基于IPv6的校園網(wǎng)絡(luò)建設(shè)研究

杜 濤

（晉中學(xué)院遠(yuǎn)程教育學(xué)院，山西晉中 030600）

0 引言

伴隨著全球網(wǎng)絡(luò)的不斷發(fā)展，傳統(tǒng)互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議IPv4的核心——IP地址已經(jīng)于2011年2月3日分配完畢.作為互聯(lián)網(wǎng)大國(guó)的我國(guó)只分配到了330,224,128個(gè)，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足我國(guó)需求.隨著物聯(lián)網(wǎng)等新技術(shù)的發(fā)展，IP地址數(shù)量的限制已經(jīng)成為我國(guó)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的瓶頸.作為下一代因特網(wǎng)的核心協(xié)議IPv6，有著幾乎用之不竭的地址數(shù)量，能極大地滿足互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展.近年來(lái)我國(guó)的IPv6網(wǎng)絡(luò)建設(shè)發(fā)展迅速，2004年開(kāi)通的CERNET2骨干網(wǎng)標(biāo)志著世界上規(guī)模最大的純IPv6互聯(lián)網(wǎng)建成，可為全國(guó)的科研機(jī)構(gòu)和高校提供IPv6高速接入服務(wù).普通高校的校園網(wǎng)從IPv4過(guò)渡到IPv6已經(jīng)成為校園網(wǎng)建設(shè)的必然選擇.海量的IP地址、高安全性和高轉(zhuǎn)換速度等IPv6網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)，必將對(duì)高校未來(lái)信息化建設(shè)產(chǎn)生重要影響.

1 IPv6網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)演進(jìn)過(guò)程

圖1 IPv6網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展

1.1 發(fā)展初級(jí)階段

IPv6網(wǎng)絡(luò)在互聯(lián)網(wǎng)中以孤島形式存在，主干網(wǎng)絡(luò)和主要應(yīng)用仍然以IPv4協(xié)議為主，各IPv6網(wǎng)絡(luò)孤島通過(guò)隧道技術(shù)連接.

1.2 兩代協(xié)議網(wǎng)絡(luò)共存階段

基于IPv6協(xié)議的骨干網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)，許多支持IPv6協(xié)議的應(yīng)用可以在網(wǎng)絡(luò)中貫穿通信.同時(shí)，在這一階段大量的IPv4網(wǎng)絡(luò)仍然存在，兩種協(xié)議網(wǎng)絡(luò)并存.當(dāng)前我國(guó)的網(wǎng)絡(luò)即屬于這一階段，北大、清華等高校都已經(jīng)建成較為成熟的純IPv6網(wǎng)絡(luò)或?qū)嶒?yàn)室.

1.3 I Pv6協(xié)議成為主流階段

與第一階段情況相反，互聯(lián)網(wǎng)中的骨干網(wǎng)全部為IPv6協(xié)議，IPv4協(xié)議成為了Interent中的孤島.

經(jīng)過(guò)三個(gè)階段的發(fā)展，IPv6協(xié)議就會(huì)漸漸成為因特網(wǎng)主流，逐漸取代IPv4協(xié)議.

2 校園網(wǎng)從IPv4到IPv6的過(guò)渡技術(shù)

IPv4到IPv6網(wǎng)絡(luò)的轉(zhuǎn)變是一個(gè)逐漸變化的過(guò)程，高校不能把現(xiàn)有的IPv4校園網(wǎng)全部推倒重來(lái)，必須依照三個(gè)階段的順序逐漸演進(jìn)，需要一個(gè)很長(zhǎng)的時(shí)間.在過(guò)渡時(shí)間里，IPv4和IPv6必定同時(shí)存在，怎樣解決兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián)互通，這就需要一些過(guò)渡技術(shù)的支持，常見(jiàn)的過(guò)渡技術(shù)有以下幾種：

