楊凱雪 曹慶旭

摘要：如今，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在近些年來越發(fā)成熟，高校校園網(wǎng)在這一背景之下應(yīng)運(yùn)而生。在校園網(wǎng)中IPV6逐步取代IPV4技術(shù)成為當(dāng)前的主流互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，相對(duì)而言IPV6技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)還是比較明顯，本文基于此過渡的基礎(chǔ)上對(duì)IPV6技術(shù)進(jìn)行研究，提出平滑過渡的方案。

關(guān)鍵詞：NGN;IPV6;校園網(wǎng);過渡技術(shù)

中圖分類號(hào)：TP393 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-9416（2019）07-0027-01

0 引言

當(dāng)前，高校校園網(wǎng)中普遍采用的是IPV4協(xié)議地址，IPV4經(jīng)過這么多年的發(fā)展已經(jīng)比較成熟，但隨著科技的進(jìn)步，IPV4協(xié)議地址已經(jīng)初步暴露除了它的缺陷，如IPV4協(xié)議地址空間不足、服務(wù)質(zhì)量問題、網(wǎng)絡(luò)安全等問題。

因此更為先進(jìn)的IPV6協(xié)議開始逐步取代。IPV6協(xié)議具有更為充足的地址空間，安全性、便捷性等一些獨(dú)有的優(yōu)勢(shì)，一般高校立足于自身的現(xiàn)實(shí)狀況，可以選擇適合自己的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，更好的對(duì)IPV6協(xié)議進(jìn)行研究，可以推動(dòng)校園網(wǎng)的健康建設(shè)。

1 IPV6技術(shù)的概念

1.1 IPV6的路由

IPV6技術(shù)的誕生，相對(duì)于IPV4的協(xié)議地址來說，IPV6擁有更為充足的地址空間，ISP也有著足夠的地址資源，相對(duì)而然，IPV6網(wǎng)絡(luò)層次劃分的更為明確，這些結(jié)構(gòu)層次不僅明確而且結(jié)構(gòu)嚴(yán)格，對(duì)于核心來說，IPV6技術(shù)也可以更科學(xué)有效的劃分網(wǎng)絡(luò)區(qū)域，對(duì)于這些網(wǎng)絡(luò)區(qū)域，IPV6技術(shù)對(duì)其進(jìn)行編號(hào)，各個(gè)網(wǎng)絡(luò)區(qū)域有著相同的編號(hào)，這么做的優(yōu)勢(shì)就是有利于對(duì)路由器中各個(gè)條目進(jìn)行管理。

1.2 IPV6協(xié)議的特點(diǎn)

IPV6技術(shù)是前代技術(shù)的一種改建與升級(jí)，所以與IPV4技術(shù)相比還是存在著很多前代技術(shù)中不存在的優(yōu)點(diǎn)，首先就是協(xié)議地址的空間性改進(jìn)。

IPV6技術(shù)的運(yùn)用，改變了之前IPV4協(xié)議地址空間不足的缺陷，因?yàn)椴捎玫氖?28個(gè)二進(jìn)制數(shù)來表示計(jì)算機(jī)的地址，這種方法大大提升了地址空間，保證了校園網(wǎng)的安全性與便捷性。

2 IPV6過渡技術(shù)

在大環(huán)境的驅(qū)動(dòng)之下，IPV6技術(shù)會(huì)逐步取代IPV4技術(shù)成為未來校園網(wǎng)建設(shè)中的主流技術(shù)，IPV6并不是一個(gè)全新開發(fā)的技術(shù)，它是基于IPV4之上進(jìn)行改造升級(jí)后的一種技術(shù)，在IPV4向IPV6過渡的過程中，主要有以下幾種過的技術(shù)。

2.1 雙協(xié)議棧技術(shù)及缺陷

所謂雙協(xié)議棧就是指單個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)同時(shí)支持IPV4和IPV6兩種協(xié)議棧。前面我們已經(jīng)提過，IPV6是基于IPV4的一種補(bǔ)充和升級(jí)。相對(duì)于IPV4技術(shù)的成熟，IPV6技術(shù)雖然有著很多優(yōu)勢(shì)，但在短時(shí)間內(nèi)還不能被普遍運(yùn)用，所以實(shí)行單個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)同時(shí)支持IPV4和IPV6兩種協(xié)議的雙協(xié)議棧技術(shù)，是對(duì)IPV6過渡的一種非常有效的技術(shù)。

雙協(xié)議棧技術(shù)雖然是一種很有效的過渡技術(shù)，但也存在涉很多缺點(diǎn)和問題，如因?yàn)橐С謨煞N協(xié)議，那么對(duì)相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備要求較高，很多只能單方面支持一種協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備要么就要被淘汰要么就要升級(jí)，這本身是一種成本的增加。其次因?yàn)橐С謨煞N協(xié)議棧，勢(shì)必會(huì)增加CPU的及內(nèi)存的負(fù)荷，高負(fù)荷的運(yùn)轉(zhuǎn)對(duì)于系統(tǒng)來說是個(gè)很大的負(fù)擔(dān)，長(zhǎng)時(shí)間如此會(huì)嚴(yán)重影響系統(tǒng)的性能。

