校园网IPv6网络的构建与分析

毕业论文（设计）论文（设计）题目：校园网IPv6网络的构建与分析系别：专业：学号：姓名：指导教师：时间：毕业论文（设计）开题报告系别:计算机与信息科学系专业:网络工程学号姓名王俊论文（设计）题目校园网IPv6网络的构建与分析命题来源□√教师命题□学生自主命题□教师课题选题意义:本选题的目的是开发以IPv6为核心分析与构建校园网络。随着网络的快速发展，网络的普及也越来越大，计算机、IP电话等在现实生活中各个行业的使用，使得我们需要用大量的IP地址，IPv4正在日益枯竭，互联网需要更多的IP地址。IPv4使用的是32位地址，只能支持互联网上大约43亿个拥有单独地址的设备。而IPv6使用的是128位地址，能够支持互联网上接入更多的设备。与IPv4相比，使用IPv6构建校园网提高了网络的整体吞吐量、使得整个服务质量得到很大改善、安全性有了更好的保证、支持即插即用和移动性、更好地实现了多播功能等等。过去的2009全球越来越多的人将使用IPv6地址，CERNET2试验网向用户提供IPv6下一代互联网服务，很多高校开始采用IPv6技术用于改善IPv4的不足，IPv6取代IPv4已成为历史的必然性。研究综述:现阶段大多数高校还在使用IPv4地址构建校园网,但是校园网络节点多，网络地址严重不足这使得我们必须要使用一种新的方法来解决它。现今最主要的解决方法是使用IPv4+NAT。然而随着网络的发展IPv4+NAT也不能阻止网络地址的枯竭。使用IPv6就能很好的解决这个问题。过去人们研究IPv6的主要目的是解决日益减少的IP地址，如今IPv6的使用已经发展到各行各业，IPv6技术地址空间巨大、完全对等、QoS保障机制较强、支持终端移动性等特征则为飞速发展的业务和应用提供了强大的技术支持。然而目前我们大量的网络设备和应用都是基于IPv4设计的，IPv6还没有实现大规模商用，IPv6网络建设初期，首先要解决两个方面的问题，一个是IPv6与IPv4网络的互联互通，一个是IPv6网络之间的互联互通问题。IPv4网络要实现IPv6需要分步骤稳步过渡，不能急于求成。从我国国内的实际情况出发IPv6标准的研究主要有，基本协议类、网络的体系结构和性能指标分配、网络的评估标准和测试方法、网络设备规范和网络设备的测试规范、移动通信类标准、IPv6的业务和应用标准。构建IPv6校园网就是借用了IPv6的地址(其实IP的核心就在于他的地址)和带宽。在整个网络中实施IPv4一般要使用手动配置IP地址，而IPv6加入了对自动配置（AutoConfiguration）的支持。这是对DHCP协议的改进和扩展，使得网络（尤其是局域网）的管理更加方便和快捷。IPv6网络主要使用RIPv6、IDRPv2、OSPFv6路由协议，IPv6支持灵活的寻址方式，大大减小了路由表的规模。在这一新的寻址结构中，中间路由器必须只跟踪其网络的本地部分，以便适当地转发消息，随着IPv6的发展IPv4过渡到IPv6已成为历史的必然性。研究的目标和主要内容：本选题采用IPv6技术搭建校园网，拟定校园使用纯IPv6网络，校园网建设要求采用独立光纤或独立光波通道直接接入CERNET2主干网，使校园网内用户能与CERNET2互通。在路由器上配置路由协议和通过终端用户配置IPv6协议能使校园网内用户能够相互通信，达到资源共享。实现IPv6网络的先进性快速性，为研究实现下一代网络部署校园IPv6做好准备。本选题研究内容如下：(1)了解IPv6技术的原理，分析现今校园网络的主要构建部分与IPv6网络的主要构建部分，分析IPv6网络的先进性。(2)了解现今校园网的主要物理拓扑构建逻辑拓扑，划分功能区。(3)进行需求分析根据需求使用模拟器进行逻辑网络构建，拟定规划两个校区，东校区和西校区网络，一个路由器代表一个网络节点。(4)研究IPv6的配置技术，使用模拟器进行路由器配置，在虚拟网络中实现互通，在虚拟机上安装windowsXP、woindows2000进行IPv6协议的安装。(5)详述在实验过程所遇到的问题，并作详细分析，提出相应的解决方法；(6)对设计的校园网络进行性能测试，记录参数。(7)分析IPv6在网络中的优越性。拟采用的研究方法a）查找并阅读相关资料，了解基本的内容,利用需求分析文档，对整个网络有个初步的架构。b）搜寻实验用的文件文档集和研究过程中用到的各种工具软件。c）根据已有的资料对IPv6网络进行设计、构建。d）采用gns3、CiscoPacketTracer5.3等开发工具对完成的网络进行测试。研究工作的进度安排2010年11月24号－11月29号与指导老师沟通交流，完成毕业论文选题。2010年12月12号－12月19号搜集资料，查阅文献，完成开题报告。2010年12月20号－2011年1月1日完成文献综述2011年1月2号—1月15号定出基于IPv6技术的校园局域网建设的需求分析文档2011年1月16号—1月30号整理相关资料并完成概要和详细设计2011年2月1号—3月30号进行IPv6校园局域网的相关配置和必要性测试2011年4月1号—4月15号后期的调试和测试2011年4月16号—4月30号总结毕业设计的整个过程，完成毕业设计论文初稿2011年5月1号—5月30号修改毕业论文定稿，打印装订，参加答辩参考文献目录[1]马建主编，IPv6原理及在移动通信中的应用[M]，北京：北京科学出版社，1998[2]杨立身，马亚玲．IPv6在校园网中的应用研究[J]．现代计算机（总第二六七期），2007，9：69-70[3]伍海桑，陈茂科等，IPv6原理与实践[M].北京：人民邮电出版社，2000[4]（美）CiscoSystem公司CiscoNetworkingAcademyProgram著，清华大学，北京大学，北京邮电大学，华南理工大学思科网络学院译．思科网络技术学院教程（第一、二学期）（第三版）[M]．北京：人民邮电出版社，2006[5]李涛，网络安全概论[M].