续及安全,在本系统中采用北京科尔茂公司的高性能的数字化在线式UPS---Chroma 9100系列 DSP UPS。其采用DSP、大屏幕液晶显示、智能化电池管理等先进技术,达成UPS的高性能化、高效率化、高可靠度化与智能化。为用户的重要设备提供绝对纯净稳定的不间断电源,结合双变换技术完全隔离不良电源如断电、尖峰、频率漂移、电源下陷、谐波等对设备的损害及防止数据资料的损失,结合智能化电源监控软件,为网络中的服务器、网络设备及用户端设备提供可靠安全完整的电源保护。5.SuperMicro 8060机架式服务器是采用4U机柜式机箱、支持四路PIII Xeon处理器的具有较高性能及可靠性的互联网机架式服务器,它专门为服务提供商而精细设计,占地少、布线容易、而且管理和维护方便,用户可以根据自己的需要灵活安装、并且能够并行堆叠服务器,以提高可用性服务。高度集成的设计增强了系统的互操作性,以太网、SCSI、图形与服务器管理控制器均紧密集成于一个平台。互联网机架式服务器是服务提供商的最佳选择,大量的7U服务器可有前端为ISP/ICP的用户提供多种Internet服务,极大地扩充ISP/ICP的业务量。SuperMicro 8060机架式服务器可稳定运行于多种操作系统平台,它所采用的最新技术及高可靠性和高性能确保其能胜任WEB服务器、ERP、电子商务、数据中心服务器及其它关键领域 校园网建网原则 建网要遵循依据需求、统筹规划、分步实施、成熟可靠的原则。 校园网建网要求 软件方案概述 校园教学信息服务系统 多媒体课件制作室 多媒体电脑室 多媒体综合电教室 多媒体电子阅览室 虚拟因特网服务 校园内部通信服务系统 校园网络电子公告牌 校园内部电子邮件 校园主页 校园BBS硬件方案概述 主要采用CISCO、3COM、ACCTON等公司的以太网网络设备,IBM、HP、CENTURY等公司或品牌的服务器、以及ORTRONICS、AMP等公司的综合布线产品。主要设备有:校园网的设计需求一.现代教育中心(网管中心)1.多媒体教室十个(10个机房,52台/个,带宽10K)2.语音教室(10个,52台/个)3.投影教室(6个,1台/个)4.办公计算机(10台)5.电子阅览室(100台)6.机房(600台,一个200台,50台/个(有8个机房))二.行政楼 行政管理中心 (86个信息点)1.计划财务 5台2.院办 2台3.党办 2台4.招生就业 1台5.总务 3台三.教学楼(3个教学楼(光纤))一号教学楼(64个点)二号教学楼(46个点)三号教学楼(57个点)四.实验楼(2个实验楼)一号实验楼 114个点(专业)二号实验楼 122个点 普通(化工,精工,办公之用)五.图书馆办公电脑 75台电子阅览室2个 100台/个 设计说明5.1系统概述 网络平台在整个校园网络系统中占有举足轻重的地位,它是整个网络的基础。在网络平台上,数据传输、信息发布、资源共享、学校以后的BBS、办公自动化系统、VOD系统、远程教学系统、NTERNET接口、以及与其他兄弟学校的数据交换都将运行在这个网络上。因此,主干网的好坏直接影响到以后网络系统的运行效率,速度快慢,网络性能等参数。因此,建立一条高速的、多能的、可靠的、易扩展的主干网络,解决目前存在的带宽问题,和适应未来发展的需要是校园网建设中一个重要的课题。1.建设目标 校园网建设的总体目标是利用各种先进、成熟的网络技术和通信技术,采用统一的网络协议(TCP/IP),建设一个可实现各种综合网络应用的高速计算机网络系统,校内各部门通过网络连接起来。 网络不仅要现在网络上的一般功能:如E-MAIL、FTP、网络论坛、网络图书馆、搜索引擎、网上聊天、管理数据的传输、处理与查询,还需要实现包括视频点播(VOD)、电话会议、网络电话(IP电话)等功能,是一个高速多媒体互联网络,并最终实现整个校园系统的资源共享。 通过网络系统资源的整合,传统的模式将改变,实现多层次、交互式,从而提高质量,扩大规模2.建设原则2.1 为校内各部门的行政管理、计算机辅助教学和领导决策服务。2.2 统筹规划,统一标准,联合建设,滚动发展,边建设,边应用,边见效益,充分利用中国政府网的优势,逐步建立一个覆盖全市、县普通政府系统的高效的信息网络系统。2.3 充分重视网络系统和信息的安全,建立先进的网络管理系统和安全管理系统。建立完整的信息控制和授权管理机制。2.4 在限定的时间和规模内,努力降低费用支出,提高系统的性能价格比。2.5 采用成熟的先进技术,兼顾未来的发展趋势,既量力而行,又适当超前,留有发展余地。2.6 充分发挥各方面的积极性,计算机网、信息网同步建设。3.