IPv4与IPv6互联技术探讨开题报告

本科毕业论文开题报告本科毕业论文开题报告 学学 院院 名名 称 称 物理与电子工程学院 专专 业业 名名 称 称 电子信息工程 职师 届届 别 别 2015 届 学学 号 号 姓姓 名 名 指导教师姓名 职称 指导教师姓名 职称 讲师 教 务 处 制 二 一五年三月 广西师范学院广西师范学院 本科毕业论文开题报告本科毕业论文开题报告 题 目 IPv4 与 IPv6 互联技术探讨 题目类型 囗 理论研究 囗 应用研究 囗 设计开发 囗 其他 命题来源 囗 教师命题 囗 学生自主命题 囗 教师科研课题 拟完成时间 2015 年 4 月 22 日 一 选题依据及意义 不少于 300 字 1 选题依据 从 20 世纪 70 年代开始 互联网技术就以超出人们想像的速度迅猛发展 作为互联网重要的基 础协议 IPv4 在过去 20 多年的发展进程中取得了巨大成功 互联网已经成为人们生活中不可缺少的 一部分 但作为其核心 IPv4 协议的缺陷也不断的暴露出来 主要的表现为 IP 地址资源的紧缺 路 由表项目的爆炸以及难以满足新应用的需求 而作为下一代互联网核心协议 IPv6 在地址空间 可 扩展性 路由及安全性等方面都有很大的改进 且易于配置 可靠性高 但由于 IPv4 与 IPv6 的不 兼容 使得一种协议的设备不能和另一种协议的设备进行相互通信 而如何去实现两种网络的互操 作是目前研究的热点 二 选题意义 目前使用的协议 IPv4 已经不堪重负 为此许多技术工作人员做出了不懈的努力 但却在每时 每刻新接入到互联网中的设备与人数的巨大压力下 显得杯水车薪 根据中国互联网发展状况调查 的结果显示 中国的互联网在整体上呈飞速上升的趋势 增长率在世界经次于美国与日本 但目前 这些 IP 地址资源完全不能满足中国运营商的需求 随着中国大陆地区网民的数量日益增长 IPv4 地址的需求程度与我国互联网发展的矛盾将会更加的激烈 二 研究目标与主要内容 含论文 设计 提纲 不少于 500 字 一 课题研究目标 本课题研究目标是通过 IPv4 和 IPv6 优势和劣势进行对比分析 从而肯定了在不同的时期下的 作用 但随着互联网的发展 IPv6 肯定会取代 IPv4 但其中的过渡不可能一蹴而就 需要一个较 长的过渡期 在这个过渡期中 IPv4 与 IPv6 的共存就显得非常必要了 但其中共存所运用到的互 联技术就是我们需要探讨的课题 二 课题主要内容 1 就目前的互联网形势做出分析 互联网的发展是迅猛的 飞速的 具有爆炸性的 2 叙述了作为现在互联网核心协议的 IPv4 存在的劣势和不足 同时提出了作为下一代互联网 核心协议的 IPv6 所具有的哪些优势 3 分析了 IPv6 的地址结构 同时也提出了目前几种常用的互联互通的技术 1 双协议栈技术 双协议栈技术的目标是实现在网络中 双协议栈节点之间可以相互通信 这种机制可以在单一的网络设备上或者是一个双栈的骨干网中实现 2 NAT PT 技术 NAT 技术一部分是 IPv4 与 IPv6 协议层的翻译 另一部分是 IPv4 应用与 IPv6 应用间的翻译 NAT PT 是一种 IPv4 节点和纯 IPv6 节点的互通方式 3 隧道技术 提供了一种用 IPv4 网络协议体系来传递 IPv6 数据的方法 通过一定规律的划 分 将 IPv6 的数据拆分为若干个无结构意义的数据 再封装进 IPv4 数据包中 使用 IPv4 网络进 行传输 4 对 IPv4 与 IPv6 互联的几种技术进行了探讨 