利用IPv6技术搭建下一代校园网络.doc

本科毕业论文（设计）题 目： 利用IPv6技术搭建下一代校园网络 学 生： * 学号： * 学 院： 计算机与信息学院 专业： 信息工程 入学时间： 2009 年 09 月 01 日指导教师： * 职称： * 完成日期： 2013 年 03 月 13 日利用IPv6技术搭建下一代校园网络 摘要：IP地址不足的问题已经成为制约互联网发展的一个因素，但新一代的IPv6协议所体现出来的新特征正好解决了当前面临的问题,为互联网的发展铺平了道路。中国下一代互联网发展的方向就是全面的建设基于IPv6协议的网络，它是在继承IPv4的基础上进行的创新。所以，基于lPv6协议的校园网络的规划和搭建方案要就根据不同学校的现实情况进行具体分析。本文对IPv6技术进行了一定的认证，讨论了利用IPv6技术的校园网的规划和设计，以达到实用的目的。关键词:校园网;IPv6;路由;互联网Use of IPv6 technology to build the next generation of the campus networkAbstract:IP address issues such as space development of the Internet has become the bottleneck, the existing Internet protocol IPv4 can not meet the needs of development. As a next generation network protocol, IPv6 new features for the next generation of Internet applications and a broad prospect for development and improvement of support.IPv6 campus network construction is play an important part in the next generation Internet (CNGI). It is based on the campus of the new construction in the IPv4 network. Therefore, IPv6 campus network planning, configuration, and building programs based on different colleges and universities will need to network conditions and different techniques of the design. This paper on IPv6 technology in-depth extensive study of the campus network based on IPv6 technology design and deployment, and to achieve its application. Key words:campus network ;IPv6;route;Internet目 录1 引言.41.1 IPv6的应用现状.41.2 本文的研究内容.42 IPv6协议的研究.52.1 IPv6协议的介绍.52.2 IPv6的寻址和路由.62.2.1 IPv6的地址表示.62.2.2 IPv6的地址分类.62.2.3 6 IPv6的路由.72.3 IPv6的网络安全.83 IPv6校园网络方案的设计.93.1 网络方案设计原则.93.2 网络总体框架.103.3 网络设计.113.3.1 网络层次分配.113.3.2 网络地址规划.114 IPv6校园网络的应用部署.124.1 IPv6校园网建设的几种模式.124.1.1 双栈模式.124.1.2 隧道模式.134.1.3 透传模式.144.2 IPv6校园网建设的具体部署.154.2.1 校园网建设模式的部署.154.2.2 校园网的网络配置.164.3 IPv6校园网络的性能评估.185 结论.20参考文献.201 引言1.1 IPv6的应用现状因特网是上世纪九十年代才逐渐发展成熟的技术，近年来互联网的发展更是超出了人们的预料。同时，利用IPv4协议为基础的因特网在快速发展的同时，也显露出了一系统其本身固有的问题，如IPv4地址资源缺乏、安全性能不高、路由表长过多，服务质量不理想等。其中，最具制约性的问题就是：（1） IPv4的地址即将耗尽。