畢業(yè)論文-ipv6隧道技術研究與實現(xiàn)

1、<p><b>　　目 錄</b></p><p>　　1 互聯(lián)網(wǎng)IP通信協(xié)議1</p><p>　　1.1 IP概述1</p><p>　　1.2 IPV4協(xié)議簡介2</p><p>　　1.3 IPV6協(xié)議簡介3</p><p>　　1.4 IPV4與IPV6的區(qū)別和聯(lián)

2、系4</p><p>　　2 IPV4到IPV6的過渡5</p><p>　　2.1 IPv4/IPv6雙棧方法5</p><p>　　2.2 IPv6協(xié)議隧道方法7</p><p>　　2.2.1 IPv6-over-IPv4 隧道技術9</p><p>　　2.2.2 6to4隧道技術9</p&g

3、t;<p>　　2.2.3 ISATAP隧道技術9</p><p>　　2.2.4 IPv4兼容IPv6自動隧道10</p><p>　　2.2.5 6PE隧道技術11</p><p>　　2.2.6 Teredo隧道11</p><p>　　3 隧道技術實現(xiàn)12</p><p>　　3.1 模

4、擬器介紹12</p><p>　　3.2 模擬器實現(xiàn)6to4隧道技術12</p><p><b>　　4 小結17</b></p><p><b>　　圖表目錄</b></p><p>　　圖 1 互聯(lián)網(wǎng)通信3</p><p>　　圖 2 ipv6/ipv6雙協(xié)議通

5、信6</p><p>　　圖 3 ipv6隧道通信7</p><p>　　圖 4 跨網(wǎng)絡隧道通信8</p><p>　　圖 5 ISATAP隧道10</p><p>　　圖 6 DOC下查看隧道11</p><p>　　圖 7 DOC下隧道IP12</p><p>　

6、　圖 8 Dynamips啟動13</p><p>　　圖 9 6to4路由器拓撲圖13</p><p>　　圖 10 Dynamips模擬器CCNP拓撲圖14</p><p>　　圖 11 R2,R3,R4地址配置15</p><p>　　圖 12 R2,R4路由配置15</p><p>　

7、　圖 13 連通ipv4網(wǎng)絡16</p><p>　　圖 14 靜態(tài)路由17</p><p>　　圖 15 R1,R5連通17</p><p>　　圖 16 R2,R4隧道情況17</p><p>　　IPv6隧道技術研究與實現(xiàn)</p><p>　　摘要：IPv6協(xié)議是因特網(wǎng)的新一代通信協(xié)議，本文介紹

8、了如何實現(xiàn)從IPv4到IPv6的平滑過渡,研究從IPv4到IPv6過度的技術。通過搜集整理大量的書籍信息和互聯(lián)網(wǎng)信息，概括總結了IPV6到IPV4的通信方式和通信技術。對于ipv6隧道技術給予了深入研究。被稱為下一代互聯(lián)網(wǎng)的IPv6如何實現(xiàn)與上一代協(xié)議的互聯(lián)，如何完成從第一代通信協(xié)議到第二代通信協(xié)議的過渡，這些都是本文所要探討的。如何實現(xiàn)IPv6穿越IPv4網(wǎng)絡通信，本文對IPv6隧道提供一種可行的模擬方案，使用模擬器Dynamips實

9、現(xiàn)IPv6隧道技術。通過使用Dynamips模擬器，虛擬出五個路由器，通過在五個路由器上配置實驗環(huán)境，實現(xiàn)ipv6穿越ipv4網(wǎng)絡通信，完成6to4隧道通信。</p><p>　　關鍵詞：IPv4 ；IPv6；IPv6隧道；Dynamips</p><p><b>　　引言 </b></p><p>　　如今最廣泛應用的IP版本仍然是IPv4。

10、然而IPv6也已經(jīng)開始使用了。IPv6與IPV4相比有更長的地址作準備，因此可以滿足更多網(wǎng)絡使用者的需要。IPv6基本包括了IPv4的所有功能，所以IPv6技術的使用也對互聯(lián)網(wǎng)效率的提高起到很大的作用。當前階段IPV4仍然占據(jù)著互聯(lián)網(wǎng)的大部分江山，IPV6的大量投入使用還將是漫長的過程。但是IPV6作為一種新技術，它也必將承擔起自己的使命。作為一種新的技術，我們對于它充滿了期待和新鮮感，本文將對于這種IPV4到IPV6新技術的過度問題進

11、行研究。并且用模擬器Dynamips實現(xiàn)ipv6隧道技術的通信。</p><p>　　1 互聯(lián)網(wǎng)IP通信協(xié)議</p><p><b>　　1.1 IP概述</b></p><p>　　IP(Internet Protocol)是“網(wǎng)絡之間互連的協(xié)議”的縮寫，是計算機網(wǎng)絡通信協(xié)議，是用來唯一標識互聯(lián)網(wǎng)上計算機的邏輯地址。一般IP即是指IPV4。I

