计算机光盘软件与应用 ２０１０年第１４期 Ｃｏｍｐｕｔｅｒ ＣＤ Ｓｏｆｔｗａｒｅ ａｎｄ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ 工程技术 基于ＩＰｖ６的校园网过渡策略研究 张泰，王少永，王恂 （河北软件职业技术学院，河北保定０７１０００） 摘要：ＩＰｖ６协议，作为下一代的因特网协议，已在互联网中得到一定程度的应用，但仍然存在着很多有待改进和完 善的地方，ＩＰｖ４像ＩＰＶ６的过渡不可能一蹴而就，实现从ＩＰＶ４到ＩＰＶ６的完全过渡还需要很长的时间，不同的网络结构也 会有各自不同的过渡策略。 关键词：ＩＰｖ４；ＩＰｖ６；Ｉｐｓｅｃ；策略 中图分类号：ＴＰ３９３．０４ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００７—９５９９（２０１０）１４—０１０９一Ｏ１ Ｃａｍｐｕｓ Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｔｒａｎｓｉｔｉｏｎ Ｓｔｒａｔｅｇｉｅｓ Ｒｅｓｅａｒｃｈ ｂａｓｅｄ ｏｎ ＩＰｖ６ Ｚｈａｎｇ Ｔａｉ，Ｗａｎｇ Ｓｈａｏｙｏｎｇ，Ｗａｎｇ Ｘｕｎ （Ｓｏｆｔｗａｒｅ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｈｅｂｅｉ，Ｂａｏｄｉｎｇ ０７１ ０００，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｅｔ：ＩＰｖ６ ｐｒｏｔｏｃｏｌ，ａｓ ｔｈｅ ｎｅｘｔ ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ，ｈａｓ ｂｅｅｎ ｉｎ ｔｈｅ Ｉｎｔｅｒｎｅｔ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ ｔｏ ｓｏｍｅ ｅｘｔｅｎｔ，ｂｕｔ ｔｈｅｒｅ ａｒｅ ｓｔｉｌｌ ｍａｎｙ ａｒｅａｓ ｔｏ ｂｅ ｉｍｐｒｏｖｅｄ ａｎｄ ｐｅｒｆｅｃｔｅｄ， ｖ４ ｔｒａｎｓｉｔｉｏｎ ｃａｎ ｎｏｔ ｂｅ ａｃｈｉｅｖｅｄ ａｓ ＩＰＶ６，ＩＰＶ４ ｔｏ ＩＰＶ６ ｆｒｏｍ ａ ｃｏｍｐｌｅｔｅ．Ｔｈｅ ｔｒａｎｓｉｔｉｏｎ ｗｉｌｌ ｔａｋｅ ａ ｌｏｎｇ ｔｉｍｅ，ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｎｅｔｗｏｒｋ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ ｗｉｌｌ ｈａｖｅ ｄｉｆｅｒｅｎｔ ｔｒａｎｓｉｔｉｏｎ ｓｔｒａｔｅｇｉｅｓ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ＩＰｖ４；ＩＰｖ６；Ｉｐｓｅｃ；Ｓｔｒａｍｇｙ ＩＰｖ６已被认为是下一代护联网的核心通信协议，但是一种新的 协议从诞生到广泛应用需要一个过程。ＩＰｖ４自１９７０年底ＩＰｖ４被采 纳以来，已有２Ｏ多年的历史，几乎现有的每个网络及其连接设备 都支持ＩＰｖ４，要想短时间内完成从ＩＰｖ４到ＩＰｖ６的转换是不切实际 的。当前急需考虑的是ＩＰｖ４与ＩＰｖ６共存及如何过渡的问题。 ｌＰｖ６的主要特点 （一）１２８位地址扩展空间 ＩＰｖ４地址位数是３２位而ＩＰＶ６协议把地址位数扩大到了１２８ 位，理论上能提供２ 个地址，ＩＰｖ４地址不足的问题被彻底解决。 这样庞大的地址空间能够完全满足互联网的增长需求，不但每个 人可以拥有一个ＩＰ地址，还可以使所有的通信设备、移动设备诸 如电视、手机都可以分配一个ＩＰ地址并接入Ｉｎｔｅｒｎｅｔ。 （二）数据包头的简化与可扩展性 ＩＰｖ６对数据包头进行了简化，尽量避免那些很少使用的区域 静态地占用空间，尽管ＩＰｖ６地址的位数是ＩＰｖ４的４倍，但报头 却只有ＩＰｖ４的２倍。报头控制域由ＩＰｖ４的１２个减少为８个。同 时ＩＰｖ６采用了固定格式的报头，降低了路由器处理分组的开销， 简化了路由器的操作，提高了选路的效率。 （三）完善的服务质量（Ｑｏｓ） ＩＰｖ６提供对服务质量的支持，报头中的８位流类别字段可以 支持多达６４种业务：２Ｏ位流标签字段可以对多媒体数据流提供 良好的标记和支持，确保所必须的带宽，以保证可靠的实时报文 传输。由于数据流类别信息包含在ＩＰＶ６的基本报头中，即使是 ＩＰＳｅｅ加密的数据报文也可以获得服务质量的支持 （四）良好的安全性 这一点相对于ＩＰｖ４有了较大的提高。ＩＰｖ６协议内置安全机 制，并已经标准化。ＩＰｖ６把ＩＰｓｅｃ作为必备协议，保证了网络层 端到端通信的完整性和机密性。ＩＰｖ６同ＩＰ安全性（ＩＰＳｅｃ）机制 和服务一致。 （五）自动的地址配置 ＩＰｖ６支持无状态和有状态（ＤＨＣＰｖ６）两种地址的自动配方式。 （六）更好的可移动性 ＩＰｖ６定义了在ＩＰ层实现的移动支持协议，即移动ＩＰｖ６。移 动ＩＰｖ６给网络服务提供更大的灵活性。 二、ＩＰＶ６的过渡技术 为了渐进的、无伤害的由基于ＩＰｖ４的网络过渡到基于ＩＰｖ６ 的网络，同时尽可能地充分利用现有资源，减少过渡的成本的问 题，目前国内外解决过渡问题采用的基本技术主要有三种： （一）双协议栈技术 双协议栈是指在单个节点同时支持工Ｐｖ４和ＩＰｖ６两种协议栈。 由于ＩＰｖ６和ＩＰｖ４协议是功能相近的网络层协议，两者都基于相同 的物理平台，而且加载于其上的传输层协议ＴＣＰ和ＵＤＰ也没有区别， 所以可以在一台主机上同时支持ＩＰｖ４协议和工Ｐｖ６协议。 （二）隧道技术 一、隧道（Ｔｕｎｎｅ１）是指将一种协议封装到另外一种协议中以实 现互联目的的机制。使用随到技术可以通过现有的ＩＰＶ４网络将局 部的ＩＰＶ６网络连接起来，实在“孤岛”间的通信，它基于现有的 ＩＰＶ４路由体系来传送ＩＰＶ６数据报。 （三）协议转换技术 协议转换就是将发往ＩＰｖ６节点的ＩＰｖ４报头按字段逐一翻译 成ＩＰｖ６报头，或者将发往ＩＰｖ４的ＩＰｖ６报头按字段逐一翻译成 ＩＰｖ４报头，使之可以被目的节点正确接收和识别。这种转换对上 层协议是透明的，利用转换机制可以在纯ＩＰｖ６节点和纯ＩＰｖ４节 点之间建立通信，而无需修改应用软件。 三、校园网向ｌＰＶ６过渡的策略 目前，有不少的学校由多个校区组成，其校园网的结构为多 层次结构。最底层为接入层，它直接与主机相连；其次是汇聚层； 再就是校区骨干网；最后是核心交换层。过渡的实质是将目前的 ＩＰｖ４网全面过渡到ＩＰｖ６网。目前ＩＰｖ６网正在兴起，但基于ＩＰｖ６ 的应用还不是很多，全面升级到ＩＰｖ６还不是时机。另外，学校用 于更新网络的资金也有限。为了更好地利用现有的网络设备，尽 可能地降低升级的成本，以实现平滑地向ＩＰｖ６的过渡，过渡的过 程可分为三个阶段进行： 第一阶段：处于保证校园网的稳定性的考虑，可在校园里新 建一个小型的ＩＰｖ６实验网（或在现有设备上改造成），这样既不 需要花费大量的成本，又能积累ＩＰｖ６网的应用经验。 第二阶段：一方面随着经验的积累，另一方面随着ＩＰｖ６的应 用增多，逐步地将ＩＰｖ４的节点升级到ＩＰｖ６节点，加大ＩＰＶ６节点 的覆盖面。 第三阶段：全面过渡到纯ＩＰｖ６网。 四、结束语 总之，从ＩＰｖ４向ＩＰｖ６过渡是Ｉｎｔｅｒｎｅｔ发展过程中不可逾越 的一个过程，在相当长的时间内，ＩＰｖ４将与ＩＰｖ６共存。ＩＰｖ６网 络应用将加速信息技术在教育等多学科领域中的渗透和影响力， 实现ＩＰｖ４时代难以想象的复杂网络教育。目前各项技术尚处于起 步阶段，高校必须要根据自身的情况科学的分析、合理布局，找 出最佳的方案。 参考文献： ｆ１］ＲｅｇｉｓＤｅｓｍｅｕｌｅｓ．Ｃｉｓｃｏ．ＩＰｖ６网络实现技术【Ｍ】．人民邮电出版 社．２００４ ［２］沈庆伟，张霖．基于隧道的ＩＰＶ４／ＩＰｖ６过渡技术分析【Ｊ】＿计算机技 术与发展，２００７，１７，５：１７０—１７２ ［３］４５－海桑．ＩＰｖ６原理与实践【Ｍ】．人民邮电出版社，２０００ ［４】马严，赵晓宇．１］７４向ＩＰ６过渡技术综述【Ｊ】．北京邮电大学学 报，２００２，１２ ［５１张五红，王宇．高校ＩＰｖ６校园网的部署与配置【Ｊ】．计算机工程与 设计，２００７，２８，１３：３１０６—３１１０