现在广泛应用的IPv4技术是在1981年开始受用的，它是使用32位二进制数表示计算机的地址。从1995年开始，全世界的IP地址开始被快速的消耗，随着全球互联网技术的进一步发展，特别是未来电子产品、以及移动通信设备的智能化，对IP地址的需求提出了新的挑战。目前的IPv4约有42亿个地址显然是没法满足这一要求的（2） 路由表长过多。有资料显示，在1990年大约只有5000条路由信息存储在路由表中，但是到了2000年，路由表的数量达到了120000条，并且还在以很快的速度增长着。这就使得大量的设备由于没法处理这么多的数据面临着被淘汰的现状。为了克服IPv4的这个不足，国际互联网工程小组（IETF）在1995年就开始了下一代互联网技术的开发工作。新的技术IPv6（Internet protocol version 6）就成了新一代IP协议。IPv6协议扩大了因特网的地址范围，地址长度增加到了128位；同时还简化了首部格式。对扩展项和选项进行了一定的改进；还增添了流标识能力字段以及QoS的功能，大大增强了安全性。这些都是IPv6比IPv4的优点。1.2 本文的研究内容据资料显示，中国的下一代互联网示范工程(CNGI)的核心网CERNET2是目前所知的世界上规模最大的采用纯IPv6技术的下一代互联网主干网。它的速度达到了2.5Gbps10Gbps，链接了全国20个主要城市的25个CERNET2主干网的核心节点，为全国的200余所高校和科研单位提供了1Gbps10Gbps的高速IPv6接入服务，用于开展科学实验和探索IPv6的实际应用1。虽然CERNET2主干网络采用的是纯IPv6技术，但是全国各大高校的校园网采用的基本上还都是IPv4协议，随着全国高校构建的校园网络个数的不断增加以及校园网规模的不断增大，IPv4的地址匮乏矛盾还是不能得到有效的解决。因此，如何构建基于IPv6的校园网络就显得迫在眉睫。从全球范围来看，IPv6取代IPv4是一个趋势。随着校园网络规模的不扩大，如何保持高效率的利用网络以及避免网络阻塞变得越来越紧迫。所以，在高校的校园网络建设中应该及早的采用IPv6技术。但是，要想具体的实用IPv6技术，就必须先建一个IPv6的实验网，在实验网上获得一定的应用经验，然后再逐步的推广。本文的主要内容是研究了IPv6协议的特性和IPv4向IPv6过渡的方法，在没有IPv6硬件条件的情况下，通过软件设置来创建IPv6平台，在搭建的实验平台上测试关于IPv6的实验。最终将实验的经验用在建立学校的IPv6局域网上。2 IPv6协议的研究2.1 IPv6协议的介绍IPv6是“Internet Protocol Version 6”的缩写，它是IETF设计的用于取代IPv4协议的新一代IP技术。这能够满足下一代通信网络对质量、安全和移动恨不能的要求。并且，基于IPv6的下一代通信协议，可以让每个电子智能终端都成为内容需求者和供应者。将彻底改变现有的商业运行模式。IPv6提供了一种叫做可聚合全局单点广播地址（aggregatable global unicast address）形式的分级结构地址，这种地址形式能用一条路由表记录表示一个区域的子网，能有效避免路由表长度的膨胀，提高了跟帖器的数据包转发效率。IPv6协议也更改了IP数据包的报头格式。这是对原有的IPv4的一个优化方面，这能改善IPv6长地址对宽带的占用弊端。IPv6的地址长度是16字节，是IPv4的4倍，但IPv6报头的总长度却只有IPv4的2，IPv6有着固定的报头长度，这些都为路由器的硬件实现减少了压力。IPv6的全状态自动配置继承了IPv4的自动配置服务功能，这大大方便了IP地址的配置管理。此外，IPv6还提供了无状态自动配置服务功能，在这种服务过程中，主机将自己的网上MAC地址附加在链接本地地址前缀之后，便重新生成了一个链接本地单点广播地址。这种服务功能能方便的改变网络中所有主机的IP地址。2.2 IPv6的寻址和路由2.2.1 IPv6的地址表示IPv6的地址升序是128位，比IPv4仅有32位的地址资源多得多。IPv6的地址由8个地址节组成，每节有16位，用4个十六进制数字表示，每节之间用冒号分开，格式可以表示为X：X：X：X：X：X：X：X，每一个X表示四位的十六进制数，如：034A:0B00:0000:0000:0000:ABCD:4567:000B。其中，可以用“:”表示连续的“0”，但是每个地址只能用一个“:”，刚才的地址还可写为：34A:B00:ABCD:4567:8。