12、P地址都是一個十分重要的概念，INTERNET的許多服務和特點都是通過IP地址體現(xiàn)出來的。它規(guī)定了計算機在因特網(wǎng)上進行通信時應當遵守的規(guī)則，每臺連網(wǎng)計算機都依靠IP地址來標識自己。IP是網(wǎng)絡上信息從一臺計算機傳遞給另一臺計算機的方法或者協(xié)議，IP地址將其與網(wǎng)絡上其他計算機區(qū)別開。IP協(xié)議實際上是一套由軟件程序組成的協(xié)議軟件，它有一個非常重要的內(nèi)容，那就是給因特網(wǎng)上的每臺計算機和其它設備都規(guī)定了一個唯一的地址，叫做“IP 地址”。<

13、/p><p>　　1.2 IPV4協(xié)議簡介</p><p>　　IPv4(Internet Protocol version 4)，工作在網(wǎng)絡層，是網(wǎng)際通信協(xié)議版本4。IPv4中規(guī)定IP地址長度為32比特。IPv4首部一般是20字節(jié)長。一般的書寫法為4個用小數(shù)點分開的十進制數(shù)。也有人把4位數(shù)字化成一個十進制長整數(shù)，但這種標示法并不常見。IPv6使用的128位地址所采用的位址記數(shù)法。 過去IAN

14、AIP地址分為A,B,C,D 4類，把32位的地址分為兩個部分：前面的部分代表網(wǎng)絡地址，由IANA分配，后面部分代表局域網(wǎng)地址。如在C類網(wǎng)絡中，前24位為網(wǎng)絡地址，后8位為局域網(wǎng)地址，可提供254個設備地址(因為有兩個地址不能為網(wǎng)絡設備使用: 255為廣播地址，0代表此網(wǎng)絡本身) 。IP包由首部(header)和實際的數(shù)據(jù)部分組成。數(shù)據(jù)部分一般用來傳送其它的協(xié)議，如TCP，UDP，ICMP等。數(shù)據(jù)部分最長可為65515字節(jié)(Byte)(

15、=2xx16 - 1 - 最短首部長度20字節(jié)) 。一般而言，低層(鏈路層) 的特性會限制能支持的IP包長。 Ipv4并不區(qū)分作為網(wǎng)絡終端的主機(host) 和網(wǎng)絡中的中間設備如路由器中間的差別。每臺電腦可以即做主機又做路由器。</p><p><b>　　圖 1 互聯(lián)網(wǎng)通信</b></p><p>　　1.3 IPV6協(xié)議簡介</p><p>

16、;　　IPv6（Internet Protocol Version 6）是網(wǎng)絡層協(xié)議的第二代標準協(xié)議，也被稱為IPng（IP Next Generation，下一代因特網(wǎng)）。它是IETF（Internet Engineering Task Force，Internet工程任務組）設計的一套規(guī)范，是IPv4的升級版本。IPv6和IPv4之間最顯著的區(qū)別為：IP地址的長度從32比特增加到128比特。IPv6正處在不斷發(fā)展和完善的過程中，它在

17、不久的將來將取代目前被廣泛使用的IPv4。IPv6的地址結構中除了把32位地址空間擴展到了128位外，還對IP主機可能獲得的不同類型地址作了一些調(diào)整，IPv6中取消了廣播地址而代之以點播地址。IPv4中用于指定一個網(wǎng)絡接口的單播地址和用于指定由一個或多個主機偵聽的組播地址基本不變。IPv6中包括總長為40字節(jié)的8個字段(其中兩個是源地址和目的地址)。它與IPv4包頭的不同在于，IPv4中包含至少12個不同字段，且長度在沒有選項時為20字

18、節(jié)，但在包含選項時可達60字節(jié)。IPv6使用了固定格式的包頭并減少了需要檢查和處理的字段的數(shù)量，這將使得選路的效率更高。在IP</p><p>　　IPv6地址表示方式</p><p>　　IPv6地址被表示為以冒號（:）分隔的一連串16比特的十六進制數(shù)。每個IPv6地址被分為8組，每組的16比特用4個十六進制數(shù)來表示，組和組之間用冒號隔開，比如：2001:0000:130F:0000:0

19、000:09C0:876A:130B。為了簡化IPv6地址的表示，對于IPv6地址中的“0”可以有下面的處理方式： 每組中的前導“0”可以省略，即上述地址可寫為2001:0:130F:0:0:9C0:876A:130B。如果地址中包含連續(xù)兩個或多個均為0的組，則可以用雙冒號“::”來代替，即上述地址可寫為2001:0:130F::9C0:876A:130B。</p><p>　　IPv6主要有三種類型的地址：單播

20、地址、組播地址和任播地址。</p><p>　　單播地址：用來唯一標識一個接口，類似于IPv4的單播地址。發(fā)送到單播地址的數(shù)據(jù)報文將被傳送給此地址所標識的接口。</p><p>　　組播地址：用來標識一組接口（通常這組接口屬于不同的節(jié)點），類似于IPv4的組播地址。發(fā)送到組播地址的數(shù)據(jù)報文被傳送給此地址所標識的所有接口。</p><p>　　任播地址：用來標識一組接

