基于IPv6,校园网建设规划研究

　基于 IPv6 的校园网建设规划研究

　【摘要】网络技术发展而受到地址空间等制约，IPv6 作为下一代计算机网络应运而生，本文基于校园网 IPv6 建设规划、相关部署方案和方法进行了研究。以期待能够更好地解决 IPv4 到 IPv6 的过渡。论文关键词：IPv6,网络安全,校园网 一、设计原则 高校的 IPv6 网络建设是一个开放的，满足学校的发展需要的同时还能够为我国的下一代互联网提供实验，积累经验和教训。设计原则应该考虑到学校原有的网络建设基础，避免重复建设而造成浪费，同时还要考虑下一代互联网必须保证具有较强的设备处理能力和可扩展能力。出于对学校资源的保护和网络正常运行的保证，新建网络还要有一定的设备备份和冗余。IPv6 校园网的安全性体现在网络设备的安全性以及网络层次的安全性两方面。建立的 IPv6 校园网必须能够运用相应的网络管理软件和监控软件进行监控和管理。

　二、网络设计 1 网络层次划分 基于 IPv6 的校园网络采用三层结构，在 IPv6 校园网络三层体系结构中，核心层对数据留进行限速转发并完成数据流量的路由控制，从而分担数据传输的负载。汇聚层在接入层和核心层之间，数据处理的压力比较大，其主要的功能在于完成对用户网络流量的汇聚，并在此基础上进行控制和限制。而接入层是 IPv6 校园网络三层体系结构中与用户直接相连的那一层，其主要功能就是完成用户流量的发送。

　2 地址规划 在 IPv6 校园网络的规划过程中，合理分配 ip 地址有效利用网络资源是地址规划的目的，通常在 IP 地址规划分两步进行，第一步 iP 地址分配，这里有包括普通的包含前缀的地址和仅用前缀表示的地址；第二步是进行子网划分，这两项内容的比例没有明确划分，都是在 128位 IPv6 地址空间内，根据具体的实际情况来进行详细的划分，一般IPv6 校园网络地址规划需要按照这样 5 个原则进行：统一分配、灵活协调分配、节约性、层次性、就近性。

　3 路由策略 IPv6 校园网络中路由策略是指通过确定路由器之间进行连接的策略来保证 IPv6 校园网络数据传输的有效性和简单性，只有合理的路由策略才能保证校园网络能够畅通的进行数据传递，一般情况下在 IPv6校园网络规划中，路由策略分为内部路由策略和外部路由策略。

　内部路由协议：在新建的 IPv6 校园网络内部路由协议要妥善的进行选取，目前很多协议基本班组开放性和标准化需求，诸如：静态路由协议、RIPng 路由协议、OSPFv3 路由协议以及 IS-ISv6，但相对于校园网络的地址规模比较大，那么在设计初期就必然考虑校园网络要具有一定的可靠和可扩展性，那么选择的 OSPF 路由协议和 IS-IS 路由协议是可以参考的。

　外部路由策略：相对于内部路由协议，校园网的外部协议相对复杂一些，在 IPv6 校园网络中，外部路由策略的主要功能是通过域间路由协议实现不同网络之间的连接，IPv6 校园网络外部路由策略的首选

　是 BGP4+外部路由协议，因为他能够支持多种路由策略的选择而得到了广泛的应用， BGP4+是以 BGP4 路由协议为基础发展来的，并进行了改进从而全面支持 IPv6 协议的外部路由协议，BGP-4+路由协议的改进主要体现在为了能够对 IPv6 网络中路由信息进行反应 BGP4+引入了两个全新的 NLRI 属性并对 Next_Hop 属性进行了全新定义。其一是 BGP4+协议加入 MP_REACH_NLRI 属性，能够实现了对 IPV6协议的支持以及完成路由信息的发送，其二引入 MP_UNREACH_NLRI 属性完成路由信息的撤销功能。除此之外，BGP4+协议还通过在 Next_Hop 属性中对 IPv6 协议进行定义实行了对 IPv6 网络的支持。

　4 DNS 域名系统 传统的 IPv4 协议的 DNS 域名解析过程中的域名查询功能返回的地址是 32 位的，这就在全新的 IPv6 协议下遇到问题，因此必须实现 DNS 域名解析系统的改进，才能达到 DNS 域名的双向解析。IPv6 协议通过采用了全新的 DNS 记录格式来实现，其正向解析过程可以表示为 AAAA 与 A6，而反向解析过程则可以表示为 IP6.INT 与 IP6.ARPA。