当在路由器中表示地址时，还可以用“/”省略地址的后面部分，如地址：ABCD:1234:0089:0000:CA45:9011:DEA5:5678可表示为ABCD:1234:0089/48，“/48”表示地址的前48位是有效的地址，就好像IPv4里的子网掩码。2.2.2 IPv6的地址分类IPv4将地址分为A、B、C、D四类，这种分类方法造成了大量的地址资源的浪费。而IPv6地址是采用独立接口标识符3，它所有的地址都被分配到接口，传输类型通过地址前缀来分类，有：单播（Unicast）、任播（Anycast）、组播（Multicast）。（1）单播地址(Unicast)4单一接口的标识符。要传送的单播地址数据包送到该地址标识的接口。对于有多个接口的节点，其任一单播地址均可作为该节点的标识符。IPv6单播地址是用连续的位掩码聚集的地址，和CIDR（无类域路由）比较相似。IPv6中有多种形式的单播地址分配，有NSAP地址、链路本地地址、IPX分级地址、全部可聚集全球单播地址、站点本地地址以及运行IPv4的主机地址。单播地址中有以下两种特殊地址：回环地址：单播地址 0:0:0:0:0:0:0:1称为回环地址。节点用它来向自身发送IPv6包。它不能分配给任何物理接口。不确定地址：单播地址 0:0:0:0:0:0:0:0称为不确定地址。它不能分配给任何节点。但在主机未取得自己的地址前，可在它发送的任何IPv6包的源地址字段放上不确定地址。（2）任播地址(Anycast)任播地址定义一组接口，这些地址有相同的前缀。当连接到相同的物理网络的计算机，此时共享相同的前缀地址，发送到任播地址的数据包必须交付给这个组成员中的一个，可以根据相关的协议选择最容易到达或最靠近的。IPv6任意播地址存在下列限制：任意播地址不能指定给IPv6主机，只能指定给IPv6路由器。任意播地址不能用作源地址，而只能作为目的地址；（3）组播地址（Multicast）传送到多播地址的数据包被传送给有相应标识的接口。开始地址为11111111的标识地址是组播地址。IPv6的组播地址正在逐渐的代替广播地址，并且在IPv6中，所有全“1”和全“0”的字段都是合法值，除了特殊声明被除在外的。特别是以“0”为终结或前缀包含“0”值字段。一个单接口可以指定多个任何类型IPv6地址(任播、单播、组播)或范围。2.2.3 IPv6的路由IPv6的寻址方式借鉴了IPv4中无类域间路由(CIDR)的方法。但也有不同的地方：一是IPv4的地址结构并不反映域间路由的特点，哉间路由是靠IP地址分配算法计算的，即将一块连续的C类地址分配给一个大的ISP，是为了方便路由算法的实现。二是IPv4使用屏蔽码确定地址的了网号，而IPv6是用地址前缀（Address Prefix）确定的。IPv6也没有 IPv4中的地址类别的概念5。IPv6地址可以不断的积累，理论上能很显著的减少路由表的长度。IPv6也有和IPv4一样的动态路由和静态路由。动态路由是动态路由协议计算出来的，按照一定的算法，进行路由表的更新。静态路由是用手工配置的，它在不同的网络设备间定义了确切的路径，若网络拓扑发生了变化，就需要手动修改。表21示为静态路由的优缺点比较。 表2-1 IPv6静态路由的优缺点IPv6静态路由缺点IPv6静态路由优点不能有效避免在配置时发生的错误高效、稳定、简单在网络拓扑发生变化时需要手动调节可以控制路由选择的更新不适合在较大的网络中使用减小路由器的日常开销比动态路由协议需要更少的带宽通常在小规模的网络中可以很好的运用静态路由的优点，而在大规模的网络中，一些特殊情形时，可能也选择配置少量的静态路由(如在骨干网中配置默认路由)。IPv6地址的配置方法：ipv6 address ipv6-prefix/prefix-lengtheui-64如：ipv6 address 2001:0dbb: 1/64开启IPv6路由功能方法：ipv6 unicast-routing静态路由的配置方法为6：ipv6 routeipv6-prefix/prefix-length ipv6-address|interface-type interface-number如：ipv6 route 2001:0dbb:/32 2002:2002:l或ipv6 route 2001:0dbb:/32 s0/0IPv6路由协议可分为链路状态协议和距离矢量协议两类。典型的链路状态协议有IS-ISv6和OSPFv3，距离矢量路由协议有RIPng。RIPng是矢量距离协议，它要求同一个网络中的每一个路由器都要向网络中的其他的路由器周期性的广播自己的路由信息，并且网络收敛时间不稳定，因此有一定的局限性。而且RIPng的定义限制它只能支持小于16跳的路由数。