21、口（通常這組接口屬于不同的節(jié)點）。發(fā)送到任播地址的數(shù)據(jù)報文被傳送給此地址所標識的一組接口中距離源節(jié)點最近（根據(jù)使用的路由協(xié)議進行度量）的一個接口。</p><p>　　1.4 IPV4與IPV6的區(qū)別和聯(lián)系</p><p>　　IPv6是新一代Internet通信協(xié)議，具有許多的功能特色：全新的表頭格式、較大的地址空間、有效及階層化的地址與路由架構、內(nèi)建的安全性、與鄰近節(jié)點相互作用的新型通

22、信協(xié)議Neighbor Discovery Protocol for IPv6、可擴展性等。</p><p>　　IPV6與IPV4相比具有以下幾個優(yōu)勢：一，IPv6具有更大的地址空間。IPv4中規(guī)定IP地址長度為32個比特，即有2^32-1個地址；而IPv6中IP地址的長度為128比特，即有2^128-1個地址。二，IPv6使用更小的路由表。IPv6的地址分配一開始就遵循聚類的原則，這使得路由器能在路由表中用一

23、條記錄表示一片子網(wǎng)，大大減小了路由器中路由表的長度，提高了路由器轉發(fā)數(shù)據(jù)包的速度。三，IPv6增加了增強的組播支持以及對流的支持，這使得網(wǎng)絡上的多媒體應用有了長足發(fā)展的機會，為服務質量（QoS，Quality of Service）控制提供了良好的網(wǎng)絡平臺。四，IPv6加入了對自動配置的支持。這是對DHCP協(xié)議的改進和擴展，使得網(wǎng)絡（尤其是局域網(wǎng)）的管理更加方便和快捷。五，IPv6具有更高的安全性。在使用IPv6網(wǎng)絡中用戶可以對網(wǎng)絡層的

24、數(shù)據(jù)進行加密并對IP報文進行校驗，極大的增強了網(wǎng)絡的安全性。</p><p>　　IPv4面臨的最緊迫的問題是地址空間的大小問題，主要研究方向也定位在如何減少地址空間的浪費并提高使用效率上。其他議題，包括選路、網(wǎng)絡管理、配置及IPv4擴展選項有時考慮到IPv4存在的時間，它確實工作得不錯。那為什么還要用其他的東西來替換它呢？畢竟如果把IPv4替換掉的話，網(wǎng)絡中的所有系統(tǒng)均需要升級。IPv4需要一些改變以使得它能夠

25、在網(wǎng)絡協(xié)議的發(fā)展中得以繼續(xù)生存。增長中的網(wǎng)絡正在消耗有限的IP地址空間資源，這一簡單問題意味著地址空間必須擴充。IPV4將逐漸出現(xiàn)向IPv6過渡，IPv4與IPv6將共存并交互。</p><p>　　2 IPV4到IPV6的過渡</p><p>　　IPv6是新一代Internet通信協(xié)議，以后IPv4的全面升級向IPv6過渡必定是漸進的。考慮到目前已經(jīng)有大量網(wǎng)絡和節(jié)點連接到Interne

26、t，人們無法接受大量的切換形式的升級。隨著網(wǎng)絡廠商和開發(fā)者逐漸將IPv6引入不同的平臺，隨著網(wǎng)絡管理者逐漸確定自己所需要的IPv6功能，向IPv6過渡也將是一個相對緩慢的過程[1]。大多數(shù)過渡策略都依靠協(xié)議隧道的兩路方法，將來自IPv6孤島的IPv6包封裝在IPv4包中，然后在廣泛分布的IPv4海洋中傳送。經(jīng)過過渡的早期階段，越來越多的I P網(wǎng)絡和設備將支持IPv6。但即使在過渡的后期階段， IPv6封裝仍將提供跨越只支持IPv4的骨干

27、網(wǎng)和其他堅持使用IPv4的網(wǎng)絡的連接能力。另一路策略是雙棧方法，即主機和路由器在同一網(wǎng)絡接口上運行IPv4棧和IPv6棧。這樣，雙棧節(jié)點既可以接受和發(fā)送IPv4包，也可以接受和發(fā)送IPv6包，因而兩個協(xié)議可以在同一網(wǎng)絡中共存。</p><p>　　2.1 IPv4/IPv6雙棧方法</p><p>　　雙棧節(jié)點完全支持兩種協(xié)議版本，這類節(jié)點常常被稱為IPV6/IPV4節(jié)點。這種節(jié)點和IPV

28、6節(jié)點通信的時候，就像一個純IPV6節(jié)點，而當他和IPV4節(jié)點通信的時候，又像一個純IPV4節(jié)點。這類節(jié)點實現(xiàn)中可能有一個配置開關來啟用，禁用其中某個節(jié)點。因此這類節(jié)點有三中操作模式[2]：啟用ipv4棧而禁用ipv6棧時，節(jié)點如同一個IPV4；啟用ipv6棧而禁用ipv4棧時，節(jié)點如同一個IPV6；同時啟用IPV4棧和ipv6棧的時候，該節(jié)點就能使用這兩種版本協(xié)議。Ipv6/ipv4節(jié)點在每種協(xié)議版本下至少有一個地址。IPv4/IPv

