一种轻量级双协议栈隧道技术实现和应用.论文pdf.pdf

A A A A Thesis Thesis Thesis Thesis Submitted Submitted Submitted Submitted in in in in Partial Partial Partial Partial Fulfillment Fulfillment Fulfillment Fulfillment of of of of the the the the Requirements Requirements Requirements Requirements for for for for the the the the Degree Degree Degree Degree for for for for the the the the Master Master Master Master of of of of Engineering Engineering Engineering Engineering The The The The Design Design Design Design and and and and Implementation Implementation Implementation Implementation of of of of Dual Dual Dual Dual Stack Stack Stack Stack Lite Lite Lite Lite Tunnel Tunnel Tunnel Tunnel Candidate Candidate Candidate Candidate : : : : Xia Xia Xia Xia Tian Tian Tian Tian Major Major Major Major : : : : Software Software Software Software Engineering Engineering Engineering Engineering Supervisor Supervisor Supervisor Supervisor : : : : Ou Ou Ou Ou Shiqi Shiqi Shiqi Shiqi Huazhong University of Science and Technology Wuhan 430074, P. R. China January, 2013 I 华中科技大学硕士学位论文摘摘摘摘要要要要随着网络的发展和大幅普及, IPv4 地址日益枯竭。网络空间的匮乏, 促使了 IPv6 的形成。在 1994 年, IPv6 已被 IETF 指定作为 IPv4 的下一代标准,是未来互联网扩充的基础, 其目标是取代 IPv4 。但是由于各种原因, 预计在 2025 年以前, IPv4 仍会被支持,以便给新协议的修正留下足够的时间。在目前的情况下, IPv6 的应用必将越来越广泛, IPv6 组网会渐渐成为主流, 而现有的 IPv4 服务不可能立即废弃, 因此就需要有 IPv6/IPv4 的过渡性方案。 Dual-Stack Lite 就是一种用于 IPv6 边缘网络,实现 IPv4 网络跨 IPv6 网络进行通信的过渡性方案。 DS-Lite 技术提出了一种 IPv6 边缘网络中,用户使用 IPv4 协议栈,通过隧道实现与 IPv4 双向互访的轻量级、可扩展性强的过度机制。轻量级 4over6 继承了边缘网 4over6 机制的基本思想,将共有 IPv4 地址发到用户侧,在隧道汇聚点采用有状态 4over6 的方式,维护用户 IPv4-IPv6 地址映射,用户随到封装,另一方面,用户(终端) 在使用共有 IPv4 地址时采用基于端口空间划分复用的方式, 每个用户只拥有 1 个地址的部分“所有权”(通过端口划分) ,实现用户间 IPv4 地址的共享。首先,分析了课题研究背景、课题的研究意义和其他实现方式存在的问题,对 Dual-Stack Lite 系统的主要研究内容和特色进行了全面的分析。随后分析了本系统需要用到的隧道技术、 NAT 技术等,对系统的功能和模块进行了分解和细化。接着, 提出了 Dual-Stack Lite 的设计架构、实现方案,以及为实现系统的扩展性和可维护性进行分析。最后,对整个 Dual-Stack Lite 系统进行了测试,简要介绍了其测试方法、测试过程以及结果。关键词关键词关键词关键词: 边缘网络隧道 NAT (网络地址转换) DS-Lite (轻量级双协议栈) II 华中科技大学硕士学位论文 Abstract Abstract Abstract Abstract With the rapid spread of , the IPv4 addre