编号：本科毕业论文（设计）基于IPv6技术的校园网构建——以北京职业中专为例系（院）：信息工程学院姓名：王晨学号：专业：通信工程年级：指导教师：职称：完成日期：2012年5月摘要随着互联网的快速发展，特别是物联网的时代的到来，许许多多的设备都需要接入互联网，这对本来就不宽裕的IPv4地址是一个巨大的消耗，在这样的背景下，世界各国纷纷开展了对下一代互联网协议，就是IPv6协议的研究。
我国在IPv6的研究方面非常积极，并于2004年底建成了世界上最大的纯IPv6网Cernet2网，在下一代互联网技术的研究方面取得了可喜的进展。
但是IPv4向Ipv6的过渡并不能一蹴而就，在很长一段时间内两者会共存，那么如何平稳渐进地过渡到IPv6是必须要解决的一个问题。
同样，作为院校教学和科研的重要网络——校园网也面临着同样的问题，需要升级改造。
但是整个网络从IPv4过渡到IPv6需要相当长的时间，我们不能一下把以前的IPv4网全盘否定，因此需要在原有的IPv4网络上研究如何接入到IPv6网络上。
本文根据北京职业中专校园网的现状，依托北京职业中专现有的网络设备，提出了以北京职业中专现有的校园网为基础的二期组网方案，然后在window平台下利用仿真平台对方案里提出的过渡技术进行了可行性验证，并得出一系列的结论。
关键词：IPv6；校园网；过渡技术AbstractWith the rapid development of Internet, especially the content of the arrival of the age of the Internet, many equipment need to access the Internet, the originally not bounteous IPv4 addresses is a huge consumption, in this context, the various countries began to the next generation of the Internet protocol, IPv6 is the agreement. In the research of Chinese IPv6 very positive, and at the end of 2004, built the world's largest pure IPv6 nets Cernet2 nets, in the next generation of the Internet technology made great progress. But the transition to Ipv6 IPv4 and can't overnight, in a very long period of time will both coexist, so how to smooth the transition to gradually Ipv6 is must to solve a problem.Also, as a college teaching and scientific research of the campus network-an important face the same problem, need to upgrade transformation. But the whole network from IPv4 transition to IPv6 need quite a long time, can't we once the former IPv4 nets completely negative, so we need to the original IPv4 network research how to access to IPv6 on on the network.In this paper, according to the present situation of college campus network yellow, yellow on the existing network equipment institute, put forward the existing yellow college campus network based network schemes for phase three, and then in the workbench window using simulation platform in the transition of the plan put forward the feasibility of technology verification, and to draw a series of conclusion.Key words:IPv6; Campus Network;technology transition目录摘要 (I)1 绪论 (1)1.1 论文研究背景 (1)1.2 国内外研究现状 (1)1.3 论文主要内容 (1)2 IPv4向IPv6的过渡方案分析 (3)2.1 IPv6 协议简介 (3)2.2 IPv4向IPv6过渡的必然性和目标 (4)2.3 IPv4向IPv6过渡的主要阶段 (4)2.4 IPv4向IPv6过渡应用的技术 (5)2.5各种过渡技术应用场景 (6)3 北京职业中专向IPv6网过渡的方案设计 (6)3.1北京职业中专校园网现状分析 (6)3.1.1 北京职业中专校园网网络现状 (6)3.1.2 北京职业中专校园网主要网络设备 (6)3.2 北京职业中专校园网对于IPv6建网设需求 (7)3.3 北京职业中专组建IPv6网的组网原则 (8)3.4 北京职业中专实现IPv6网络互联设计 (8)3.4.1 新建部分网络 (8)3.4.2 升级现有网络 (9)3.5 北京职业中专校园网接入Cernet2网的设计 (10)3.5.1 Cernet2网简介 (10)3.5.2 北京职业中专接入Cernet2网方案 (11)4 构建北京职业中专IPv6校园网的仿真实验 (12)4.1 仿真平台的构建 (12)4.1.1 仿真平台的介绍 (13)4.1.2 仿真平台的建立 (13)4.2 局域网内 IPv6 主机联通的实现 (14)4.3 协议转换技术 (17)4.3.1 协议转换技术介绍 (17)4.3.2 NAT-PT 技术的仿真实现 (21)5 结束语 (33)5.1 总结 (33)5.2 展望 (33)参考文献 (34)致谢 (35)1 绪论1.1 论文研究背景随着互联网的发展，互联网的应用已深入到社会生活的各个方面，但是现有网络协议暴露出许多缺点，2012年3月29日，国家发改委、工业和信息化部等部门公布的《关于下一代互联网“十二五”发展建设的意见》指出，由于技术和历史方面的原因，中国的互联网存在网络地址获取量不足、安全可信度较差、服务质量较低等突出问题，严重制约互联网产业向更高层次发展。
因此，随着下一代互联网技术的到来，我国面临着新的机遇和挑战，对IPv6技术的研究也就具备更加广阔的现实意义。
基于上述原因，在我的这篇论文中，研究基于IPv6技术的校园网构建，也就具备了实用的现实价值，本文通过将IPv6技术应用到校园网的建设之中，建立安全、可控、可管和可运营的下一代校园网试商用环境，实现校园网用户的IPv6普遍访问和校园网信息资源的IPv6普遍服务，使其成为学校新一代教学和科研信息基础设施。
1.2 国内外研究现状根据互联网产业业界达成的一致共识，从2012年6月6日开始，全世界范围内的IPv6将正式启动。
通过内容提供商，网络服务提供商以及设备制造商的功能努力，我们将在互联网上看到一些真实的IPv6流量。
不只是那一天，这个改变是永久性的。
目前美国和欧洲国家对IPv6的发展研究和实验非常关注，日本和韩国等亚洲国家则在IPv6 的商用及业务开展方面处于领先地位，中国起步晚于日本和韩国等国，但是中国互联网和通信市场具有巨大空间和应用前景。
在我国，近日工信部发布的《互联网行业“十二五”发展规划》（以下简称《规划》）中指出“十二五”期间要求骨干网全面支持IPv6，主要商业网站、教育科研网站和政府网站支持IPv6。
《规划》要求以移动互联网、物联网等为切入点开展IPv6应用示范。
建设IPv6网络基础资源统计分析平台。
建立网站和IDC系统IPv6评测认证机制，因此我国相当重视IPv6的研究工作。
1.3 论文主要内容本论文从实际情况出发，通过分析北京职业中专现有的网络拓扑结构，提出以北京职业中专由现有的IPv4网络逐步过渡到IPv6网络的过渡方案，即在可以原有的网络基础上建立IPv6实验室，在IPv6实验室中进行IPv6网络的实验和研究，并通过过渡技术中的协议转换技术进行IPv6网络和原有IPv4网络的互联。
在以后逐步把IPv4的应用迁移到IPv6网络中，最后实现IPv6网络成为校园网的主干网络。
论文的最后根据论文中提出的方案方法选用仿真平台进行了方案的可行性仿真，对以后北京职业中专真实的过渡提供了参考意见，具有一定的实际意义。
2 IPv4向IPv6的过渡方案分析2.1 IPv6 协议简介IPv6是下一代互联网协议[1]，用于替代现在广泛使用的IPv4协议。
IPv6 采用的是128位编码地址[2]，理论地址共有2128个，远远大于IPv4的232个理论地址，它的地址表示不同于IPv4的“.”结构，而是采用“：”来表示。
目前我们使用的第二代互联网IPv4技术，核心技术属于美国。
它的最大问题是网络地址资源有限，一方面是地址资源数量的限制，另一方面是随着电子技术及网络技术的发展，计算机网络将进入人们的日常生活，可能身边的每一样东西都需要连入全球因特网。
在这样的环境下，IPv6应运而生。
单从数量级上来说，IPv6所拥有的地址容量达到2128（算上全零的）个。
这不但解决了网络地址资源数量的问题，同时也为除电脑外的设备连入互联网在数量限制上扫清了障碍[3]。
IPv6协议的主要特征如下:(1) 扩展地址:地址有16字节长，可以提供几乎不受限的IP地址空间;另外，IPv6中取消了广播地址而代之以任意播(anycast)地址。
IPv4中用于指定一个网络接口的单播地址和用于指定由一个或多个主机侦听的组播地址基本不变。
(2) 简化包头格式:IPv4有12个字段，且长度在没有选项时为20字节，但在包含选项时可达60字节。