29、6雙棧節(jié)點與其他類型的多棧節(jié)點的工作方式相同。鏈路層接收到數(shù)據(jù)段，拆開并檢查包頭。如果IPv4/ IPv6頭中的第一個字段，即IP包的版本號是4，該包就由IPv4棧來處理；如果版本號是6，則由IPv6棧處理。最簡單的雙棧工作是只支持IPv4和IPv6，但不支持隧道方式。對于大多數(shù)節(jié)點，尤其是如果這些節(jié)點的Internet應用軟件都已升級為同時支持IPv4和IPv6，這種功能足夠。如同用于訪問IPv4網(wǎng)絡服務一樣，同一應用也能夠用于訪問本

30、地IPv6網(wǎng)絡服務。節(jié)點可以與任</p><p>　　圖 2 ipv6/ipv6雙協(xié)議通信</p><p>　　2.2 IPv6協(xié)議隧道方法</p><p>　　隧道技術就是使用IPv6數(shù)據(jù)報能夠穿透IPV4網(wǎng)絡，從外部看來就好像在Ipv4網(wǎng)絡中開通了一條道路用于IPv6數(shù)據(jù)報的傳輸。隧道方法用于連接處于IPv4海洋中的各孤立的IPv6島。此方法要求隧道兩端的IP

31、v6節(jié)點都是雙棧節(jié)點，見圖3所示，節(jié)點A和節(jié)點B都是只支持IPv6的節(jié)點。如果節(jié)點A要向B發(fā)送包，A只是簡單地把IPv6頭的目的地址設為B的IPv6地址，然后傳遞給路由器X；X對IPv6包進行封裝，然后將IPv4頭的目的地址設為路由器Y的IPv4地址；若路由器Y收到此IPv4包，則首先拆包，如果發(fā)現(xiàn)被封裝的IPv6包是發(fā)給節(jié)點B的，Y就將此包正確地轉發(fā)給B。隧道技術的關鍵點在于如何解決隧道的兩個端點：入口和出口以及數(shù)據(jù)報的封裝過程。根據(jù)

32、數(shù)據(jù)包在端口的封裝和解封裝的不同，隧道技術又分為好多種，如有手工隧道， IPv6 over ipv4隧道，6to4隧道等。而總體來說就是兩種，手工隧道和自動隧道。手工和自動隧道的不同點就在于如何確定隧道終點的IP地址。</p><p>　　圖 3 ipv6隧道通信</p><p><b>　　配置隧道和自動隧道</b></p><p>　　配

33、置隧道和自動隧道的主要區(qū)別在于：只有執(zhí)行隧道功能的節(jié)點的IPv6地址是IPv4兼容地址時，自動隧道才是可行的。在為執(zhí)行隧道功能的節(jié)點建立IP地址時，自動隧道方法無需進行配置；而配置隧道方法則要求隧道末端節(jié)點使用其他機制來獲得其IPv4地址，例如采用D H C P、人工配置或其他IPv4的配置機制。</p><p><b>　　IPv6隧道類型</b></p><p>

34、　　可以作為隧道端點的節(jié)點有幾種不同的組合類型，圖4描述了這些不同隧道的操作情形。圖中的互聯(lián)網(wǎng)絡由三個網(wǎng)絡、兩個路由器和兩臺主機組成，它使用了如下幾種不同的隧道類型。但是，為了區(qū)別這些不同類型的隧道，根據(jù)所演示的隧道類型，圖中的實體可能是只支持IPv4、只支持IPv6或者IPv4 / IPv6雙棧。</p><p>　　圖 4 跨網(wǎng)絡隧道通信</p><p>　　各種不同的隧道類型包括[

35、3]：</p><p>　　○ 路由器-路由器隧道。路由器X和路由器Y使用隧道方式來傳送經(jīng)過網(wǎng)絡O的包，而網(wǎng)絡O只支持IPv4。主機A可以透明地將IPv6包發(fā)送給主機B，這兩個主機都不必考慮中間插入的IPv4網(wǎng)絡(即網(wǎng)絡O )。這種情況下，主機A和主機B都是只支持IPv6的節(jié)點。</p><p>　　○ 路由器-主機隧道。此時網(wǎng)絡M只支持IPv4，但主機B同時運行IPv4和IPv6，網(wǎng)絡的

36、其他部分都只支持IPv6。這種情況下，隧道傳送發(fā)生在路由器Y和主機B之間。在網(wǎng)絡的其他部分，IPv6包可以自由傳送。但是路由器Y必須將IPv6包封裝在IPv4包中，以便通過只支持IPv4的網(wǎng)絡M。</p><p>　　○ 主機-主機隧道。假設此時只有主機A和主機B同時支持IPv4和IPv6，而網(wǎng)絡的其他部分都只支持IPv4。這種情況下，隧道傳送發(fā)生在主機A和主機B之間。對于發(fā)往主機B的IPv6包，主機A必須把它們

