论文部分内容阅读
摘要：本文以IPV6校园网建设为研究对象，首先针对校园网建设过程中IPV6技术的应用进行了简要分析，在此基础之上详细分析了IPV6校园网建设中的部署方式，希望能够为高校IPV6校园网建设实践的开展提供一定的意见与建议。
关键词：IPV6；校园网；技术；部署；建设；分析
中图分类号：TP393 文献标识码：A 文章编号：1007-9599 （2013） 01-0059-02
既有校园网建设建立在IPV4基础之上实现。然而随着应用的频繁与成熟，IPV4在校园网建设中的应用局限性开始显现，特别需要注意的就是在移动技术及宽带技术迅猛发展背景下，IPV4地质枯竭性问题。与此同时，还涉及到对移动性支持薄弱、配置结构复杂、Qos性能水平低等多个方面的不足，不利于校园网的长期发展。而IPV6作为一种全新的网络协议，能够具备超大规模的地址存储空间，同时对于Qos的支持更为具体，能够在简化基本配置结构的同时，实现整个网络运行的安全性与可拓展性，应当是校园网建设的主流方向。本文试针对以上问题做详细分析与说明。
1 校园网建设过程中IPV6技术的应用分析
1.1 在将IPV6技术应用于校园网建设的过程当中，地址自动配置是相对于服务器设备而言的。在应用IPV6技术进行地址自动配置的实践工作中，需要将PC机设备作为基本节点，同时需要面向PC节点发送相应的IP地址指令（指令的面向对象是相对于“本地连接”而言的）。具体指令描述方式如下所示：
netshinterfaceipv6setaddress
与此同时，按照状态运行机制的差异性，可以将有关地址自动配置的运行机制分为状态性自动配置以及无状态性自动配置这两种类型。首先，对于状态性自动配置技术而言，这一类型的地址自动配置要求在某种程度上进行人为性的干预操作，确保服务器能够及时与各个PC节点所表现出的状态信息保持对应状态，同时还需要实现对这部分状态信息的有效管理。为实现上述目标，要求在校园网的建设过程当中为服务器的配置提供大量且充足的资源。这一点也正是此种自动配置技术在实践应用方面的局限性。一般来说，对于中小规模校园网建设而言，应当尽量避免选取此类自动配置技术模式。仅针对大规模校园网采取此种地址自动配置工作模式，同时在BSP启动协议以及DHCP动态主机配置协议中进行妥善选取。与此同时，为确保地址配置的有效性，要求DHCP动态主机配置协议服务器能够同时面向客户端提供包括（1）IP地址；（2）子网掩码；（3）DNS域名服务器（针对默认网关而言）；（4）服务器地址在内的相关信息（针对默认网关而言）。其次，对于无状态性地址自动配置技术的应用而言，要求节点在确定自身链路地址数据信息准确性的基础之上，验证该链路所对应的本地地址是否是正确性的链路地址。在此基础之上，还要求PC节点能够确定所需要进行配置的信息范围。在当前技术支持下，此种配置方式对于各种类型的校园网IPV6建设而言适应性良好。
1.2 在将IPV6技术应用于校园网建设的过程中，需要涉及到对一类节点通信协议的引入及应用——即NDP邻居发现协议。简单来说，NDP邻居发现协议是一种以实现PC节点相互之间的通信为目的的协议。在当前技术条件支持下，邻居发现协议涉及到包括路由器宣告、路由器请求、路由器重定向、邻居请求以及邻居宣告在内的五类控制信息报文模式。与此同时，在IPV6校园网的建设过程当中，通过应用NDP邻居发现协议的方式，还能够面向MAC地址对象以及IP地址对象，建议相应的映射关系。可将其应用于校园网三层交换器设备或是路由器设备之间的通信转化作业当中，确保控制报文信息传递的有效性。
1.3 在将IPV6技术应用于校园网建设的过程当中，路由协议的应用可以说是最为关键的工作环节之一。按照路由属性的差异性，校园网IPV6建设过程中所涉及到的路由协议主要包括RIPV6路由信息协议、IDRPV2域间路由协议以及OSPFV6开放最短路径优先协议这三种类型。其中，OSPFV6开放最短路径优化协议在实践应用过程当中可以将其作为整个IPV6支持下，校园网建设系统内部网关所遵循的一般性协议指令，对于大规模性的应用网络而言有着良好的可视性，然而并不适用于校园网建设系统的实际情况，因此不建议在校园网建设过程当中予以采用。与此同时，对于RIPV6路由信息协议以及IDRPV2域间路由协议而言，上述两类路由协议均属于距离矢量协议模式，综合对两种模式在基本命令方面的优势比较，建议在校园网IPV6建设过程当中选取RIPV6路由信息协议作为基本路由协议。路由协议作用下基本命令表达方式如下所示：Ipv6routerrip