实现功能 要求完全建成以后能实现除现在网络上的一般功能:如E-mail、FTP、网络论坛、网络图书馆、搜索引擎、网上聊天、管理数据的传输、处理与查询外,还应包括视频点播(VOD)、电视会议、网络电话(IP电话)等功能,是一个高速多媒体互联网,实现整个校园系统的资源共享。 4.主要技术问题4.1组建千兆位量级网络主干 从不拥堵的10Mbps共享型工作组LAN过渡到今天的高性能网络主干,随着网络演变到今天的任意点对点连接模型,边界应用的需要迫使网络厂家连续开发了几代更高性能的LAN技术。 第2层交换机开始提供基于硬件的数据包处理能力。第3层交换能力使它们可以取代LAN路由器的其它功能以加快主干的传输速度。今天,网络管理人员已把第3层交换看作是扩大主干核心性能的实际要求。 第三层交换。第3层交换机保留了第3层拓扑结构和服务的优点又没有传统LAN路由器那种基于软件进行数据包处理的缺点。第3层拓扑结构在网络分段、安全性、可管理性和抑制广播等方面有诸多有益的优势。此外,它鉴别各种应用层协议的能力有助于实行基于策略的网络控制。所以,下一代交换机必须支持基于硬件的数据包处理,以利于传输各种主要的可路由协议:IP、IPX和AppleTalk。 基于总线的交换机的主要设计限制是TDM必须采用的工作频率。在标准的19英寸背板上,频率极难超过50MHZ。由于这个限制,基于总线的交换机的背板实际最高容量平均为 2Gbps。此外,这种设计还存在许多方面的问题,包括接口卡带电更换能力,公平获得带宽、有效支持在并行背板上进行广播和多址联播,这些问题进一步增加了这种设计的固有复杂性。4.2信息安全问题用户信息的不安全性主要是由用户处于以太网环境中引起的,因此要保证用户信息的安全性,就必须实现以太网环境下的用户隔离,目前主要采用的技术为VLAN技术,VLAN技术是由IEEE802.3q和IEEE802.1q定义的,其基本思想是:对每一层上的设备,下行端口分别处于一个VLAN中,上行端口分别与每个端口处于一个VLAN中,传输的以太网帧为传统的以太网帧,不含VLAN ID,一方面可以使网络支持的用户数不受VLAN个数的限制,另一方面静态分配IP地址时只需要给用户分配一个IP地址。5. 网络规划 校区内有南教学楼、北教学楼、实验楼、图书馆楼各1座。200余个信息点。对于如此规模点中型网络,一般来说出于网络安全和性能考虑,需要将网络划分为多个VLAN,要求既可按不同的班级、单位划分VLAN,也可按用户IP子网划分VLAN。计算机教室与各办公科室接入入用户之间不能互相通信,只能访问校园网资源,以此屏蔽广播风暴。借助三层交换机可实现跨VLAN访问。 楼宇接入交换机应具有千兆上联端口,能够通过堆叠或增加模块来提高接入端口密度,应支持SNMP等网管协议,以便通过网络对所有设备的状况进行监控和管理。在此推荐采用千兆通DES-3624系列交换机,采用1台主交换机DES-3624i,最多可与3台从交换机DES-3624组成堆叠组,提供94个10/100Base-TX端口。DES-3624i可选择1口1000Base-T模块DES-361T、1000Base-SX模块DES-361G以及1000Base-LX模块DES-361GL上联骨干网。当然也可以在DES-3624i和DES-3624的前面板插槽上扩展1口SC或2口MT-RJ 100Base-FX光纤模块,实现远距离百兆上联。 千兆通系列交换机支持端口聚合(Port Trunking)、VLAN、流量控制(Flow Control)、端口镜像(Port Mirror)等功能,可以增加网络连接带宽,提高网络性能,并使网络更易于监控, IGMP组播协议可以在多媒体传输时有效降低网络流量。支持SNMP和RMON网管协议,符合标准化网管要求,可以通过网络的D-View全中文网管系统进行监控、管理和远程配置。 如果学校暂不需要三次交换技术,在此我们提供两套方案以供比较选择,并对其网络设计分别进行阐述。5.2主干网络设计三层交换方案1. 布线及网络规划 建立网络中心(试验楼),连接各建筑物(图书楼与南、北教学楼);网络中心、各建筑物之间布线根据距离采用室外铠装4芯单模光纤,以便采用链路聚合技术及备份线路。光纤布线采用星型结构,即由试验楼网络中心向其它建筑辐射。建筑内部布线采用6类双绞线进行垂直和水平布线,如建筑物规模较大,也可部分采用室内多模光纤。 网络结构包括网络中心、楼宇设备间两层结构,因北教学楼、南教学楼和试验楼的信息点数量少于90个,可在楼宇设备间采用堆叠交换机直接连接到桌面,从而减少网络层次,提高可靠性和可管理性。图书楼因信息点较多,建议采用DHS-3226作为楼宇接入交换机。2. 核心交换机 中心交换机采用D-Link千兆通DGS-3308FG可网管独立型三层交换机。