37、封裝在IPv4包中，以便由只支持IPv4的路由器來運載。</p><p>　　○主機-路由器隧道。假設此時主機A和路由器X為雙棧節(jié)點，網(wǎng)絡N只支持IPv4，而網(wǎng)絡的其他部分都只支持IPv6。這種情況下，主機A僅對發(fā)往路由器X的IPv6包采用隧道方式；一旦通過了只支持IPv4的網(wǎng)絡N，路由器X就對這些通過隧道傳送的包拆包，然后按正常方式通過IPv6網(wǎng)絡轉發(fā)。</p><p>　　2.2.1

38、IPv6-over-IPv4 隧道技術</p><p>　　Ipv6 over ipv4 是一種自動建立隧道的機制，在ipv4的多播域上承ipv6鏈路本地地址。與6to4不同的是，Ipv6 over ipv4 利用ipv4的多播機制來實現(xiàn)虛擬鏈路，這種機制要求站點支持多播。將ipv6的鏈路本地地址映射到ipv4的多播域。相當于ipv4的多播機制模擬ipv6的鄰居發(fā)現(xiàn)功能，發(fā)現(xiàn)ipv6的鄰居，ipv6的主機就自動建

39、立隧道通過ipv4網(wǎng)絡。Ipv6 over ipv4 手動隧道也是通IPv4骨干網(wǎng)連接的兩個IPv6域的永久鏈路，用于兩個邊緣路由器或者終端系統(tǒng)與邊緣路由器之間安全通信的穩(wěn)定連接。手動隧道的轉發(fā)機制直接將IPv6報文封裝到IPv4報文中，IPv6報文作為IPv4報文的凈載荷。</p><p>　　2.2.2 6to4隧道技術</p><p>　　6to4 也是一種自動構造隧道的方式，它的好

40、處在于只需要一個全球唯一的ipv4地址便可以使得整個站點獲得ipv6的連接。6to4 隧道技術可以實現(xiàn)ipv6節(jié)點之間使用不經(jīng)過事先聲明的ipv4隧道通過ipv4網(wǎng)絡進行通信。6to4 自動構建隧道機制在構造地址時采用6to4 地址，6to4 是一個特殊的IPv6地址，它以2002開頭，后面跟著32位的ipv4地址轉化為32位的16進制表示，構成一個48位的6to4 前綴（2002：ipv4 ADDR::/48）,像192.168.1.

41、1構成6to4 前綴就是： 2002：C0A8：101：：/48。由于這種地址是自動從站點的ipv4地址派生出來，因此每一個采用6to4 機制的節(jié)點就必須具有一個全球唯一的ipv4地址。 6to4隧道可以將多個IPv6域通過IPv4網(wǎng)絡連接到IPv6網(wǎng)絡。它和IPv4兼容IPv6自動隧道類似，使用一種特殊的地址——2002:a.b.c.d:xxxx:xxxx:xxxx:xxxx:xxxx格式的6to4地址。其中a.b.c.d是內(nèi)嵌在IP

42、v6地址中的IPv4地址，可以用來查找6to4網(wǎng)絡中的其他終端。6to4地址</p><p>　　2.2.3 ISATAP隧道技術</p><p>　　ISATAP（Intra-Site Automatic Tunnel Addressing Protocol）是一種自動隧道技術，意思是域內(nèi)自動隧道尋址協(xié)議，它指某個IPV4域內(nèi)的雙棧主機相互之間可通過該隧道通信。ISATAP地址有一個標準

43、的64位前綴（可以是本鏈路的，本地站點，6to4前綴，也可以是全局可聚合單播地址）。利用ISATAP，IPv4內(nèi)聯(lián)網(wǎng)中的IPv6主機就可以相互通信,這時候就不需要IPv6路由器。ISATAP草案中所解釋的機制尚處于試驗階段，這個機制希望啟動用自動站內(nèi)IPv6路由器搜索與無狀態(tài)地址自動配置[4]。如圖5所示，雙棧主機PC1與路由器R1通過ISATAP隧道相連，將PC1配置成ISATAP主機（IPv4地址為10.0.0.2，IPv6地址由I

44、SATAP路由器自動分配）。ISATAP路由器E0接口的IPv4地址為2.2.2.2，Tunnel0接口的IPv6地址為1::5ffe:202:202，E1接口的IPv6地址為2::1，IPv6主機PC2的IPv6地址為2::2。</p><p>　　圖 5 ISATAP隧道</p><p>　　2.2.4 IPv4兼容IPv6自動隧道</p><p>　　自動

45、隧道能夠完成點到多點的連接，而手動隧道僅僅是點到點的連接。IPv4兼容IPv6自動隧道技術能夠使隧道自動生成。在IPv4兼容IPv6自動隧道中，只需要告訴設備隧道的起點，隧道的終點由設備自動生成。為了完成隧道終點的自動產(chǎn)生，IPv4兼容IPv6自動隧道需要使用一種特殊的地址，即IPv4兼容IPv6地址[5]。雙棧節(jié)點則對于IPv4包和IPv6包都使用相同的地址。只支持IPv4的節(jié)點向雙棧節(jié)點發(fā)送包時，使用雙棧節(jié)點的IPv4地址；而只支持