2.2 隧道技術(shù)及其缺陷

所謂隧道技術(shù)就是指一種協(xié)議封裝到另一種協(xié)議中的技術(shù)，也就是說在這種技術(shù)中，路由器在隧道的入口處將IPV6的數(shù)據(jù)封裝為IPV4的格式，在隧道的出口處再將這些數(shù)據(jù)取出，還原后轉(zhuǎn)發(fā)給目的站點(diǎn)。

隧道技術(shù)與雙協(xié)議棧技術(shù)不同，它不需要網(wǎng)絡(luò)設(shè)備要同時(shí)支持兩種協(xié)議地址。它的操作更為簡(jiǎn)單，只需要在隧道兩端進(jìn)行修改，對(duì)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部并無修改升級(jí)，對(duì)于要做到的目標(biāo)，這種方式更為容易實(shí)現(xiàn)，但這并不意味著隧道技術(shù)沒有缺點(diǎn)能夠平滑的過渡IPV6，它的缺點(diǎn)也是顯而易見的，就是在使用隧道技術(shù)時(shí)，隧道本身的開銷是增加的，開銷的增大就會(huì)降低數(shù)據(jù)的處理效率。不同于雙協(xié)議棧技術(shù)中兩種協(xié)議可以同時(shí)運(yùn)行，在隧道技術(shù)中，IPV4主機(jī)和IPV6主機(jī)之間的通信存在著壁壘，并不是直接通信，著大大降低了工作效率。

2.3 NAT-PT技術(shù)及其缺陷

與雙協(xié)議棧技術(shù)和隧道技術(shù)相同，NAT-PT技術(shù)也是網(wǎng)絡(luò)地址及協(xié)議轉(zhuǎn)換技術(shù)的一種。

NAT-PT技術(shù)有兩種模式，分別為靜態(tài)與動(dòng)態(tài)，靜態(tài)下，NAT-PT是一對(duì)一的IPV6地址和IPV4地址的映射。動(dòng)態(tài)的NAT-PT技術(shù)也是提供一對(duì)一的映射，只不過是使用的IPV4的地址池。

使用這種方式的進(jìn)行兩種協(xié)議的過渡，主要方式就是在IPV6的網(wǎng)絡(luò)中，NAT-PT前綴被IPV6單協(xié)議網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)動(dòng)態(tài)增加到IPV4地址中，這樣就實(shí)現(xiàn)了兩種協(xié)議之間的通信。

3 高校校園網(wǎng)IPV6平滑過渡的方案

IPV6技術(shù)的逐步成熟勢(shì)必要取代IPV4，但是平滑過渡到IPV6網(wǎng)絡(luò)一直都是一項(xiàng)比較困難的技術(shù)，各種過渡技術(shù)都有著各自的優(yōu)劣勢(shì)，根據(jù)不同的現(xiàn)實(shí)狀況，最大限度的節(jié)約成本，提出了以下兩種過渡方案。

第一種核心層替換雙棧設(shè)備，這種方案就是將現(xiàn)有的IPV4核心設(shè)備替換為雙棧核心設(shè)備，讓網(wǎng)絡(luò)能夠同時(shí)使用兩種協(xié)議，在此基礎(chǔ)之上在進(jìn)行過渡，是一種比較穩(wěn)健的過渡方式。

其次是升級(jí)匯聚層設(shè)備的軟件，這種方案就是升級(jí)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的，通過更新軟件來達(dá)到支持雙協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)的要求，通過此來逐步從IPV4過渡到IPV6的網(wǎng)絡(luò)。

IPV6地址結(jié)構(gòu)與前代技術(shù)有著非常大的不同，IPV6地址結(jié)構(gòu)和地址分配采用嚴(yán)格的層次化進(jìn)行管理。采用這種方式進(jìn)行過渡時(shí)，能夠更好地將地址結(jié)構(gòu)與地址分配進(jìn)行層次化管理，減少不必要的資源浪費(fèi)，同時(shí)還能夠減少路由表的規(guī)模。

4 結(jié)論

隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的逐步發(fā)展，基于IPV4協(xié)議的校園網(wǎng)的缺點(diǎn)逐步暴露，IPV6在此基礎(chǔ)上應(yīng)運(yùn)而生，逐步取代IPV4，但是這其中的過渡存在著很多人力物力上的問題。

在過渡過程中，有著雙協(xié)議棧技術(shù)，隧道技術(shù)，NAT-PT技術(shù)等等，都能幫助校園網(wǎng)從IPV4過渡到IPV6，但不可忽略的是在這過程中還存在著很多問題，導(dǎo)致了資源利用不充分，升級(jí)成本偏高等問題，分段研究這些問題并對(duì)過渡技術(shù)進(jìn)行創(chuàng)新，對(duì)整個(gè)IPV6技術(shù)的運(yùn)用起著推動(dòng)作用。使用以上技術(shù)不斷地把IPV4網(wǎng)絡(luò)中的資源遷入IPV6網(wǎng)絡(luò)中，以最終達(dá)到IPV6的整網(wǎng)升級(jí)。

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