为了克服矢量距离协议的缺陷，引入了开放式最短路径优先(OSPFv3)协议之类的链路状态协议。在这种协议下路由器只有在连接的拓扑发生变化或其他路由器询问时才触发通告。这样就在很大程度上减少了与选路相关的嗓声，从面OSPFv3协议可能更好的支持较大型的网络。但是OSPFv3比RIPng要复杂很。动态路由OSPFv3配置方法：Ipv6 router ospf process-idRouter-id router-id address在端口启动动态路由OSPFv3配置方法：Ipv6 ospf process-id area area-id2.3 IPv6的网络安全安全问题一直是伴随着互联网发展的主要问题之一，新一代IP协议IPv6的安全性能主要涵盖了下面的几个：(1) 地址解析放在ICMP(Internet Control Message Protocol)层中，这使得其与ARP(Address Resolution Protocol)相比，与介质的偶合性更小，而且可以使用标难的IP认证等安全机制。(2) 将安全信息封装和报头认证作为IPv6的扩展头置于lPv6基本协议之内，为IPv6网络实现加密封装和全网安全认证提供了相应的保证。(3)除了IPv6和IPSec对安全所提供的安全保障外，其它的安全防护措施在IPv6还是有效的。比如：NAT-PT(Net Address Translate-Protocol Translate)可以提供和IPv4中的NAT相同的保障服务；通过扩展的ACL(Access control List)在IPv6上可以实现IPv4ACL所提供的所有安全防护。(4)针对协议中的存在安全隐患的操作，IPv6协议都做了比较妥善的设计。像：由于一条链路上的多个接口同时开始发送邻居请求消息而带来的链路拥塞现象，IPv6采用了随机延时发送的措施来降低链路发生拥塞的可能，这同时也降低了多个节点在同一时刻内竞争同一个地址的可能。另外，基于VPN(Virtual Private Network)和VPWS(Virtual Private Wire Service)、VPLS(Virtual Private LAN Segment)的安全隧道等技术，也可以在IPv6上实现7。IPv6的安全措施可以保障在两个路由器、两个防火墙之间、家乡代理（home Agent）和两个主机间的安全。并且LETF还制定了用来保障IP通信的IP安全（IP Security）协议。它是IPv6的一个组成部分，也是IPv4的一个可选的扩展协议8。IPSec还提供了两种安全机制：加密和论证。加密机制可以通过加密数据来保护信息的安全性。认证机制使IP通信的接收方能够准确的知道对方的真实身份和信息是否被篡改。IPSec对网络设备有一定的要求，总的来说，IPv6能很好的改善网络的安全情况。3 IPv6校园网络方案的设计3.1 网络方案设计原则校园网建设的主要目的就是为了学校的教学管理和科研提供方便快捷的网络环境，为学校的发展服务。新一代的校园网的搭建要遵循“整体规划，分步实施”的方针，起点要高，落脚要稳。要综合考虑近期和长远目标，为系统的扩充升级留有一定的空间，整个工程要整体规划，一步一步的实施。具体的的原则可以参考以下几条：(1) 高起点坚持高起点，研究、开发利用新一代的网络技术，为网络发展寻得先机；(2)开放性满足科研、教学和实验的要求，建成共享的公共资源平台；(3)高可靠性系统必须保证有高稳定性、高可靠性和足够的冗余，能够随时提供设备和拓扑结构的备份和冗余；(4)可扩展性考虑到需求的不断提高，当进行升级时要能够扩展；(5)资源节约原则减少不必要的多余建设，灵活运用现成的设备，运用日益当前的新技术，设计合适的规划方案，满足现阶段需要的同时兼顾效益；(6) 安全性保证系统及各层网络能够安全运行。具体包括：数据库安全、应用系统安全、操作系统安全、网络安全。设备还要支持VLAN、数据加密、防火墙等技术，具有防病毒的功能；(7)可管理性能够支持监测软件和网络管理，可进行实时远程管理，分析和排除故障，降低运营网络的管理和维护负担；(8) 高性能性和先进性网络设备要有符合要求的高速处理能力，保证网络的高峰时吞吐能力，并且网络还要有良好的可扩展性，可以根据现实需求进行升级。3.2 网络总体框架网络规划和信息项目的总体设计如图3-1所示9。图3-1 校园网网络和信息项目的总体结构通信基础设施给计算机网络提供了物理层和承载平台的作用，计算机网络为教育应用提供了信息交换和传输平台，运行管理体系和安全保障体系是网络应用系统的重要支柱。