46、IPv6的節(jié)點則使用雙棧節(jié)點的IPv6地址，即將原IPv4地址填充0后成為1 2 8位。這類節(jié)點可以作為路由器鏈接IPv6網(wǎng)絡，采用自動隧道方式穿越IPv4網(wǎng)絡。該路由器從本地IPv6網(wǎng)絡接收IPv6包，將這些包封裝在IPv4包中，然后使用IPv4兼容地址發(fā)送給IPv4網(wǎng)絡另一端的另一個雙棧路由器。如此繼續(xù)，封裝的包將通過IPv4網(wǎng)絡群轉發(fā)，直至到達隧道另一端的雙棧路由器，由該路由器對IPv4包拆包，釋放出IPv6包并轉發(fā)給本地的IPv

47、6主機。兼容IPv4的隧道兩端的主機或路由器必須同時支持IPv4和IPv6協(xié)議棧。使用兼容IPv4的隧道可以方便的建</p><p>　　2.2.5 6PE隧道技術</p><p>　　隨著MPLS技術和標準的成熟，出現(xiàn)一種新的基于MPLS/VPN的IPv6隧道機制。隨著骨干網(wǎng)越來越多地采用MPLS技術，必須考慮如何在MPLS上集成IPv6。該方法將整個MPLS網(wǎng)絡看成IPv6隧道，并充分

48、利用MPLS的特性[6]。</p><p>　　2.2.6 Teredo隧道</p><p>　　Teredo是另一種處于實現(xiàn)階段的機制。Teredo設計用來通過多層NAT之后主機仍然可以與ipv6交流，這種方法無法升級到6to4.Teredo隧道技術采用將IPv6數(shù)據(jù)封裝在UDP載荷中的方式穿越NAT，使得NAT域內(nèi)的IPv6節(jié)點得到全球性的IPv6連接[7。它通過UDP隧道傳輸數(shù)據(jù)包，

49、這種服務需要Teredo服務器以及Teredo中繼器。Teredo仍然是草案，處于實驗階段，很多細節(jié)仍然有待定義。</p><p>　　在DOC下查看本機ipv6協(xié)議和隧道</p><p>　　使用命令ipv6 if,如圖6，接口3是6to4隧道，2接口是自動隧道接口。</p><p>　　使用命令ipconfig ,如圖7，顯示出Teredo隧道，和自動隧道。&l

50、t;/p><p>　　圖 6 DOC下查看隧道</p><p>　　圖 7 DOC下隧道IP</p><p><b>　　3 隧道技術實現(xiàn)</b></p><p><b>　　3.1 模擬器介紹</b></p><p>　　Dynamips，是Cisco 路由器模擬器。d

51、ynamips 模擬出cisco7200 路由器的硬件環(huán)境，然后在這個環(huán)境中直接運行Cisco 的IOS。dynamips 模擬出的是真實的路由器。</p><p>　　3.2 模擬器實現(xiàn)6to4隧道技術</p><p>　　安裝，啟動，配置dynamips。圖8。</p><p>　　圖 8 Dynamips啟動</p><p>　　模擬

52、路由拓撲如圖9.</p><p>　　選擇使用CCNP拓撲，如圖10。啟用R1,R2,R3,R4,R5路由器。</p><p>　　圖 9 6to4路由器拓撲圖</p><p>　　圖 10 Dynamips模擬器CCNP拓撲圖</p><p>　　在R2、R3、R4之間建立ipv4網(wǎng)絡,配置ip地址和啟動路由。R1和R5兩端是ipv6

53、地址，它們互相ping,要穿過IPV4的網(wǎng)絡。</p><p><b>　　主要命令</b></p><p>　　R2(config)#interface s1/1 設置端口 </p><p>　　R2(config-if)#ip address 2.2.2.1 255.255

54、.255.0 端口分配ipv4地址和掩碼</p><p>　　R2(config-if)#no shut 激活端口</p><p>　　R2(config-if)# </p><p>　　R2 的端口及地址是 s1/1 2.2.2.1 255.255.255.0 </p>&l

55、t;p>　　R3 的端口及地址是 s1/0 2.2.2.2 255.255.255.0</p><p>　　R3 的端口及地址是 s1/1 3.3.3.2 255.255.255.0</p><p>　　R4 的端口及地址是 s1/0 3.3.3.1 255.255.255.0 </p><p><b&

56、gt;　　如圖11.</b></p><p>　　在R2、R4上啟用靜態(tài)路由。</p><p>　　R2(config)#ip route 3.3.3.0 255.255.255.0 2.2.2.2 </p><p>　　R4(config)#ip route 2.2.2.0 255.255.255.0 3.3.3.2 </p>&l

57、t;p><b>　　配置如圖12.</b></p><p>　　圖 11 R2,R3,R4地址配置</p><p>　　圖 12 R2,R4路由配置</p><p>　　在R2,R4上建立隧道。</p><p><b>　　主要命令</b></p><p>　　

58、R2(config)#interface tunnel 0 </p><p>　　R2(config-if)#no ip address </p><p>　　R2(config-if)#ipv6 address 2001:250:803:1::1/64 </p><p>　　R2(conf