2 IPV6校园网建设部署方案分析
IPV6校园网的部署是一个长期性且综合性的应用过程，应当以构建一个可管理性、安全性、有效性且高效性的IP网络系统为目的而实施。从实践工作的角度上来说，在IPV6校园网进行部署应用的过程当中，按照IPV6校园网与既有IPV4校园网之间的对应关系，部署方式可以进一步划分为：（1）IPV6校园网新建部署模式；（2）既有IPV4校园网升级部署模式；（3）既有IPV4校园网升级配合部分IPV6校园网新建模式。具体而言，可以从以下几个方面进行考量。
2.1 IPV6校园网新建部署模式分析：为最大限度的保障校园网平台能够同时实现对两种不同类型业务流的承载与沟通，建议在IPV6校园网新建过程当中，对于组网建设网络设备的选型，应当考虑网络设备是否能够同时实现对IPV4以及IPV6模式的支持。在基于新建的IPV6校园网建设过程当中，其采取支持双栈的三层交换机设备作为整个IPV6校园网的部署结构的核心所在。在此基础之上实现对既有IPV4交换机设备的汇聚与接入处理。按照此种部署方式，所有与IPV6校园网建设相关的三层功能均直接交由双栈核心进行处理与实现（传统意义上校园网三层功能的实现建立在汇聚层基础之上）。基于对上述问题的分析，整个IPV6校园网的新建部署基本结构示意图如下图所示（见图1）。在此种部署结构作用之下，校园网业务互通的实现方式在于：①.内部IPV4对应IPV4、IPV6对应IPV6业务直接经由双栈网进行互通，此过程当中不涉及到协议转换问题；②.内部IPV4对应IPV6业务通过双栈网交换机进行网络地址转换（NAT-PT），在此过程当中实现业务互通处理；③.内部IPV4对应外部IPV4业务通过出口进行网络地址转换，在此过程当中实现业务互通处理；④.内部IPV6对应外部IPV6业务通过核心交换机设备进行直接联通，在此过程当中实现业务互通处理。
图1 IPV6校园网新建部署模式基本结构示意图
2.2 既有IPV4校园网升级部署模式分析：在针对既有IPV4校园网进行升级处理的过程当中，首先需要购置全新的双栈设备（仅部分设备可直接通过软件升级的方式实现对双栈模式的支持）。从这一角度上来说：对于能够直接以软件升级方式实现双栈运行的校园网而言，IPV6建设过程中的基本部署模式如上述IPV6校园网新建部署模式基本一致，业务互通方式也基本一致；而对于无法直接以软件升级方式实现双栈运行的校园网而言，则需要指令IPV4以及IPV6分别在校园网网内实现业务互通，通过对双栈设备的新增方式，实现IPV6核心交换机设备与NAT-PT网络地址转换的有效互通。
2.3 既有IPV4校园网升级配合部分IPV6校园网新
3 结束语
IPV6可以说是下一代互联网网络应当采用的核心协议。既有IPV4逐步向IPV6方向发展有着重要意义。高校作为IPV6协议的实施主体，应当在校园网建设过程中融入对IPV6技术及其实践的研究。总而言之，本文针对有关IPV6校园网建设相关问题做出了简要分析与说明，希望能够引起各方关注与重视。
参考文献：
[1]贾德良，刘捷，张安定.基于校园网的实验室在线预约系统的设计与实现[J].现代计算机（专业版），2009（6）：137-139.
[2]刘立坤，武永卫，徐鹏志.CorsairFS：一种面向校园网的分布式文件系统[J].西安交通大学学报，2009，43（8）：43-47.
[3]杨加，宋维佳，张蓓.基于IP控制网关和802.1x的校园网认证计费解决方案[J].通信学报，2006，27（z1）：108-112.
[4]刘劲松，张彬，柴文磊.校园网园区搜索引擎的设计与实现[J].河北大学学报（自然科学版），2011，31（4）：439-444.
[5]章勇，李之棠，张洁卉.校园网用户仿真测试系统的研究与实现[J].广西大学学报（自然科学版），2011，36（z1）：73-77.