　5 过渡方案 目前 IPv4 协议的计算机网络地址空间越来越匮乏、路由表暴增已经引起了网络安全管理等问题，互联网对人类的生活也越来越密不可分，人们开始依赖于网络，因此新一代的基于 IPv6 协议的互联网络迫在眉睫，但是更新网络协议带来的网络设备、系统及各种软件灯应用会耗资巨大，因此全面更新换代是不现实的，这就必然要经过一个过渡

　阶段，从IPv4 协议与IPv6协议共存到IPv6协议的发展过程。针对 IPv4 协议与 IPv6 协议的过渡问题，各国学者和机构都进行了大量的研究，其中最具有代表性两种协议过渡技术是由 IETF 机构进行研究和提出的，它包括三大类（双栈协议技术、隧道技术、网络地址和协议转换）。

　四、运行管理体系 IPv6 校园网络建设的最终目的是要供给学校使用的，对建好的 IPv6校园网络进行有效的管理，使其充分发挥在学校管理的作用，是设计阶段必须考虑的问题，IPv6 校园网络设计的合理性、适用性直接决定了所建立的校园网络能够实效经济高效的运行和管理，决定着校园网络建设的成败。

　1. 网络故障管理 互联网的数据量和用户量与日俱增而且网络环境越发复杂，计算机网络经常会遇到各种突发事件，给计算机网络的正常和使用带来诸多影响，严重的情况往往是不可弥补的，对于这样的损失计算机用户是不可想象的，就目前网络突发事故发生的突然性、高危性和复杂性，计算机的网络故障管理就势在必行，通过网络故障管理能够短时间内找到故障原因，找出解决办法，从而以最短的时间恢复网络的正常使用。

　2. 网络配置管理 所谓网络配置管理是针对计算机网络硬件设备的建设过程而言的，一般的计算机网络所选用的网络设备往往不会是一个厂家的，而不同厂家的网络设备之间的兼容性问题必须在网络建设过程中加以解决，尤

　其是随着计算机网络用户的不断增加和网络应用的不断扩大，使得相关的网络设备更新速度加快，不同的设备在进行使用之前必须进行测试。

　3. 网络性能管理 为了使得网络资源合理利用，满足巨大的网络需求的过程进行必要的网络性能管理，能够在网络的使用过程中节约成本、减少资源浪费、优化流量控制，提升网络运行的服务能力。

　4. 网络计费管理 校园网络的计费管理系统针对两方面的情况，针对于收费用户的管理，可以根据使用的流量或者使用的时间来进行计费；而针对办公等不需要进行收费的用户在对用户的上网行为并合理利用网络资源的情况进行监管。

　5. 网络安全管理 网络资源被合法、合理使用的前提是网络的安全性，同时也能够很好地维持网络秩序，网络的安全性包括两个方面：系统安全性和传输安全性，也就是说网络安全管理就要从这两方面入手进行管理，包括数据传输的完整性、机密性和数据的身份验证机制等方面。

　五、面向下一代互联网的网络管理 下一代互联网需要解决的问题很多，诸如：互联网用户激增、地址不足、网络安全漏洞等问题，基于 IPv6 协议的计算机网络的到来使得其综合性和系统性大大增强，然而计算机网络变得越来越复杂的同时也就给网络管理带来更大的挑战。下一代计算机网络必须解决的关键

　技术有互联网管理技术的安全和质量，这就要求网络管理必须从整体上进行规划，这也关系到下一代互联网建设的成败。校园网的环境中相对管理较为简单，用户群体并不复杂，为了保证学校 IPv6 校园网络的功能完备、性能先进、运行稳定、安全可靠以及效率高等要求，实现学校 IPv6 的过渡，并且针对当前网络暴漏出来的各种问题有效的处理。学校势必进行基于 IPv6 的系统基础应用的开发，从而为下一代互联网的平稳过渡打下基础。

　【参考文献】[1] 李哲夫. 基于 IPv6 的校园网用户管理系统设计[J]. 微计算机应用. 2011(04)[2] 张雅琼. 浅谈 IPv4 向 IPv6 过渡技术[J]. 科技传播. 2010(18)