该交换机结合了二层三层交换机的性能,融合有IP路由选择功能,并且使用ASIC芯片代替CPU,大幅度增强楼交换机的楼数传输性能。据DGS-3308FG是一款全千兆接口的三层交换机,具有6个1000Base-SX端口和2个GBIC插槽,可根据实际需求选择DGS-701 1000Base-SX或DGS-702 1000Base-LX 用于连接GBIC接口的模块, 16Gbps交换背板可提供12Mpps的线速包转发速率,并支持RIP、RIP II以及OSPF路由协议,是一款性价比极高的校园网中心交换机。 IEEE802.3x流量控制能够允许多台服务器与该交换机连接,进行快速、可靠的数据传输。在2000M全双工模式下,该交换机能够向服务器提供高速率数据传输通道,使数据传输损失降到最底。DES-3624i交换机支持SNMP等网管协议,方便通过网络对所有设备的状况进行监控和管理。支持IEEE802.1d生成树(Spanning Tree)协议。 各楼宇接入交换机采用千兆通DES-3624系列或DES-3226支干交换机。 DES-3226是一款独立式交换机,具有24个10/100Base-TX端口,后面板可选插1口千兆模块,背板带宽8.8Gbps。DES-3226适合于用户数量较少的楼层接入。DES-3226可选择2口的1000Base-T模块DES-322T、2口1000Base-SX模块DES-132G以及2口1000Base-LX模块DES-132GL。前面板插槽可扩展1口或2口SC 100Base-FX多膜光纤模块DES-131F/132F,实现远距离百兆上联。前面板插槽还可扩展1口或2口SC 100Base-FX单膜光纤模块DES-131FL/132FL,实现超远距离百兆上联。 以校校通EDS-1624交换机作为极连交换机,连接100M到桌面。3. 网管和存储 网管服务器安装D-View网管系统,可以对所有网络设备进行监控和管理。 在网络中心配置一台NL360网络存储服务器,用于存储课件及电子图书资料。4. 与杭州远程教育网及Internet的连接 学校配有杭州远程教育网接收设备,除此之外,如果出于提高Internet访问自主权的考虑,可以申请租用ADSL专线,实现专线接入连接Internet。如有必要,还可安装1个ISDN模块,用于链路备份。 配置一台NL360网络存储服务器,作为WWW、FTP及E-mail服务器。 为确保网络安全,防止外部入侵,并控制内部用户的访问行为,可以在路由器或代理服务器与校园网之间安装DFL-2000防火墙。5. 方案特点采用高性能三层交换技术,确保大型校园网具备高性能、高安全性;具备电信级的容错能力,确保网络的高可靠性;支持丰富的网络接口类型,包括城域网远程连接;强化的多媒体及QoS功能支持,可满足大流量的多媒体传输需求;全中文网管系统,易于管理和维护。采用DGS-3308FG和DES-3624堆叠组,可以根据校园网的发展来增加新模块和堆叠交换机数量,扩展性强。可支持多种速率和介质类型,可以在充分利用原有设备的同时对网络主干进行升级和扩展,灵活性高。支持D-View全中文网管系统,易于管理和维护;6. 相关设备参数DGS-3308FG1个DB-9 RS232控制端口交换方式:储存/转发路由选择协议:RIP-1、RIP-2MAC地址列表:每台设备8KIP路由选择列表:每台设备2KRMON组:1、2、3、9IP地址自动识别:通过DHCP客户端、Bootp客户端前面板故障诊断LED指示灯内置通用电源标准19英寸机架EMI:FCC ClassA,C-Tick,VCCI ClassA,BSMI ClassA安全性:UL/CUL,TUV/GS 5.3服务器技术参数 服务器是网络服务器用量最大的地方。服务器的选择标准很大程度上取决于中心客户的类型和应用种类。就中小学情况而言,Web应用和数据库应用仍然占整个数据中心的各类应用的主要部分。因此对服务器的网络响应能力在很大程度上体现了服务器的硬件体系结构设计的合理性、CPU或CPU组(SMP)对操作系统的进程或线程的分配能力以及磁盘I/O的性能。以及可行性与稳定性,同时散热、功耗和易安装性也是重点考察和评价的对象。基于以上考虑,所选的服务器必须具有高可靠性,I/O吞吐能力强,数据处理快,可扩展性和可管理性良好的特点。可靠性 冗余是消除系统单点故障的重要手段。它可分部件级和系统级两种。