3.3 网络设计3.3.1 网络层次分配网络的规划中，传统的方法是用TCPIP层次结构，该结构将网络分为三层：核心层、汇聚层和接入层，三层的功能分别如下：(1) 核心层由于核心设备所处的位置，对其性能提出了更高的要求，这些设备要有高带宽链路，全线速转发设，丰富路由功能和多种冗余特性等特点。核心设备一般要实现流量的线速转发，路由控制、负载分担等功能。(2) 汇聚层位于核心层和接入层之间，汇聚层是主干网络的边缘，承担了汇聚用户流量，实现流量控制，ACL限制，路由策略，负载均衡等功能，汇聚层是用户IP子网的缺省网关，承担了较重的负载；动态路由协议的边缘也是汇聚层(3) 接入层接入层位于网络的末端，和用户的PC机直接连接，完成用户流量的稳定转发。3.3.2 网络地址规划IP地址的的地址分配和子网的划分是搭建网络的基本程序，首先，要确定地址的分配方法，进行统一的地址划分、管理。IPv6地址有128，按照最新的IPv6RFC3513，IPv6地址分为全球可路由前缀和子网ID两部分，但是该协议并没有规定前缀和子网ID各自占用多少位，目前从APNIC（Asia-Pacific Network Information Center)能够申请到的IPv6地址范围是/32前缀的地址。IPv6的地址有两类使用方法，一种是普通网络可以申请使用的IP地址，这种地址是按照前缀+接口标识符的表示法申请的；另一种是去除了接口标识符，只用前缀来表示IP地址10。IP地址规划是网络整体规划的重要组成部分，需要和路由协议规划、网络层次规划和流量规划等结合在一起考虑。目前IPv6的规划还没有统一的规则，具体的做法就是在针对具体的工作中再根据需要进行区域范围上的统一分配。但也可以按照一定的规则来：(1)注意地址的节约和可扩充性；(2)合理高效的利用获得的地址资源；(3)地址的可管理性，地址资源要全网按同一原则进行分配；(4) 结合具体的网络结构层次，路由方式，在兼顾灵活、可扩展和有层次的条件下有效的利用IP地址；(5)每个区域的地址尽量做到连续，方便路由的聚合和安全控制；(6) IP地址的分配应该考虑到网络的发展要求，地址使用要兼顾到近期的需求与远期的发展以及网络的扩展能力，预留相应的地址段。要灵活的进行地址分配，全面考虑各种用户的需求。4 IPv6校园网络的应用部署CERNET2校园网搭建的最主要技术核心就是IPv6。基于IPv6的校园网建设需要用独立的光纤或独立的光波通道直接连入CERNET2主干网，因此，校园网和主干网之间就只能采用IPv6协议，不需要通过隧道方式或双栈方式。由于现在的校园网内部用的是IPv4协议，直接用IPv6部署是不科学的，当然就不可能实现。现在，我们就来研究应该采用什么样的搭建模式来构建IPv6网络平台。4.1 IPv6校园网建设的几种模式4.1.1 双栈模式图4-1 双栈模式拓扑图1.综述拓扑情况11所有校园网三层设备均为IPv4/v6双栈设备。为了实施双栈式的IPv6校园网建设，新增l台IPv6出口路由器。IPv6出口路由器通过GE链路连接原有双栈核心交换机。2.搭建的原理根据这种模式的特点，在校园中布置这种网络是比较合适的途径，如图41示，这种模式下，能很好的满足新老用户的要求，两种协议都能比较通畅的的完成转发，只是转发路径可能存在差异。3. 双栈模式的缺点由于这种模式需求的网络设备功能更多，就导致要更换不能满足要求的网络设备，会产生很高的购买网络设备的费用开支，而且造成对原有设备的很大浪费。4. 双栈模式的优点 又由于这种模式能很好的支持IPv4和IPv6，不必为以前的用户重新配置网络，从这一点上来说，又能减少相关工作量。 4.1.2 隧道模式1.综述拓扑情况12现有的网络建设已经很成熟，网络中的设备都是IPv4设备。为了实现基于IPv6协议的隧道模式的实现，就需要在原有网络中增加一个IPv6出口路由器。这个路由器通过GE链路连接在原有的IPv4核心交换机上。2.搭建的原理对于双栈终端，IPv4网关的布置都在汇聚层上的交换机内，原有的网络内的设备基本都是基于IPv4的设备，不能转发IPv6的数据报文，这就要规划一个路由器到客户端的自动隧道6t04/ISATAP辅助完成。这时就要把IPv6客户端的网关地址改为新添加的6t04/ISATAP路由器的地址。然后在新添加的路由器上配置IPv4ACL以避免两种协议下的报文互相影响。这种模式的网络拓扑如图42示。3.隧道模式的缺点这种模式是一种过渡的技术，需要在终端进行额外的系统开销。虽然不是理想的方法，但是最终也能实现IPv4到IPv6技术的平稳过。4. 隧道模式的优点这种模式可以避免对全部的网络设备进行更换，减少了开支，而且网络拓扑结构和原来的没有太大的不同，只需要进行一些简单的配置。