[6]董守玲，李佳，张凌.基于距离的IPv6校园网拓扑发现整合算法[J].华南理工大学学报（自然科学版），2012，40（8）：69-75.
关键词：IPV6；校园网；技术；部署；建设；分析
中图分类号：TP393 文献标识码：A 文章编号：1007-9599 （2013） 01-0059-02
既有校园网建设建立在IPV4基础之上实现。然而随着应用的频繁与成熟，IPV4在校园网建设中的应用局限性开始显现，特别需要注意的就是在移动技术及宽带技术迅猛发展背景下，IPV4地质枯竭性问题。与此同时，还涉及到对移动性支持薄弱、配置结构复杂、Qos性能水平低等多个方面的不足，不利于校园网的长期发展。而IPV6作为一种全新的网络协议，能够具备超大规模的地址存储空间，同时对于Qos的支持更为具体，能够在简化基本配置结构的同时，实现整个网络运行的安全性与可拓展性，应当是校园网建设的主流方向。本文试针对以上问题做详细分析与说明。
1 校园网建设过程中IPV6技术的应用分析
1.1 在将IPV6技术应用于校园网建设的过程当中，地址自动配置是相对于服务器设备而言的。在应用IPV6技术进行地址自动配置的实践工作中，需要将PC机设备作为基本节点，同时需要面向PC节点发送相应的IP地址指令（指令的面向对象是相对于“本地连接”而言的）。具体指令描述方式如下所示：
netshinterfaceipv6setaddress
与此同时，按照状态运行机制的差异性，可以将有关地址自动配置的运行机制分为状态性自动配置以及无状态性自动配置这两种类型。首先，对于状态性自动配置技术而言，这一类型的地址自动配置要求在某种程度上进行人为性的干预操作，确保服务器能够及时与各个PC节点所表现出的状态信息保持对应状态，同时还需要实现对这部分状态信息的有效管理。为实现上述目标，要求在校园网的建设过程当中为服务器的配置提供大量且充足的资源。这一点也正是此种自动配置技术在实践应用方面的局限性。一般来说，对于中小规模校园网建设而言，应当尽量避免选取此类自动配置技术模式。仅针对大规模校园网采取此种地址自动配置工作模式，同时在BSP启动协议以及DHCP动态主机配置协议中进行妥善选取。与此同时，为确保地址配置的有效性，要求DHCP动态主机配置协议服务器能够同时面向客户端提供包括（1）IP地址；（2）子网掩码；（3）DNS域名服务器（针对默认网关而言）；（4）服务器地址在内的相关信息（针对默认网关而言）。其次，对于无状态性地址自动配置技术的应用而言，要求节点在确定自身链路地址数据信息准确性的基础之上，验证该链路所对应的本地地址是否是正确性的链路地址。在此基础之上，还要求PC节点能够确定所需要进行配置的信息范围。在当前技术支持下，此种配置方式对于各种类型的校园网IPV6建设而言适应性良好。
1.2 在将IPV6技术应用于校园网建设的过程中，需要涉及到对一类节点通信协议的引入及应用——即NDP邻居发现协议。简单来说，NDP邻居发现协议是一种以实现PC节点相互之间的通信为目的的协议。在当前技术条件支持下，邻居发现协议涉及到包括路由器宣告、路由器请求、路由器重定向、邻居请求以及邻居宣告在内的五类控制信息报文模式。与此同时，在IPV6校园网的建设过程当中，通过应用NDP邻居发现协议的方式，还能够面向MAC地址对象以及IP地址对象，建议相应的映射关系。可将其应用于校园网三层交换器设备或是路由器设备之间的通信转化作业当中，确保控制报文信息传递的有效性。
1.3 在将IPV6技术应用于校园网建设的过程当中，路由协议的应用可以说是最为关键的工作环节之一。按照路由属性的差异性，校园网IPV6建设过程中所涉及到的路由协议主要包括RIPV6路由信息协议、IDRPV2域间路由协议以及OSPFV6开放最短路径优先协议这三种类型。其中，OSPFV6开放最短路径优化协议在实践应用过程当中可以将其作为整个IPV6支持下，校园网建设系统内部网关所遵循的一般性协议指令，对于大规模性的应用网络而言有着良好的可视性，然而并不适用于校园网建设系统的实际情况，因此不建议在校园网建设过程当中予以采用。与此同时，对于RIPV6路由信息协议以及IDRPV2域间路由协议而言，上述两类路由协议均属于距离矢量协议模式，综合对两种模式在基本命令方面的优势比较，建议在校园网IPV6建设过程当中选取RIPV6路由信息协议作为基本路由协议。路由协议作用下基本命令表达方式如下所示：Ipv6routerrip