系统级冗余指整个服务器系统的冗余,部件级冗余主要包括如下几点: 1、可热插拔冗余电源 2、可热插拔冗余磁盘和RAID技术 3、带ECC校验的内存容错 4、支持SMP技术的CPU冗余 5、多I/O卡(网卡、磁盘控制器)冗余容错 6、多段PCI总线冗余 7、I/O吞吐能力 服务器可提供网络平台、文件服务、打印服务以及网站的信息浏览服务和其他的Internet/Intranet服务,为了加快访问速度,获得迅速的响应,要求网络、硬盘、I/O吞吐能力更大,可以从以下几方面来考虑: 1、 采用PCI总线并发操作以提高系统I/O吞吐量 2、 支持智能I/O技术,减轻主CPU的负担,优化总线的传输 3、 采用先进的SCSI技术4、 支持10000转/秒以上的高速硬盘,巡道时间小于7ms 5、 具有以上先进技术的I/O吞吐能力的服务器,可完全满足校园网目前以及将来的所有服务要求。 强大的处理能力 服务器的数据处理能力主要由CPU的处理能力,可扩展大容量内存和系统带宽所决定。 1、CPU Pentium4 2.0双处理器;1、 支持GB级的ECC、EDO内存; 2、 支持400 MHZ以上和高出并行FSB总线。 3、 只有满足上述条件的服务器才可以突破瓶颈,改善服务器的系统带宽。 4、集成双1000M网络控制器。高扩展性 考虑到将来网络规模的扩大,服务器在选型时必须要兼顾高的扩展性,服务器通过外加设备的支持,可以支持更高要求的性能与速度。 可管理性 保证整个系统的正常运行和降低网络维护费用,需要使用具备优良系统管理功能的服务器,具体的指标如下所示:1、支持外部管理总线(XIMB)和ISC(Intel Server Control)管理软件即可实现对系统进行远程管理; 2、 监控系统主板状态、电源状态、机箱内温度及风扇状态等,并能够及时的通过网络进行报警; 另一种常见的方法可以大幅提高服务器的安全性,这就是集群。双机热备示意图: 浪潮英信NL360服务器技术指标:高性能:NL360采用功能强大的Xeon处理器,支持超线程技术,可以在两路物理处理器的基础上模拟出四路处理器,具有极强事务处理能力;双通道Ultra160 SCSI控制器配合最新的DDR内存和PCI-X技术使数据传输速率得到极大提升,从而可把1000M网卡等高性能设备的能力发挥到极致,突破传统数据传输瓶颈。高可靠性:NL360采用的ECC内存可纠正绝大多数内存错误,减少宕机时间;RAID技术为NL360提供绝对可靠的数据保护和加速传输功能;冗余双电源可使系统24*7不停顿运行,双千兆网卡在实现高速数据传输的同时可通过网卡冗余技术保证网路畅通无阻。 高可用性:NL360支持热插拔硬盘和热插拔电源,方便实现在线维护,可使用户关键业务不至与中断,杜绝了数据灾难的发生。高扩展能力:NL360最高支持双路XEON处理器,存储最大可扩展至4个内置、9个热插拔硬盘,汇集最高近1000G的海量存储,DDR内存更可达到12GB,加上双电源的应用,用户可根据自身需要轻松升级,满足快速增长的商业数据、工作任务的苛刻需求。可管理性:NL360采用标准的服务器管理:支持CPU温度、系统电压、风扇转速等的监控;支持AC掉电恢复;此外,NL360还支持浪潮自主开发的蓝海豚智能安装导航软件和猎鹰服务器管理软件。所有设计使缺乏专业管理人员的用户轻松管理自己的业务,极大降低总体拥有成本。技术规格:处理器 支持两路Intel Xeon处理器,主频最高可达2.2GHz 二级缓存 512KB 系统总线 400MHz 内存 ECC Registered DDR内存,最大容量可扩展到12GB 硬盘控制器 双通道Ultra160 SCSI控制器 存储 4块内置硬盘和9块热插拔硬盘,支持18G/36G/73G Ultra 160 SCSI硬盘 I/O扩展槽 1个64位133MHz PCI-X扩展槽; 2个64位100MHZ PCI-X扩展槽; 1个64位66MHz PCI-X扩展槽,2个32位33MHzPCI扩展槽 网络 集成两个Intel 1000Mbps网络控制器 显示 集成8M显存 电源 460W或550W单电源,可选1+1 400W塔式双电源 光驱 50X IDE光驱 软驱 1.44M 3.5"软驱 键盘鼠标 PS/2键盘和PS/2鼠标 I/O端口 1个串口,1个并口,2个USB口 监控管理特性 支持浪潮蓝海豚智能安装导航软件,可轻松完成系统设置、驱动程序制作及操作系统自动安装等工作;支持浪潮猎鹰服务器管理软件,可实现全面的服务器设备信息监控、自动报警和恢复、远程管理等功能。 