2.1 雙協(xié)議棧

雙協(xié)議棧技術(shù)是指網(wǎng)絡(luò)和節(jié)點(diǎn)能同時(shí)接受IPv6和IPv4兩種協(xié)議，這種技術(shù)的存在可以使校園網(wǎng)中的網(wǎng)絡(luò)接口和傳輸層只做少量的修改就能同時(shí)接受兩種協(xié)議棧，使得網(wǎng)絡(luò)主機(jī)與IPv4或IPv6站點(diǎn)通信時(shí)自動(dòng)選擇對(duì)應(yīng)的協(xié)議.雙協(xié)議棧技術(shù)具有更好的通用性和交互性，但是在實(shí)現(xiàn)的過(guò)程中，數(shù)據(jù)包在通訊線路中的所有節(jié)點(diǎn)設(shè)備都必須能夠支持雙協(xié)議棧技術(shù)才能實(shí)現(xiàn)其功能.雙協(xié)議協(xié)一般用于比較小型的網(wǎng)絡(luò).

2.2 隧道技術(shù)

類似于現(xiàn)實(shí)中的隧道，可以使數(shù)據(jù)穿過(guò)IPv4網(wǎng)絡(luò)把IPv6信息孤島鏈接起來(lái).這種技術(shù)是在隧道入口處把IPv6分組封裝到IPv4分組中，封裝完成的分組通過(guò)IPv4網(wǎng)絡(luò)傳輸，這些分組報(bào)頭協(xié)議字段值為41，用來(lái)特別區(qū)分IPv4分組負(fù)載.隧道技術(shù)操作比較簡(jiǎn)單，在隧道的兩端出入口操作即可，實(shí)現(xiàn)比較容易.隧道技術(shù)的缺點(diǎn)在于轉(zhuǎn)化時(shí)采取封裝操作，需要占用一定的電腦資源.

2.3 網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換/協(xié)議轉(zhuǎn)換技術(shù)（NAT-PT）.

NAT-PT技術(shù)主要集成在路由設(shè)備中實(shí)現(xiàn)兩種協(xié)議的互通.具有NAT-PT技術(shù)的網(wǎng)關(guān)路由器支持地址、協(xié)議等轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包在兩種網(wǎng)絡(luò)中傳遞，達(dá)到協(xié)議轉(zhuǎn)換、動(dòng)態(tài)地址翻譯和應(yīng)用層網(wǎng)關(guān)相結(jié)合的目的.NAT-PT技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是可以不用改造IPv6和IPv4網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)，就可以實(shí)現(xiàn)IPv6和IPv4的相互連通.缺點(diǎn)是網(wǎng)絡(luò)設(shè)備資源開(kāi)銷較大，建設(shè)時(shí)需要規(guī)格較高、價(jià)格較貴的路由器.

3 基于IPv6協(xié)議校園網(wǎng)的部署

基于IPv6協(xié)議的校園網(wǎng)部署是一個(gè)漸進(jìn)的過(guò)程，分為全新部署校園網(wǎng)和新老校園網(wǎng)共存兩種情況.

3.1 新建基于I Pv6協(xié)議的校園網(wǎng)

新建IPv6校園網(wǎng)時(shí)組網(wǎng)模式相對(duì)簡(jiǎn)單，核心層和匯聚層可以直接采用支持雙棧技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，直接支持IPv6協(xié)議.這樣可以使校園網(wǎng)既兼顧當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)情況又具備了很好的擴(kuò)展性.（如圖2所示）校園網(wǎng)三層核心機(jī)需采用支持雙棧技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，所有IPv6與IPv4的交互均交由三層交換處理即可.

3.2 已有老校園網(wǎng)升級(jí)

