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作为构成现今互联网技术基石的IPv4协议得到了广泛应用,然而由于IPv4具有有限的地址空间、路由选择效率低、服务质量差以及安全性不够等缺陷,使得未来网络的发展受到了严重制约。随着IPv6的发展,凭借其优越的性能终将占据IPv4基石的地位。但由于运营商的骨干网仍以IPv4为主,人们无法接受网络的暂停,因此需要一种方案在短时间低成本的情况下在现有的IPv4网络架构上实现IPv6站点之间的互通。IPv6快速部署(IPv6Rapid Deployment,6RD)就是这样一种方案。本文首先介绍了IPv6的重要性,其次针对零散的IPv6网络间通信研究了实现从IPv4到IPv6的过渡最常见三种技术(双栈技术、翻译技术和隧道技术),分析了这三种技术的优缺点,进而展开对6RD自动隧道技术的设计与实现的研究,具体的研究内容及主要工作如下:(1)在研究6RD自动隧道技术原理的基础上,通过采用vxWorks嵌入式操作系统作为开发的系统环境,以武汉烽火网络有限责任公司的高端路由器作为开发平台,Wind River公司提供的Tornado作为开发环境,对6RD隧道进行了详细的研究,重点分析了6RD目的地址映射算法、隧道的封装、自动隧道的特性。(2)在自动隧道实现过程中,本文通过将符合目的地址为隧道接口的静态路由数据流送cpu处理,给每条不同数据流动态生成相应的路由表项,软件计算隧道的目的地址,在芯片不支持6RD自动隧道的情况下实现了6RD自动隧道。并通过内核调用GTF定时器,定时监控IPv6三层路由表项是否有相应的数据流通过,如果没有流通过则删除动态生成的路由表项,实现6RD隧道路由的老化。(3)设计了基于vxWorks操作系统的6RD总体方案及软硬件的实现环境。在总体方案基础上完成了数据结构的设计和软件模块化的设计,编写6RD程序,并运行调试。其软件模块化设计可以分为初始化模块、收发包模块、路由管理模块以及配置模块。初始化模块对内存进行了分配,hook函数的注册等;收发包模块设计与实现部分给出了具体的收发包处理过程;路由管理模块设计与实现部分给出了6RD隧道动态路由添加与老化过程的实现,配置模块设计与实现部分列出了相应的命令行及其功能的实现。(4)最后设计测试方案,并搭建测试平台对其功能及性能进行测试和验证。功能测试内容包括IPv6前缀代理及域内地址检查功能测试、设备间基本通信测试、同时支持IPv4和IPv6的基础业务和应用测试。性能测试包括吞吐量测试、转发延测试和过载丢包率测试。测试结果满足设计要求。