基于NAT-PT的IPv4与IPv6综合组网技术研究与设计

第!"卷增刊#$$"年%$月大连理工大学学报!"#$%&’"()&’*&%+%*,-$.*/0"(1-23%"’"405"’6!"!7#88’692/&#$$"文章编号!%$$$’()$(!#$$""*’$$*0’$!收稿日期!#$$"’$(’$0,作者简介!鹿凯宁!%0""’"#男#教授#硕士生导师#研究方向$计算机网络与通信#1’2435$;:5<!>‘<,9=<,7:%高#磊!%0(#’"#男#硕士生#研究方向$下一代网络通信#1’2345$A 3?594!>‘<,9=<,7:,基于=J 1F @1的?@,E ／?@,A 综合组网技术研究与设计鹿凯宁!#高#磊!天津大学电子信息工程学院"天津#F $$$+##摘要!对现有-./!到-./)几种主要过渡技术的特点进行了介绍和比较"并以R 1M \1E #骨干网为背景"分析这几种技术在R 1M \1E #条件下进行组网中的可行性,通过对比"提出了一种基于\D E ’.E 的在校园中进行-./!$-./)组网的方案"并对其性能作了分析和预测,强调了\D E ’.E 的扩展性和可靠性"实现了负载平衡,关键词!R 1M \1E #%\D E ’.E %地址映射%负载平衡中图分类号!E .F 0F文献标识码!DB #引#言随着-:>9@:9>数据业务的飞速发展和全球网络用户数的剧增#其核心协议-./!不断面临着窘境,作为下一代互联网核心协议的-./)无论在地址空间&可靠性&移动性等诸多方面较-./!而言都有很大的优势#它能为网络用户提供更好更高效安全的服务#很多国家和地区都建设起自己的-./)网络,在中国#下一代互联网!R \O -"示范工程核心网建设项目R 1M \1E #’%&#(也已经在#$$!年底建成#是世界上最大规模的纯-./)网络,可以预见#由-./!过渡到-./)仍需要很长的一段时间#由-./!向-./)网络的平稳过渡和-./!)-./)综合组网形式的研究#有助于探索下一代互联网的发展方向和技术模式#为网络设备制造商的研发方向提供参考依据#影响着-./)实用化和商业化的步伐%同时#对-./)自身的完善和发展也具有促进作用,目前已经出现了很多种针对不同情况的过渡策略#比较常见的有$双协议栈技术&隧道技术和地址翻译技术,C #几种过渡方案及比较C 6C #双协议栈技术和隧道技术双栈技术是指同时具有-./!和-./)两个协议栈%它既可以处理-./!的分组#也可以处理-./)的分组,实现它要与其他的技术相结合,在-./!)-./)###综合组网中#不论是运营商的骨干网还是接入网#所需的路由器和接入设备一般都需要具备双栈功能,隧道技术是一种通过穿越-./!主干网而实现-./)间通信的技术,隧道端点通常都是双栈节点,在隧道入口以一种协议的形式来对另外一种协议数据进行封装#并发送,在隧道出口对接受到的协议数据解封装#并做相应的处理,隧道可分为手工配置隧道和自动建立隧道#自动配置隧道有-*D E D .&)>?!&)?/9@!等技术#这些隧道的实现原理和技术细节各不相同#其相应的应用场景也不同,C 6>#=J 1F @1［F］设想一下-./!到-./)的过渡过程#考虑到平滑过渡和过渡成本等问题#最理想的情况是在现有-./!网络不变的情况下#不断加入双栈网络#并逐步将-./!网络中的主机升级为双栈%最后出现一个完全支持双栈协议的-:>9@:9>%最终过渡到-./)网络,但是在目前的实际中#不可能让所有的主机或终端都升级支持双栈%在网络中不可避免地存在纯-./!主机和纯-./)主机之间进行通信的业务需求#由于协议栈的不同很自然地需要对这些协议进行翻译转换,\D E ’.E 就为这种情况提供了一种解决方案,\D E ’.E 是一种网络地址转换协议#其基本工作原理如图%所示,它在进行-./!)-./)地址转换###的同时在-./!分组和-./)分组之间进行包头和语义的翻译,有些网络协议会把地址信息存放在封包的负载中!而\D E’.E机制又无法得到封包中的信息!引入D N O可以协助\D E’.E来达到这个功能, \D E’.E可以引入P\*’D N O的支持!从而实现-./)单协议网络节点和-./!单协议网络节点之间的相互通信,为了实现-./!