操作系统 Windows NT4.0,Windows 2000 Server,Netware5.0,UnixWare7.11,Red Hat Linux7.3 工作环境温度 5℃~35℃ 电源电压 220V 50Hz 系统尺寸 高467mm*宽376mm*深518mm 浪潮英信NP120服务器技术指标:高性能 :NP120采用Xeon处理器,支持超线程技术,可在1颗物理处理器的基础上模拟出两颗逻辑处理器,有效提升资源利用率,同时Xeon处理器拥有512KB大容量二级缓存,减少了处理器到硬盘提取数据的时间,显著增强系统性能,DDR内存传输速率是SDRAM的两倍,在最容易出现性能瓶颈的磁盘系统,NP120采用10000转SCSI硬盘,通过双通道Ultra160 SCSI控制器,极大改善了数据的传输速率,作为网络的中心设备,服务器与外界进行数据交换的质量至关重要,NP120配备1个100M和1个1000M网络控制器,具有很高的网络带宽,同时支持网络的负载均衡,可合理地为不同任务分配网络带宽,提高工作效率。 高可靠性:NP120采用ECC DDR内存,可纠正绝大多数内存错误,减少宕机时间;NP120支持网卡冗余,提供冗余链路,保证网络时刻畅通。结束语一个设计方案的好坏,特别是校园组网。与设计人员对其电脑硬件的方方面面地掌握程度息息相关。在本组网过程中,由于本人对网络知识的掌握有限,又是完全独立完成,可以说整个的组网过程是一边摸索一边实践出来的。但令人高兴的是,通过这样一个边学习边应用的过程,本人完成了校园网的组网的工作。本人考虑到价格及性能的因素,在写这篇论文是,也去过了许多电脑硬件商,使我的对其也有一个很大的认识,也花费了一番功夫。但总的来说,该方案仍然存在许多不足之处。如: 受开发条件和时间的限制,本方案只是反照小型局域网的步线方式,简单的操作。这些都是需要完善的地方,该组网离实际还是有相当的距离,需要我进行不断地补充和完善。通过本次毕业设计我学到了不少新的东西,也发现了大量的问题,有些在设计过程中已经解决,有些还有待今后慢慢学习只要学习就会有更多的问题,有更多的难点,但也会有更多的收获。参 考 文 献[1] 网络基础 机械工业出版社,2002 [2] 局域网的连接与维护,电子工业出版社,2002[3] 网络故障100例,机械工业出版社,2002[4] 手把手教你--局域网的组装与维护,2001[5] 校园网络技术与管理 张际平主编 东南大学出版社, 2001[6] 局域网组建与管理 郝文化主编 机械工业出版社 2003
1引言随着对IPv4向IPv6过渡技术研究的不断深入,业界对于过渡问题的认识也不断深入,IETF对于这个问题的认识经历了迁移(Migration)、过渡(Transition)、集成(Integration)、互操作(Interoperation)长期共存(Co-existence)阶段。从长远来看,IPv4和IPv6技术在网络中将长期共存(Co-existence)。未来的IP网络将是IPv4网络与IPv6网络的集成(Integration)网络。2综合组网的基本原则在讨论具体IPv4/v6综合组网技术时,首先需要明确的是综合组网时所应依据的具体原则,这些原则实际上是IPv4/v6综合组网的基本需求,也是讨论和分析IPv4/v6综合组网技术时的重要依据和基础。IPv4/v6综合组网时所需要依据的原则可以分为必需满足的原则和参考原则两种。2.1必需原则(1)最大限度地保护既有投资(终端用户,ISP,ICP,电信运营商)在进行IPv4/v6综合组网方案的研究时,需要考虑到现有的各个网络运营实体的既有投资,这包括设备投资、市场投资、技术储备、人才储备等多个方面。只有很好地保护既有投资的组网技术和其相应的方案才能具有较好的实用性。(2)保证IPv4和IPv6主机之间的互通网络中的IPv4主机和IPv6主机必须能够互通,包括路由可达和IP包可达。只有在两者互通的基础上才能谈应用层面的互通。(3)保证现有IPv4应用在综合组网环境中的正常应用现有IPv4网络中的应用已经支持了大量的用户,IPv6技术在网络中的引入不能对现有的业务造成影响,这种影响包括业务性能的影响、网络可靠性的影响以及网络安全性的影响等多方面。(4)避免设备之间的依赖性,设备的更新须具有独立性IPv4/v6综合组网技术要求避免设备升级时设备之间的依赖和耦合,网络中的各个部分可以单独选择可用的组网技术,这些技术的选择不能制约其他网络部分组网技术的选择和设备的更新。(5)综合组网过程对于网络管理者和终端用户来讲要易于理解和实现综合组网过程简单并易于实现是组网成功与否的一个重要因素,过为复杂的组网过程不但增加网络故障发生的机率,而且也影响用户的跟进速度。(6)提高组网灵活性,支持网络渐进升级,用户拥有选择何时过渡和如何过渡的权利(7)综合组网以后网络的服务质量不应该有明显的降低由于IPv6路由器的性能比同级别的IPv4路由器的性能有所下降,双栈路由器的性能也不是很高,因此IPv4/v6综合组网以后,网络的整体性能可能下降,但是这种下降不会对现有业务的服务质量造成明显的影响。(8)综合组网以后网络的可靠性和稳定性不能削弱(9)综合组网过程中应该考虑如何充分发挥IPv6的技术优势IPv6技术的提出主要是为了解决IP地址空间不足的问题,但也增加了一些其他功能,比如网络安全性支持能力等。