基于IPv6的计算机网络设计与实现

1、精选优质文档-倾情为你奉上精选优质文档-倾情为你奉上专心-专注-专业专心-专注-专业精选优质文档-倾情为你奉上专心-专注-专业基于IPv6的计算机网络设计与实现 摘要：本文旨在谈论IPv6环境下，计算机网络的设计原理和步骤以及实现的步骤，从客户端、交换设备以及IPv6的功能上具体进行时间分析，再从IPv6的连通性、邻居发现协议以及报文上分析IPv6环境下的具体工作原理。 关键词：IPv6 IPv4 网络设计 网络实现 中图分类号：TP393 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2014）04-0033 -02 IPv6的产生是IPv4的升级版，IPv6是顺应互联网发展趋势，针对IPv

2、4的不足的新生一代互联网网络协议。 1 IPv6 IPv6的出现，主要是针对IPv4中将要被耗尽的有限地址空间，为了扩大互联网的进一步发展，将地址空间进一步扩大，采用128位地址长度的IPv6，可以不受任何地址限制，这样可以有效解决地址短缺的问题，此外还解决了IPv4其他的一些不足。IPv6的其他优势还体现在：网络整体吞吐量的提升、地址空间的扩大、保证良好的服务质量和安全性、支持良好的移动性以及即插即用和多播等功能。 IPv6的地址类型有单播、任意播和组播地址三类，但是一样的是IPv6的地址是一组或者单个组的接口的128位的标示符，作为一个接口而非节点被分配的。单播地址，即单一接口的标示符发送

3、的地址包是被送到该地址的相应接口上的，多个接口的节点，其单播地址都可以作为多接口的节点来做的。IPv6的单播地址与IPv4的CIDR的地址是相类似的，它是一种连续的位掩码聚集的地址；组播地址，一般情况下，是不属于同节点的一组接口标示符，该地址的传送包均被送到多播地址所标示过的接口上，一般情况下，组播地址为开头标识的；任意播地址，一般情况下是指不同节点下的一组接口的标识符，该地址的所有包一般都被发送到本地址下的标志接口中，并且以路由协议度量距离远近为标准选择。 IPv6的地址表示一般情况下遵循的是以下几个原则和呈现特点。作为128位的地址长度，格式是冒号十六进制，即其分组是以16位为一组，每个分

4、组组成4个十六进制数，并用冒号区分开；作为16位分组，他的前导零位是可以做简化处理并去除的，但是分组织红必须得保留一位数字；有些分组中可能会存在较长的零序列，为了简化标示，一般使用双冒号“：”表示相邻连续零位，该符号在一组地址中只能出现一次，在压缩地址的首尾部相邻连续零位上也经常使用；IPv6经常会出现与IPv4混用的情况，比较适用的形式是：x：x：x：x：x：d.d.d.d，d表示4个低阶的8位分组十进制值，x表示6个高阶16位分组的十六进制值，这一情况下的网络多种过渡技术呈现的是相互结合使用、互利互助以及互相支持的作用。 IPv6的数据包格式有版本、下一首部、流标号、负荷长度、路径段限制、

5、源地址和目的地址。版本，具体指的是网络的协议版本号，一般情况下IPng的版本号是6；流标号是指主机位路由器的报文进行处理时所加的标注好；负荷长度，主要了为了满足大于64K的字节负荷；下一首部主要是指与IPv4协议相同的下一首部的字段；路径段限制，通过转发的报文字节，将其路径段的字节值减一，当字段值低于0，则可放弃此报文；源地址，起始发送者报文的地址；目的地址，接收报文的地址。在IPv6中，网络选项信息存放于IPv6的传送层和首部。通过下一首部标示。 2 IPv6的计算机网络设计与实现 IPv6的计算机网络使用原理的分析，我们以支持IPv6的设备为例，以XP系统为客户端操作系统和神州数码公司的D

6、CRS-5526S的交换机为基准进行探讨（如图1）。IPv6在DCRS-5526Sv2_1.4.0_boot.rom和DCRS-5526Sv2_5.2.0.0_nos.img下可以实现其的所有功能。这一套设备组装主要是基于IPv4可以实现IPv6地址配置以及客户端连接测试以及ICMPv6报文功能和IPv6 ND功能。 实现IPv6所有功能的是需要两台或者两台以上的DCRS-5526S的交换机设备，通过若干条网线和console将整个客户端在XP系统中实现连接。 IPv6的计算机网络通过客户端和交换机来实现。 2.1 客户端 IPv6的协议安装，是在DOS下的客户端提示符，进行IPv6 inst