地址到-./)地址的转换!转换网关一般要维护一个-./!和-./)地址的映射关系表,映射分为静态地址映射"动态地址映射和地址#端口映射,D#基于=J1F@1的校园组网方案由前面的各种分析!在R1M\1E#逐步完善和实现应用的条件下!将从现在的一个仅在各高校间进行实验科研目的网络逐渐发展成为一个中国网络科技创新的基础平台"##!未来将会有更多的-./)网络连接到这个大环境中去,校园-./!$-./)的综合组网!要侧重于增加网内的-./)主机数量!充分利用R1M\1E#网络的高速接入特点和其中丰富的教育科研资源,对组网方案的讨论中!可以看到\D E’.E技术在综合组网中的重要作用!特别是校园中-./)主机数逐渐庞大的情况下!-./)网络和-./!网络之间的互通变得更加重要,图#是一种基于\D E’.E的校园内部-./!$ -./)综合组网方案%根据实际!将综合网分为纯-./!&纯-./)和双栈网络三类,前面的组网规则中提到!双协议栈的主机不需要协议转换!自动选择相应的通信协议!如图中双栈用户区中的主机所示,中加以实践并逐步完善,-./!!-./)综合组网的实施"要根据不同的环境提出具体详细的方案"考虑路由#域名#安全等诸多问题"所以综合组网理论还需要在以后的实践中不断丰富和深化,参考文献：!%"P 11M -\O *#V -\P 1\M,-:>9@:9>6@?>?7?5#/9@K 4?:)$-./)%K 6974I 473>4?:!*",M G R #!)$#!*,5,"&-1E G #%00(,!#"吴建平#李#星#李崇荣,R \O -核心网R 1M \1E #的设计!1Y ’C N ",北京&中国教育和科研计算机网##$$"!#$$"’$(’$#"#8>>6&’’L L L,79@:9>,9=<,7:’,!F "E *-M E *-*O #*M -*B M 1*V.,\9>L ?@;3==@9K K >@3:K 53’>4?:’6@?>?7?5>@3:K 53>4?:$\D E ’.E %!*",M G R#+))#!*,5,"&-1E G ##$$$,!!"*M B *a M 1*O.#V C N P M 1O 1T,-.:9>L ?@;3==@9K K>@3:K 53>?@$\D E %>9@24:?5?A H 3:=7?:K 4=9@3>4?:K !*",M G R#))F #!*,5,"&-1E G #%000,!""叶润国#冯彦君#吴#宇#等,\D E ’.E 可扩展性和可靠性问题研究![",微电子学与计算机##$$!#>C $!%&%0’#!,<-.-&$23&%HH -.*4%"(/-23%"’"40&G "#//3-?@,E ’?@,A 2"F -R *./-%2-%-/I "$OG &.-H"%=J 1F @1D ?#L 6&-’&’(##3+2#D 0&$1./,,J ,I #J 0.<=,’&.K *’I ,=96<&,’#’(&’00=&’(#)&6’5&’(?’&@0=A &<B #)&6’5&’(F$$$+##!/&’6%J G ./$&2/&E 896369@4:>@?=<79KK ?29;9H >978:?5?A49K3J ?<>>899/?5/929:>I @?2-./!>?-./)3:=7?263@9K >89=4I I 9@9:79J 9>L 99:>892,Y 3K 9=?:>89R 1M \1E ##>89I 93K 4J 454>49K?I>8923665H 4:A >?-./!’-./)7?’9U 4K >9:79:9>L ?@;3@93:35H Z 9=,E 8@?<A 8>897?263@4K ?:#36@?‘97>I ?@@9354Z 4:A >89-./!’-./)7?’9U 4K >9:79:9>L ?@;J 3K 9=?:\D E ’.E4K A 4/9:,D :=>896369@3:35H Z 9K3:=I ?@973K >K>8969@I ?@23:79?I >896@?‘97>,K -0I"$H .&R 1M \1E #(\D E ’.E (3==@9K K23664:A (5?3=J 353:79#%W 大连理工大学学报第!"卷#。