这种模式很适合校园网和公司的网络，考虑到现在的IPv4和IPv6的应用的现实情况，这不失是一种合适的选择。图4-2 隧道模式拓扑图4.1.3 透传模式1.综述拓扑情况现有的网络建设已经很成熟，网络中的设备都是IPv4设备。为了实现基于IPv6协议的隧道模式的实现，就需要在原有网络中增加一个IPv6出口路由器。这个路由器通过GE链路连接在原有的IPv4核心交换机上。2.搭建的原理双栈模式的终端，IPv4的网关设备都在汇聚三层的交换机上。由于原有的网络内的设备都是仅支持IPv4协议的，就不能转发IPv6报文，这就必须把含有IPv6终端的VLAN在接入交换机上行方向配置为802.1qTrunk链路，并把这些VLAN包含于Trunk。这样就能利用IPv4设备转发IPv6报文，此时，IPv6客户端的地址也要配置为新增的IPv6路由器地址。当检测到是IPv4数据报时正常转发，IPv4网关将把IPv4非广播报文终结，若为IPv6数据报，就将其传到上层交换机，进行全局统一转发。也可以在IPv6路由器上删除IPv4协议栈或启用抑止广播报文功能，对接收到的IPv4数据报丢弃。透传模式的网络拓扑如图43示。3.透传模式的缺点由于IPv6数据报文要以广播方式转发，这样会影响到整个校园网，占用网络资源，同时也有一定的安全问题。4.透传模式的优点对原有的设备改动较小，也是一种类似双栈模式图4-3 透传模式拓扑图4.2 IPv6校园网建设的具体部署4.2.1 校园网建设模式的部署针对传统的包含核心层、汇聚层和接入层的三层结构网络，大部分的楼层都是先连接到汇聚层的第三层交换设备，然后再通过路由的方式和核心层相连。但是大部分的汇聚层设备仅支持IPv4协议，导致IPv6不能到达核心交换机。针对上述情况，我提出了以下几种建设方法。1在刚建设的教学办公楼可以用双栈模式布置，用路由方式连入核心IPv6网络。2在现有的办公区采用透传模式，用VLAN TRUNK方式连入核心IPv6网络。3要是用透传模式将教工宿舍、学生宿舍这个原本已是三层结构的网络连入网络，那就要进行全网的大规模改动，只能临时用隧道模式接入IPv6，将来改造升级时再换用IPv6三层设备，再用双栈模式连入IPv6网络。4.2.2 校园网的网络配置以透传模式为例，选择校园网中的一个汇聚点来分析，其核心设备的下联接口配置如下13： dis cur int g4/l/5interface Gigabit Ethemet4/l/5port link-type accessport access vlan 20l /只允许与vlan 201设备互联的路由接口所在虚拟网通过description To ZhiYuanHuiJu汇聚层设备的有关配置如下：#定义计算机与信息学院所在VLAN的IPv4接口interface Vlan-interface44description Ji Suan Ji Xue Yuanip address 202.197.125.254 255.255.255.0#定义上联至核心的接口interface Gigabit Ethernet 1/1description To 8512port link-type accessport access Vlan20l#定义下联至计算机与信息学院接入层交换机的接口interface Gigabit Ethernet 1/4description To Ji Suan Ji Xue Yuanport link-type trunkport trunk permit vlan44 400 /允许交换机网管地址所在的虚拟网和用户所在虚拟网vlan44通过。汇聚交换机和核心交换机两个端口间是ACCESS模式，且该汇聚设备仅支持IPv4协议的路由。因此核心设备的IPv6协议不能到达汇聚设备，也就不能到达其连接的各个接入层终端。我们可以修改两台交换机的配置，从而达到VLAN透传的目的。可以修改核心交换机下联至汇聚层的端口的模式为TRUNK，允许VLAN44，就能让楼层所在的虚拟网数据包可以经过该端口到达核心设备，并且把汇聚层设备的上联端口改为TRUNK模式，相似的也允许了VLAN44虚拟网的通过。因为VLAN44直接连入了核心设备，就可以把VLAN44的IPv4三层接口的定义转到核心设备上。