7、all的执行命令，此项命令的作用在于XP下IPv6的协议栈，协议安装成功即会出现安装成功字样。 IPv6地址的配置，在DOS提示符的前提下IPv6在netsh的命令符下配置为2007：2和2007：1的IPv6地址。Netsh是作为windows系统本身的功能较为强大的网络配置命令工具。 netsh-一a AliasFileJ一c Context3一r RemoteMachine-Command lf ScriptFile下列指令有效 此上下文中的命令 ？ 一显示命令列表. add 一在项目列表上添加一个配置项目. bridge 一更改到netsh bridge上下文. delete 一在项目

8、列表上删除一个配置项目. diag 一更改到netsh diag上下文. dump 一显示一个配置脚本. exec 一运行一个脚本文件. firewall 一更改到netsh firewall上下文. help 一显示命令列表. interface一更改到netsh interface上下文. ras 一更改到netsh ras上下文. routing 一更改到netsh routing上下文. set 一更新配置设置. show 一显示信息 winsock 一更改到netsh winsock上下文. 2.2 交换机 启动IPv6的所有功能，可以使得DCRS-5526S的交换机的所有数据包进行

9、有效的转发。在交换机特权包配置模式下，进入全局配置模式下，运用IPv6 enable命令将整个IPv6的功能全部启动。 在配置接口方面还需要对虚接口配置相应地IPv6地址，这样可以实现智能交换机的网络连通性测试和有效的管理，通过特权模式进入全局配置模式，在进入到VLANI模式，然后配置IPv6地址。具体的步骤如下： switchA enable switchA #config switchA （config）#ipv6 enable switchA （config）#interface vlan 1 switchA （Config if Vlan1）# ipv6 address 2007：ll

10、/64 switchA （Config- if- Vlan1）#no shutdown switchA （Configif Vlan1）# 2007：22/亦可用同样的步骤进行IPv6地址配置。 连通性的验证，一般采用的是ping6进行测试与PC2之间的连通性（如图2）。 ICMPv6报文的查看，通过开启交换机上的debug ipv6 icmp功能，查看本交换机上的ICMPv6报文，报文的主要作用在于报告错误的信息和状态，对路有进行有效跟踪和ping的探询，这一项报文，IPv6的主机上和路由器上出现错误就可以进行相关简单的数据回显。ICMP在IPv4到IPv6升级过程中也有相应的修改，所以一般

11、情况下对于ICMPv6的定义是在RFC1885的背景下进行的。具体的操作步骤是在交换机中对于ICMPv6的开关进行打开，在相应的PC端进行ping6 2007：11的命令执行，ICMPv6数据包发送和接收情况在交换机上可以完整的体现出来： switchA #debug ipv6 icmp ipv6 icmp debug is on switchA # IPv6发现邻居即指IPv6 ND，邻居发现协议完善了IPv4的ARP、ICMP的路由器发现和重新定向，还弥补了IPv4的其他不完善功能。执行命令show IPv6 neighbors，出现如下结果： switchA #show ipv6 nei

12、ghbors IPv6 neighbour unicast items： 4， valid：3， m atched：3，incomplete：0，delayed：0， manage item s 0 %Feb 16 17：35：21 2007 IPv6 ICM P： rcvd，type ，src ，dst from Vlanl %Feb 16 17：35：21 2007 IPv6 ICMP：sent，type ，src 。dst from Vlanl %Feb 16 17：35：22 2007 IPv6 ICM P： rcvd，type ，src ，dst from Vlanl %Feb 16

13、 17：35：22 2007 IPv6 ICM P： sent，type ，src ，dst from Vlanl %Feb 16 17：35：23 2007 IPv6 ICM P：rcvd，type ，src ，dst from Vlanl %Feb 16 17：35：23 2007 IPv6 ICM P： sent，type ，src ，dst from V lanl %Feb 16 17：35：24 2007 IPv6 ICMP： rcvd，type ，src ，dst from Vlan1 %Feb 16 17：35：24 2007 IPv6 ICM P： sent，type ，src ，dstfrom V lanl type（主要是指ICMP数据报的不同类型，IPv6 ICMP：rcvd（sent）指接收或者发送的ICMP的数据报，src、dst指IPv6的源地址和目的地址。 3 结语 IPv6以其高性能、可靠性高和管理简单、移动性强、高质量等优势很快取缔了IPv4的市场占有率。在这个过程中IPv4向IPv6的过渡花费需要很长的一段时间，并且过渡技术还没有完全普及，需要多重过渡技术混合使用，需要在实际情况中结合各种情况进行过渡使用。但是，就目前来讲，IPv6的网络实现还是不够全面，IPv6和IPv4互相结合使用还需要一