北京：电子工业出版社，2004[6]夏涛,余胜生,周敬利,等.开发支持IPv6的应用程序[J].计算机工程,2007,27(10)：51-53[7]张云勇，刘韵洁，张智江．基于IPv6的下一代互联网[M]．北京：电子工业出版社，2004[8]周逊，IPv6下一代互联网的核心[M].北京：电子工业出版社，2003[9]李云琪，杨家海．一个面向IPv6的网络拓扑管理系统的实现[J].计算机工程与应用2004，40(29)：73-75，181指导教师意见该生的选题使用IPv6路由协议建设校园网络，使校园网内用户能够相互通信，达到资源共享。技术上比较新颖，难度适中，也有实用价值，工作量符合要求，同意开题。签名：年月日教研室主任意见同意指导教师意见，同意开题。签名：年月日目录摘要......................................................................1关键词....................................................................1引言......................................................................11IPv6校园网介绍与总体设计...............................................11.1IPv6网络的优势....................................................11.2校园网的设计原则...................................................21.3设计规划...........................................................22IPv6的寻址和路由介绍...................................................42.1IPv6地址的表示....................................................42.2IPv6地址的类型....................................................42.3IPv6的路由........................................................53IPv6的网络安全.........................................................64用户IPv6协议的安装与配置...............................................75校园网络配置............................................................75.1网络地址规划......................................................75.2核心网络的构建实验................................................85.3主干网络的构建实验...............................................105.4网络测试.........................................................116小结...................................................................12参考文献：...............................................................12Abstract.................................................................13Keywords................................................................13致谢.....................................................................131校园网IPv6网络的构建与分析网络工程专业指导教师[摘要]对于新型因特网协议的需要，网络界普遍认为需要更多的地址空间、更好的QoS支持、IP层上更简单的地址设计与处理、更多的媒体类型与使用因特网的设备、更强的安全性，这些需求都在推动着英特网协议IPv6的发展。本文设计建立纯IPv6网络，使用IPv6路由协议建设校园网络，使校园网内用户能够相互通信，达到资源共享。实现IPv6网络的先进性快速性，为将来学校大规模升级为IPv6网络做好准备。[关键词]校园网；IPv6；路由协议引言随着近年来互联网技术超出人们想象的速度迅猛发展。然而，随着基于IPv4协议的计算机网络特别是Internet的快速发展，互联网在产生了巨大的经济效益和社会效益的同时也暴露出其本身一些固有的问题，如IPv4地址的匾乏、安全性不高、路由表过度膨胀，服务质量等。IPv6就是专为弥补这些不足而开发出来的，IPv6作为下一代互联网协议所拥有的巨大地址空间、对移动性的内在支持、即插即用易于配置等优点，IPv6非常适合用于终端数量大的超大规模网络环境。1IPv6校园网介绍与总体设计1.1IPv6网络的优势IPV6与IPV4相比具有以下几个优势：1.IPv6具有更大的地址空间。IPv4中规定IP地址长度为32，约有43亿个IP地址个地址，IPv6所拥有的地址容量是IPv4的约8×10^28倍。2.IPv6使用更小的路由表。IPv6的地址分配一开始就遵循聚类的原则，路由