在综合组网技术研究中应该考虑如何使这些技术优势得以发挥。(10)在设计综合组网方案时,一方面要考虑到IPv4/v6长期共存,另一方面也要考虑到将来网络全部采用IPv6的可能。因此,在技术研究时要注意所选技术能够支持网络的平滑过渡,不会形成将来网络过渡的新障碍。2.2参考原则(1)在IPv4业务和IPv6业务互不影响的前提下,支持IPv4业务与IPv6业务的互通在综合组网初期要实现IPv4网元与IPv6网元的互联,可以分别支持IPv4业务和IPv6业务,这些业务可以单独运营,互相不互通,在综合组网的后期要实现IPv4业务与IPv6业务的业务层面的互通。(2)应着重考虑从边缘到骨干的逐步演进策略(同时关注从骨干到边缘的策略)网络演进的策略(从边缘到骨干还是从骨干到边缘)一直是IPv4/v6综合组网技术研究中有较多争论的问题。一般认为,IPv6技术在网络中的引入主要是为解决IP地址空间不足的问题,而大量消耗IP地址的是网络的边缘,因为网络的终端、接入设备、汇集设备数量远远多于城域核心网络或骨干网络的网元数目,因此在网络边缘采用IPv6技术可以有效地解决IP地址空间不足的问题。另一方面,骨干网络和城域核心网络的设计原则是简单、高效,而就目前的实际情况来讲,IPv6路由器的路由转发性能低于IPv4路由器的性能,因此在城域核心网和骨干网应该采用IPv4协议,目前还没有对这部分网络进行IPv6协议升级的迫切需求。保证核心网和骨干网的长期相对稳定有利于网络的持续稳定发展,因此从边缘到骨干的网络逐步演进策略得到了大多数研究人员的认同。(3)综合组网后网络管理功能应该较原有网络有所加强在电信网络中引入IP技术以后,网络的管理模式和运营模式都不能再按照互联网的相关模式进行,这一点已经得到了越来越多的研究人员的支持。原有IPv4网络所存在的技术、管理方面的问题已经逐步暴露出来,在IPv4/v6综合组网技术的研究中,要同时考虑这两方面的内容,提高网络的可管理性和可维护性。(4)应考虑综合组网对用户认证和计费方式的影响IP网络的计费和认证问题一直是一个重点研究的热点,这个问题在电信网络中尤为突出,目前在IPv4网络中的计费认证问题已经有了一些解决办法,并且这些办法在实际网络中也得到了一定程度的应用,取得了一些成果。但是,IPv6技术在网络中的引入使得问题变得更为复杂,有时会出现重复计费和认证的现象。(5)应考虑对IPv4地址资源的使用效率在进行IPv4/v6综合组网时,不同的综合组网技术对于IPv4地址的需求也不相同,有些组网技术依然需要大量的IPv4地址,因此IPv4地址的需求量也是综合组网技术研究中应该注意的一个问题。(6)应考虑为终端用户所能带来的好处(业务、兴趣点等)在IPv4网络中引入IPv6技术,可以解决运营商的IP地址空间不足的问题。但是,网络的这种升级究竟能为终端用户带来什么好处,或者说,终端用户有什么理由要支持这种升级是一个需要考虑的问题。网络升级以后能够提供更好的服务或者可以增加新的业务种类,并形成新的业务兴趣点是刺激终端用户积极跟进的重要因素。网络升级以后,只有用户的增加、用户对网络满意度的提高、业务收入的增长才能够真正推动运营商对网络升级改造的进程。(7)各电信运营商应该有明确的网络过渡计划网络的升级是一个牵涉到网络各个层面的重要问题,因此运营商应该有一个长远的规划和具体的实施计划,这种规划和计划应该和企业的技术路线和网络发展方向相一致,避免网络升级过渡的盲目性以及由此带来的诸多混乱。(8)综合组网时应统筹考虑到对现有IPv4网络中存在的一些问题的改进(NAT,地址规划等)在IPv4/v6综合组网技术研究时要充分分析和研究现有IPv4网络中所存在的问题,以期在综合组网方案中能够解决或者避免这些问题。(9)网络的各个部分之间的技术选择应该具有独立性,如城域核心网、接入网、驻地网应该可以选择不同的技术。3现有综合组网技术3.1双栈策略双栈策略是指在网元中同时具有IPv4和IPv6两个协议栈,它既可以接收、处理、收发IPv4的分组,也可以接收、处理、收发IPv6的分组。对于主机(终端)来讲,“双栈”是指其可以根据需要来对业务产生的数据进行IPv4封装或者IPv6封装。对于路由器来讲,“双栈”是指在一个路由器设备中维护IPv6和IPv4两套路由协议栈,使得路由器既能与IPv4主机也能与IPv6主机通信,分别支持独立的IPv6和IPv4路由协议,IPv4和IPv6路由信息按照各自的路由协议进行计算,维护不同的路由表。IPv6数据报按照IPv6路由协议得到的路由表转发,IPv4数据报按照IPv4路由协议得到的路由表转发。