59、ig-if)#tunnel source 2.2.2.1 （R2 e0/1） </p><p>　　R2(config-if)#tunnel destination 3.3.3.1 （R4 e0/0） </p><p>　　R2(config-if)#tunnel mode ipv6ip </p

60、><p>　　R2相關參數(shù)tunnel 0 2001:250:803:1::1/64 source 2.2.2.1 destination 3.3.3.1</p><p>　　R4相關參數(shù)tunnel 1 2001:250:803:1::2/64 source 3.3.3.1 destination 2.2.2.1 </p><p>　　驗證一

61、下隧道，R2 ping R4(隧道地址ipv6) 如圖13.</p><p>　　圖 13 連通ipv4網(wǎng)絡</p><p>　　在R1、R2、R4、R5上配上ipv6地址</p><p>　　R1(config-if)#ipv6 address 2001:250:803:11::1/64 </p><p>　　R2(config-if)#

62、ipv6 address 2001:250:803:11::2/64</p><p>　　R4(config-if)#ipv6 address 2001:250:803:12::1/64</p><p>　　R5(config-if)#ipv6 address 2001:250:803:12::2/64</p><p>　　配置靜態(tài)路由R1,R2、R4,R5 如圖1

63、4。</p><p>　　R1(config)#ipv6 route 2001:250:803:1::/64 2001:250:803:11::2</p><p>　　R1(config)#ipv6 route 2001:250:803:12::/64 2001:250:803:11::2</p><p>　　R2(config)#ipv6 route 2001:2

64、50:803:12::/64 2001:250:803:1::2</p><p>　　R4(config)#ipv6 route 2001:250:803:11::/64 2001:250:803:1::1</p><p>　　R5(config)#ipv6 route 2001:250:803:1::/64 2001:250:803:12::1</p><p>　

65、　R5(config)#ipv6 route 2001:250:803:11::/64 2001:250:803:12::1</p><p><b>　　圖 14 靜態(tài)路由</b></p><p>　　實現(xiàn)環(huán)境已經(jīng)搭建成功。用R1pingR5，如圖15。</p><p>　　圖 15 R1,R5連通</p><p>

66、　　查看R2,R4上的隧道，如圖16。</p><p>　　圖 16 R2,R4隧道情況</p><p>　　6to4隧道已經(jīng)實現(xiàn)，ipv6 ping通了，實現(xiàn)了穿越ipv4網(wǎng)絡通信的目的。</p><p><b>　　4 小結</b></p><p>　　通過這次畢業(yè)論文設計，在兩個多月里，我收集了大量關于ipv

67、6以及ipv6隧道技術的技術文檔，書籍。認真研究了這些知識，達到了提高自己知識水平和動手能力的目的。為了實現(xiàn)ipv6隧道技術，我特別去學習了模擬器，經(jīng)過認真學習，不但對ipv6隧道技術的認識加深，而且也對模擬器的使用有了很深刻的了解。在這個過程中，我明顯感覺到自己的自學能力和動手能力有了很大的提高。</p><p>　　通過本次論文制作，我對未來下一代網(wǎng)絡通信的IPV6技術有了相當多的了解。也提高了對接觸新技術的

68、興趣，相信在以后ipv6的使用過程中，更能夠應用自如。</p><p><b>　　主要參考文獻</b></p><p>　　[1]李振強，趙曉宇，馬嚴.IPv6技術揭秘[M].北京，人民郵電出版社，2006.4</p><p>　　[2]Hagen,S.著；技橋譯.IPv6精髓[M].北京，清華大學出版社，2004.5</p>

69、<p>　　[3]Joseph Davies.Understanding IPv6Second Edition[M].Microsoft Press.2008</p><p>　　[4]張云勇，劉韻潔，張智江.基于IPv6的下一代互聯(lián)網(wǎng)[M].北京，電子工業(yè)出版社，2004.7</p><p>　　[5]Joseph Davies著；張曉彤，晏國晟，曾慶峰譯.理解IPv6[M].

70、 北京，清華大學出版社，2004.3</p><p>　　[6]Niall Murphy , David Malone (Author) IPv6 Network Administration [M]O'Reilly Media, Inc. (March 2, 2005) </p><p><b>　　英文摘要</b></p><p>

71、　　IPv6 Research and Implementation of Tunnel</p><p>　　Abstract：This article describes how to IPv6 from IPv4 to smooth the transition from IPv4 to IPv6 over technology. Through a large number of books gatheri

72、ng information and Internet information, a summary of IPV6 to IPV4 means of communication and communication technology.Ipv6 tunneling technology to give an in-depth research. Known as the IPv6 next-generation Internet to

73、 achieve agreement with the previous generation of the Internet, how to complete the first generation of communication protocol</p><p>　　Key words: ipv4; ipv6; ipv6 tunnels; dynamips</p><p><

74、;b>　　致謝</b></p><p>　　四年的學校生活即將結束。我感謝那些教授我知識的老師，幫助我學習的同學。真心希望他們順心如意。特別感謝高老師，在我做畢業(yè)設計的這段時間里，給我很多的關心和幫助。在這里我向她表示衷心的感謝。</p><p><b>　　附錄A </b></p><p>　　Dynamips模擬6to4