對(duì)于已經(jīng)建設(shè)完成、正在使用的老IPv4校園網(wǎng)進(jìn)行改造時(shí)，由于部分網(wǎng)絡(luò)仍然能夠使用，所以必須采用對(duì)現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)影響最小的的策略進(jìn)行升級(jí)，用逐步新建、逐步聯(lián)通的辦法實(shí)現(xiàn)從IPv4到IPv6網(wǎng)絡(luò)的過(guò)渡.可首先將校園網(wǎng)的核心交換機(jī)升級(jí)為雙棧，其他部分保持不變.升級(jí)完成核心設(shè)備后，能夠分別提供IPv4和IPv6兩個(gè)出口；雙棧主機(jī)用隧道方式直接連接到核心交換機(jī)接入IPv6網(wǎng)絡(luò)，這種方式不會(huì)對(duì)原有的IPv4用戶產(chǎn)生影響.同時(shí)我們必須看到，這種過(guò)渡方式只適用于IPv6/IPv4雙棧用戶較少的情況.第一，用戶直接接入核心設(shè)備，增大了網(wǎng)絡(luò)核心的負(fù)載，容易影響網(wǎng)絡(luò)效率；第二，網(wǎng)絡(luò)必須對(duì)所有IPv6用戶的VLAN、端口、IP地址作相應(yīng)的策略，如果用戶太多則會(huì)使配置變得過(guò)于繁瑣.由于校園網(wǎng)中IPv6的用戶相對(duì)集中，往往是一個(gè)實(shí)驗(yàn)室或一個(gè)教學(xué)樓，那么就可以在升級(jí)完成核心設(shè)備后逐步升級(jí)網(wǎng)絡(luò)匯聚，解決上面提到的網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架中的兩點(diǎn)弊端，實(shí)現(xiàn)老校園網(wǎng)IPv4到IPv6的升級(jí).

圖2 基于IPv6協(xié)議的校園網(wǎng)

4 建立基于IPv6協(xié)議的Web站點(diǎn)

目前Windows2003自帶的IIS6.0和ApacheWeb Server都支持IPv6協(xié)議.在Windows2003中，只要在IIS中建立網(wǎng)絡(luò)站點(diǎn)時(shí)選擇IP地址（全部未分配），就可以發(fā)布IPv6協(xié)議的站點(diǎn).Apache中設(shè)置比較復(fù)雜，下文以Apache服務(wù)器為例配置虛擬主機(jī).

首先打開(kāi)運(yùn)行Apache Server，指令如下：

3.運(yùn)用績(jī)效審計(jì)方法，保證績(jī)效審計(jì)效率質(zhì)量。一是積極地探索和創(chuàng)新內(nèi)部審計(jì)內(nèi)容、方法和技術(shù)手段，將先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)運(yùn)用到審計(jì)中去，把信息論、系統(tǒng)論等科學(xué)理論運(yùn)用到績(jī)效審計(jì)中去；二是利用計(jì)算機(jī)輔助審計(jì)作為績(jī)效審計(jì)的必要手段，以增強(qiáng)評(píng)估結(jié)果的真實(shí)性、可信性。目前，油田企業(yè)通過(guò)ERP系統(tǒng)等基本建立了較為完備的信息化管理體系，內(nèi)部審計(jì)部門(mén)應(yīng)進(jìn)一步提高審計(jì)信息化水平，大力推行諸如AIS等審計(jì)輔助系統(tǒng)，加快審計(jì)技術(shù)轉(zhuǎn)型，充分利用企業(yè)已有資源，提高審計(jì)效率，保證審計(jì)質(zhì)量。

#/etc/init.d/httpd start

打開(kāi)配置文件：

#vihttpd.conf

找到如下代碼

Listen 74.86.48.99:80

添加以下代碼

Listen［2607:f0d0:1002:11::4］:80

重新啟動(dòng)Apache

#service httpd restart

Options Follow SymLinksMultiViews Indexes

Directory ceshi.php lndex.htm

ServerAdmin data@163.com

DocumentRootE: oot

ErrorLog E: ootlogerror_log.txt

CustomLog E: ootlogaccess_log.txt

在訪問(wèn)IPv6節(jié)點(diǎn)時(shí)客戶端需要在輸入的網(wǎng)址或IP地址前后加［］，如：http://［www.ipv6home.cn/soft/］.

5 結(jié)語(yǔ)

IPv6協(xié)議作為替換目前IPv4的互聯(lián)網(wǎng)核心協(xié)議，被越來(lái)越多地研究和應(yīng)用，兩代互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議的過(guò)渡已經(jīng)是所有學(xué)者一致認(rèn)為的必然趨勢(shì).本文結(jié)合IPv6的特點(diǎn)以及當(dāng)前校園網(wǎng)的實(shí)際狀況，討論和研究了校園網(wǎng)從IPv4到IPv6過(guò)渡的相關(guān)技術(shù)，對(duì)IPv6在高校中的大規(guī)模地應(yīng)用具有一定意義.

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