核心交换机下联接口的更改配置如下： dis cur int g4/l/5interface Gigabit Ethemet4/l/5port link-type trunkport trunk vlan 44 400description To ZhiYuanHuiJu计算机与信息学院所在的VLAN44所在的核心交换机的IPv4接口的定义如下： dis cur int g4/l/5interface Vlan-interface44description Ji Suan Ji Xue Yuanip address 202.197.125.254 255.255.255.0汇聚设备的更改配置如下：#定义上联至核心的接口interface Gigabit Ethernet 1/1description To 8512port link-type trunkport trunk Vlan 44 400IPv6路由器和核心设备间也用了TRUNK模式，能让VLAN44虚拟网信息透传到IPv6的路由器。再在IPv6路由器上定义VLAN44的IPv6接口。IPv6路由器和核心设备的接口配置如下： dis cur int g12/2/4interface Gigabit Ethemet12/2/4port link-type trunkport trunk permit vlan44description IPv6IPv6路由器下连至8512的端口的配置如下：S8606#sh run int g2/3interface Gigabit Ethernet 2/3switchport mode trunkswitchport trunmk allowed vlan 44description To-8512IPv6路由器VLAN44的IPv6接口配置如下：S8606#sh run int vlan 44interface VLAN 44ipv6 address 2001:da8:d001:1020:l/64ipv6 enableno ipv6 nd suppress-ra /关闭邻居发现协议中的路由通告协议抑制开关description Ji Suan Ji Xue Yuan通过上面的配置，该汇聚点下接的所有楼层的VLAN44虚拟网都能够直接透传到IPv6的路由器。该虚拟网里的电脑终端如果支持IPv6，就能通过路由通告协议自动的获得一个相应的IPv6地址。4.3 IPv6网络的性能评估网络的性能评估可以提前让网络管理员预告了解网络的性能，网络的运行效率和故障发生情况。已经进行的对IPv6网络的性能评估主要是协议的一致性评估、过渡技术在实际应用中的效果。网络性能评估的基本指标有14：吞吐量：主要测试网络设备的包转发能力，通常指在不丢包的情况，网络中单位时间内传输的数据包数量。时延：设备从收到包到转发出该包的时间问隔。丢包率：网络传输中，丢弃数据包占收到数据包的比例。我们在支持IPv6协议的Linux平台下实现了一个双协议栈环境下的IPv6网络性能测试系统，并且该系统同时兼容IPv4网络的性能测试。系统主要由往返时延测试器、丢包率测试器组成。具体实现算法如下：1往返时延测试器往返时延测试器负责IPv4、IPv6网络的往返时延测试，采用ICMP和ICMP6协议。测试结果为测试100个数据包往返时延的平均值，其算法流程描述如下：(1)地址解析：get addr info()；(2)判断地址类型，若为IPV4地址类型AF_INET4，则转(3)；若为IPv6地址类型AF_INET6，则转(7)；(3)创建IPv4套接字：IPv4Socket()，转(6)；(4)构造Packet Size大小的数据包；(5)初始化变量DEFAULT_SEND_COUNT、Packet_Size和Total_Time；(6)绑定套接字到接收地址：bind()；(7)创建IPv6套接字：IPv6Socket()；(8)for(int i=0；DEFAULT_SEND_COUNT；i+)；记录发送数据包时的时间Start_time；发送数据包：send to()；等待回响数据包：Wait For Single Object()；若有回响数据包，则：转，否则：continue；接收回响数据包：recvfrom()；记录接收数据包时的时间End_Time；记录单次往返时延：Total_Time=Total_time+(End_Time-Start_TIme)；(9)计算网络往返时：RTT=TOTAl_TIME/ DEFAULT_SEND_COUNT；(10)结束2丢包率测试器丢包率测试器负责IPv4、IPv6网络的丢包率测试，应用ICMP和ICMP6协议。测试时发送100个测试数据包，并记录丢失数据包的个数，丢失的数据包个数占100的比例即为丢包率，其算法流程描述如下：(1)地址解析：get addr info()；(2)判断地址类型，若为I