75、隧道主要步驟和命令及注釋</p><p>　　首先在R2、R3、R4之間建立ipv4網(wǎng)絡</p><p>　　R2(config)#interface s1/1 設置端口 </p><p>　　R2(config-if)#ip address 2.2.2.1 255.255.255.0

76、 端口分配ipv4地址和掩碼</p><p>　　R2(config-if)#no shut 激活端口</p><p>　　R2(config-if)# </p><p>　　R3(config)#interface s1/0 </p><p>　　R3(config

77、-if)#ip address 2.2.2.2 255.255.255.0</p><p>　　R3(config-if)#no shu</p><p>　　R3(config-if)#no shutdown</p><p>　　R3(config-if)#exit 退出端口</p>&l

78、t;p>　　R3(config)#inter</p><p>　　R3(config)#interface s1/1 </p><p>　　R3(config-if)#ip address 3.3.3.2 255.255.255.0 </p><p>　　R3(config-if)#no shut</p><p

79、>　　R3(config-if)#</p><p>　　R4(config)#interface s1/0 </p><p>　　R4(config-if)#ip address 3.3.3.1 255.255.255.0 </p><p>　　R4(config-if)#no shut</p>

80、<p>　　R4(config-if)#no shut </p><p>　　R4(config-if)#no shutdown </p><p>　　在R2、R4上啟用靜態(tài)路由，使網(wǎng)絡連通 </p><p>　　R2(config)#ip route 3.3.3.0 255.255.25

81、5.0 2.2.2.2 </p><p>　　R4(config)#ip route 2.2.2.0 255.255.255.0 3.3.3.2 </p><p>　　分別在R2、R4上打通隧道</p><p>　　R2(config)#interface tunnel 0 r2 建立隧道tunnel 標識 0

82、 </p><p>　　R2(config-if)#no ip address 不分配ipv4地址 </p><p>　　R2(config-if)#ipv6 address 2001:250:803:1::1/64 分配隧道ipv6地址 這是個網(wǎng)段</p><p>　　R2(conf

83、ig-if)#tunnel source 2.2.2.1（R2 e0/1） 隧道上加路由 源端 </p><p>　　R2(config-if)#tunnel destination 3.3.3.1（R4 e0/0） 隧道上加路由 目的端 </p><p>　　R2(config-if)#tunnel mode ipv6ip

84、 隧道模式ipv6到ipv4</p><p>　　R4(config)#interface tunnel 1 r4建立隧道 標識 隧道1</p><p>　　R4(config-if)#no ip address </p><p>　　R4(config-if

85、)#ipv6 address 2001:250:803:1::2/64 </p><p>　　R4(config-if)#tunnel source 3.3.3.1 （R4 e0/0） </p><p>　　R4(config-if)#tunnel destination 2.2.2.1 （R2 e0/1） </p><p>　　R

86、4(config-if)#tunnel mode ipv6ip </p><p>　　R1、R2、R4、R5上配上ipv6地址</p><p>　　R1(config)#ipv6 unicast-routing 啟動單播路由功能 </p><p>　　R1(config)#interface s1/1

87、 分配端口 </p><p>　　R1(config-if)#ipv6 address 2001:250:803:11::1/64 分配端口地址ipv6</p><p>　　R1(config-if)#no shut 激活</p><p&

88、gt;　　R2(config)#ipv6 unicast-routing </p><p>　　R2(config)#interface s1/0 </p><p>　　R2(config-if)#ipv6 address 2001:250:803:11::2/64 </p><p>　　R2(config-if)#n

89、o shut </p><p>　　R4(config)#ipv6 unicast-routing </p><p>　　R4(config)#interface s1/1 </p><p>　　R4(config-if)#ipv6 address 2001:250:803:12::1/64</

90、p><p>　　R4(config-if)#no shut </p><p>　　R5(config)#ipv6 unicast-routing </p><p>　　R5(config)#interface s1/0 </p><p>　　R5(config-if)#ipv6 a

91、ddress 2001:250:803:12::2/64 </p><p>　　R5(config-if)#no shut </p><p>　　置靜態(tài)路由R1,R2、R4,R5 </p><p>　　R1(config)#ipv6 route 2001:250:803:1::/64 2001:250:803:11::2</p>

92、<p>　　R1(config)#ipv6 route 2001:250:803:12::/64 2001:250:803:11::2</p><p>　　R2(config)#ipv6 route 2001:250:803:12::/64 2001:250:803:1::2</p><p>　　R4(config)#ipv6 route 2001:250:803:11::/64

93、 2001:250:803:1::1</p><p>　　R5(config)#ipv6 route 2001:250:803:1::/64 2001:250:803:12::1</p><p>　　R5(config)#ipv6 route 2001:250:803:11::/64 2001:250:803:12::1</p><p><b>　　配置完

94、畢。</b></p><p><b>　　附錄B </b></p><p>　　Dynamips模擬6to4隧道實驗部分截圖</p><p>　　查看R1的信息部分截圖</p><p><b>　　R2的信息截圖，</b></p><p><b>