3.2隧道策略隧道策略是IPv4/v6综合组网技术中经常使用到的一种机制。所谓“隧道”,简单地讲就是利用一种协议来传输另一种协议的数据技术。隧道包括隧道入口和隧道出口(隧道终点),这些隧道端点通常都是双栈节点。在隧道入口以一种协议的形式来对另外一种协议数据进行封装,并发送。在隧道出口对接受到的协议数据解封装,并做相应的处理。在隧道的入口通常要维护一些与隧道相关的信息,如记录隧道MTU等参数。在隧道的出口通常出于安全性的考虑要对封装的数据进行过滤,以防止来自外部的恶意攻击。隧道的配置方法分为手工配置隧道和自动隧道,而自动配置隧道又可以分为兼容地址自动隧道,6to4隧道,6over4,ISATAP,MPLS隧道,GRE隧道等,这些隧道的实现原理和技术细节都不相同,相应的其应用场景也就不同。典型的隧道技术主要包括:(1)配置隧道手工配置隧道主要应用在个别IPv6主机或网络需要通过IPv4网络进行通信的场合,这种方式的优点是实现相对简单,缺点是扩展性较差,表现在当需要通信的IPv6主机或网络比较多时,隧道配置和维护的工作量较大。(2)6to4隧道6to4隧道是自动隧道的一种,也是IETF较为重视、并得到深入研究、有广阔应用前景的一种网络过渡机制。6to4隧道的主要应用环境是,它可以使连接到纯IPv4网络上的孤立的IPv6子网或IPv6站点与其它同类站点在尚未获得纯IPv6连接时彼此间进行通信。(3)兼容地址自动隧道兼容地址自动隧道是自动隧道的一种,在IETF的RFC中进行规定,但是目前已经不推荐使用这种隧道方式。(4)6over46over4机制通常只能应用在网络边缘,例如企业网和接入网。6over4能够将没有直接与IPv6路由器相连的孤立的IPv6主机通过IPv4组播域作为它们的虚拟链路层形成IPv6的互联。通过这种机制,IPv6可以独立于底层的链路,可以跨越支持组播的IPv4子网。6over4机制由于要求在IPv4网络中支持组播功能,而目前大多数网络均没有布置组播功能,因此在实际应用中很少被利用。(5)隧道代理隧道代理通常应用于独立的小型的IPv6站点,特别是独立的分布在IPv4互联网中的IPv6主机需要连接到已有的IPv6网的情况。隧道代理(TB)提供一种简化配置隧道的方法,可以减少繁重的隧道配置工作。隧道代理的思想就是通过提供专用的服务器作为隧道代理,自动地管理用户发出的隧道请求。用户通过TunnelBroker能够方便和IPv6网络建立隧道连接,从而访问外部可用的IPv6资源。隧道代理这种过渡机制对于在IPv6的早期为吸引更多的IPv6使用者能方便快捷地实现IPv6连接有很大的益处,同时也为早期的IPv6提供商提供了一种非常简捷的接入方式。(6)ISATAPISATAP机制(theIntra-siteAutomaticTunnel Addressing Protocol,站内自动隧道寻址协议)在IETF的RFC中进行定义,通常应用在网络边缘,如企业网或接入网。ISATAP可以和6to4技术联合使用,可以使IPv4站点内的双栈节点通过自动隧道接入到IPv6路由器,允许与IPv6路由器不共享同一物理链路的双栈节点通过IPv4自动隧道将数据包送达IPv6下一跳。(7)MPLS隧道MPLS隧道主要应用于骨干网和城域核心网。MPLS隧道实现IPv6岛屿互联的方式,尤其适合于已经开展了BGP/MPLSVPN业务的运营商。这种过渡方式可以使运营商暂时不必将现有核心网络升级为IPv6网络就可以实现对外提供IPv6业务。IPv6站点必须通过CE连接到一个或多个运行MP-BGP的双栈PE上,这些PE之间通过MP-BGP来交换IPv6的路由可达信息,通过隧道来传送IPv6数据包。(8)二层隧道为了连接分散的IPv6网络,一种可能的方法是利用二层技术(如ATM,PPP,L2TP等)把这些IPv6网络连接在一起。这种方式的优点是概念清晰、易于理解。缺点是实现较为困难,扩展性较差,当需要互联的IPv6网络较多时,不宜采用这种方式。3.3翻译策略在网络的过渡时期不可能要求所有的主机或终端都升级支持双栈,在网络中必然存在纯IPv4主机和纯IPv6主机之间进行通信的需求,由于协议栈的不同很自然地需要对这些协议进行翻译转换。对于协议的翻译涉及两个方面,一方面是IPv4与IPv6协议层的翻译,另一个方面是IPv4应用与IPv6应用之间的翻译。翻译策略可以对应多种实现技术,其中NAT-PT和TRT主要应用于网络汇聚层,而BIA,BIS则主要是针对主机终端而提出的。(1)NAT-PTNAT-PT网关能够实现IPv4和IPv6协议栈的互相转换,包括网络层协议、传输层协议以及一些应用层协议之间的互相转换,原有的各种协议可以不加改动就能与新的协议互通,但该技术在应用上有一些限制:●在拓扑结构上要求一次会话中双向数据包的转换都在同一个路由器上完成,因此地址/协议转换方法较适用于只有一个路由器出口的网络;●一些协议字段在转换时不能完全保持原有的含义。