2 IPV6校园网建设部署方案分析
IPV6校园网的部署是一个长期性且综合性的应用过程，应当以构建一个可管理性、安全性、有效性且高效性的IP网络系统为目的而实施。从实践工作的角度上来说，在IPV6校园网进行部署应用的过程当中，按照IPV6校园网与既有IPV4校园网之间的对应关系，部署方式可以进一步划分为：（1）IPV6校园网新建部署模式；（2）既有IPV4校园网升级部署模式；（3）既有IPV4校园网升级配合部分IPV6校园网新建模式。具体而言，可以从以下几个方面进行考量。
2.1 IPV6校园网新建部署模式分析：为最大限度的保障校园网平台能够同时实现对两种不同类型业务流的承载与沟通，建议在IPV6校园网新建过程当中，对于组网建设网络设备的选型，应当考虑网络设备是否能够同时实现对IPV4以及IPV6模式的支持。在基于新建的IPV6校园网建设过程当中，其采取支持双栈的三层交换机设备作为整个IPV6校园网的部署结构的核心所在。在此基础之上实现对既有IPV4交换机设备的汇聚与接入处理。按照此种部署方式，所有与IPV6校园网建设相关的三层功能均直接交由双栈核心进行处理与实现（传统意义上校园网三层功能的实现建立在汇聚层基础之上）。基于对上述问题的分析，整个IPV6校园网的新建部署基本结构示意图如下图所示（见图1）。在此种部署结构作用之下，校园网业务互通的实现方式在于：①.内部IPV4对应IPV4、IPV6对应IPV6业务直接经由双栈网进行互通，此过程当中不涉及到协议转换问题；②.内部IPV4对应IPV6业务通过双栈网交换机进行网络地址转换（NAT-PT），在此过程当中实现业务互通处理；③.内部IPV4对应外部IPV4业务通过出口进行网络地址转换，在此过程当中实现业务互通处理；④.内部IPV6对应外部IPV6业务通过核心交换机设备进行直接联通，在此过程当中实现业务互通处理。
图1 IPV6校园网新建部署模式基本结构示意图
2.2 既有IPV4校园网升级部署模式分析：在针对既有IPV4校园网进行升级处理的过程当中，首先需要购置全新的双栈设备（仅部分设备可直接通过软件升级的方式实现对双栈模式的支持）。从这一角度上来说：对于能够直接以软件升级方式实现双栈运行的校园网而言，IPV6建设过程中的基本部署模式如上述IPV6校园网新建部署模式基本一致，业务互通方式也基本一致；而对于无法直接以软件升级方式实现双栈运行的校园网而言，则需要指令IPV4以及IPV6分别在校园网网内实现业务互通，通过对双栈设备的新增方式，实现IPV6核心交换机设备与NAT-PT网络地址转换的有效互通。
2.3 既有IPV4校园网升级配合部分IPV6校园网新
3 结束语
IPV6可以说是下一代互联网网络应当采用的核心协议。既有IPV4逐步向IPV6方向发展有着重要意义。高校作为IPV6协议的实施主体，应当在校园网建设过程中融入对IPV6技术及其实践的研究。总而言之，本文针对有关IPV6校园网建设相关问题做出了简要分析与说明，希望能够引起各方关注与重视。
参考文献：
[1]贾德良，刘捷，张安定.基于校园网的实验室在线预约系统的设计与实现[J].现代计算机（专业版），2009（6）：137-139.
[2]刘立坤，武永卫，徐鹏志.CorsairFS：一种面向校园网的分布式文件系统[J].西安交通大学学报，2009，43（8）：43-47.
[3]杨加，宋维佳，张蓓.基于IP控制网关和802.1x的校园网认证计费解决方案[J].通信学报，2006，27（z1）：108-112.
[4]刘劲松，张彬，柴文磊.校园网园区搜索引擎的设计与实现[J].河北大学学报（自然科学版），2011，31（4）：439-444.
[5]章勇，李之棠，张洁卉.校园网用户仿真测试系统的研究与实现[J].广西大学学报（自然科学版），2011，36（z1）：73-77.
[6]董守玲，李佳，张凌.基于距离的IPv6校园网拓扑发现整合算法[J].华南理工大学学报（自然科学版），2012，40（8）：69-75.