(2)TRT传输中继转换器简称“TRT”(TransportRelayTranslator)适用于纯IPv6网络与纯IPv4网络通信的环境。TRT系统位于纯IPv6主机和纯IPv4主机之间,可以实现(TCP,UDP)/IPv6与(TCP,UDP)/IPv4的数据的对译。传输中继可以分为TCP中继和UDP中继两类。TRT与NAT-PT的最大区别是,TRT做为中继,在TCP/UDP层面以代理的身份来沟通双方,例如TCP中继分别与TCP通信的双方建立TCP连接,双方的所有TCP通信均由TCP中继来中转,而NAT-PT则只起翻译作用,并不代理通信。(3)BISBIS技术是在双栈主机中添加若干个模块(翻译器、扩展域名解析器、地址映射器),用于监测TCP/IP模块与网卡驱动程序之间的数据流,并进行相应IPv4与IPv6数据包之间的相互翻译。当与其他IPv6主机进行通信时,在这台主机内部给对应IPv6主机分配一些IPv4地址,这些地址只在这台主机内部使用。而且,这种分配过程是通过DNS协议自动来完成的。主机可以使用现有的IPv4应用和其他IPv6主机进行通信,使其成为能够既支持IPv4应用又同时支持IPv6应用的双栈主机,从而扩大了双栈主机的应用领域。此外,BIS机制还可以和其他的转换机制共存。(4)BIABIA技术在双栈主机的SocketAPI模块与TCP/IP模块之间加入一个API翻译器,它能够在IPv4的SocketAPI函数和IPv6的SocketAPI函数间进行互译,这种机制简化了IPv4和IPv6间的转换,无需进行IP头的翻译。采用BIA的双栈主机假定在本地节点上同时存在TCP/IPv4和TCP/IPv6两种协议栈。当双栈主机上的IPv4应用程序与其他IPv6主机通信时,API翻译器检测到IPv4应用程序中的SocketAPI函数,并调用IPv6的SocketAPI函数与IPv6主机通信,反之亦然。4综合组网技术的比较分析在IPv4/v6综合组网具体技术的选择时要重点考虑如下几个重要因素:(1)扩展性(Scalability)扩展性一方面是指某种组网技术能否支持网络平滑的升级,扩展性较差的技术虽然会解决目前的问题,但同时也会成为网络升级的障碍。另一方面是指,在网络的各个部分采用的不同技术之间是否存在制约,如某个网络的部分采用了6to4机制,则要求与其通信的其他网络部分也要支持这种机制(采用6to4路由器或6to4中继器)。(2)安全性(Security)安全性包括多个方面:首先,组网技术是否会破坏原网络的安全性。其次,组网技术本身是否存在安全漏洞或隐患。(3)性能(Performance)组网技术的性能包括其对原有网络的网络性能的影响、其自身的网络性能如何两方面。(4)主机需求(RequirementsofHosts)主要需求包括协议栈、IPv4地址(全局还是临时、如何获得和管理)需求、IPv6地址(地址类型、分配策略等)需求等。(5)路由器需求(RequirementsofRouters)(6)IPv4地址需求(IPv4AddressRequirement)当在网络中按照某个组网技术组网时,其对IPv4地址的需求量如何,需要全局地址还是临时地址,地址如何管理等。(7)IPv6地址需求(IPv4AddressRequirement)(8)易用性(EaseofUse)组网技术的复杂性直接制约了其应用的范围,一个复杂的、不易理解的组网技术对网络的采用会带来诸多问题(维护与管理、实施成本等)。(9)易管理性(EaseofManagement)(10)应用场景与应用阶段(ApplicationScenariosandPhase)每种网络迁移策略及其相应的组网技术均有其各自的优点和缺点,有着各自的适用环境,这些特性直接影响了在综合组网中组网技术的选择。(11)其他因素(OtherFactors)IPv6技术增加了一些和网络安全、QoS保证等方面的支持能力,但是在一些综合组网环境中,这些附加的特性可能不能得以体现。5结束语本文对IPv4/v6综合组网时应遵循的基本原则、涉及的主要策略和相应技术进行了分析,对于了解IPv4/6综合组网技术、设计IPv4/6综合组网方案有一定的帮助
关于IPv6的题材很多可以写的啊如IPv4向IPv6过渡策略, 架设IPv6服务器方案等等,下面这个地址里有一些论文,你可以参考下里面有不少关于IPv6的文章,希望对你有所帮助
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