就目前发展应用而言 IPv6 技术并未能完全 的去取代 IPv4 因此在往后的很长一段时间内 IPv6 与 IPv4 共存是必然的 两种协议间和网络间 的存在及互联 将会是一个长时间探讨的课题 三 研究方法和手段 1 查找并阅读相关资料 对 IPv4 IPv6 有进一步的认识 2 查找有关实例 对其中的应用方法进行研究 3 通过理论与实例的结合分析 探讨实现的技术方法 4 借助虚拟机来搭建网络 具体的探讨理论的可行性 四 参考文献目录 作者 书名或论文 设计 题目 出版社或刊号 出版年月或出版期号 1 钱俊 谷和启 互联网的发展趋势 IPv4 到 Ipv6 协议 j 当代通信 2003 05 42 48 2 郝稚宇 IPv4 向 IPv6 平滑过渡技术的研究与实现 j 电脑编程技巧与维护 2011 19 22 29 3 谢希仁 计算机网络 第五版 M 北京 电子工业出版社 2009 365 173 4 董秋生 路莹 IPv4 IPv6 过渡时期图书馆网络建设 j 现代情报 2008 28 7 76 78 5 沈庆伟 张霖 基于隧道的 IPv4 IPv6 过渡技术分析 M 计算机技术与发展 2007 17 5 170 172 五 文献综述五 文献综述 在对选题涉及的研究领域的文献进行广泛阅读或调查的基础上 对该领域的研究 现状 发展动态等内容进行综述 并提出自己的见解和研究思路 不少于 700 字 互联网目前是以 IPv4 协议为基础的 但由于 IPv4 的地址空间 服务质量 应用 限制 管理灵活性和安全性等方面存在许多的缺陷 以 IPv6 协议为基础的下一代互联 网是大势所趋 而 IPv6 则会是下一代互联网的基本特征之一 随着互联网的高速发展 现代化的生活对于互联网的依赖程度越来越高 但同时其现有的安全机制的脆弱性也 暴露无疑 IPv6 作为下一代的互联网协议 对于 IPv4 的取代是不可避免的 IPv4 在 很多的方面 特别是在地址空间 传输性能 网络配置 服务质量 安全性等方面都 暴露出不足和局限性 而 IPv6 则在全球正受到越来越多的重视 1 1 目的和意义 目的和意义 我们为什么需要 IPv6 用一个比较形象的比喻来解释就是 用马车来传递与天空 中的航空邮递 孰优孰劣 众人皆知 目前使用的协议 IPv4 已经不堪重负 为此许多 技术工作人员做出了不懈的努力 但却在每时每刻新接入到互联网中的设备与人数的 巨大压力下 显得杯水车薪 IPv6 作为 Internet 的新版本 其根本目的是继承和取代 IPv4 因此 人们在规 划 IPv6 的时候 就把眼光投向了包括地址在内的上述重要需求 希望能够解决这些目 前已经出现和将来可能出现的问题 中国是当前全球最急需 IP 地址的国家之一 因此 在 IPv6 标准制订以及产业化和商业化的进程中都显得非常积极 但是 IPv6 协议在全 国全面实现短时间内还不可能完成 中国密切关注着 IPv6 的发展 目前很多的内地高 校和科研机构已经与国外一些运营商合作 对 IPv6 进行研究实验 美国之前拥有着全球 74 的 IP 地址资源 所以对 IPv6 的态度一直略显得不关心 直到思科于 2001 年 7 月 10 日宣布与微软 IBM 惠普 SUN 和摩托罗拉结成伙伴关系 共同推进 IPv6 硬件和软件的开发 这也体现出了 IPv6 的重要性 从 IPv4 到 IPv6 的改变将不可避免的带来 Internet 上新的革命 无论是硬件还是 软件都将有全新的发展 在互联网发展初期 人们认为网络地址是不会分配完的 这就造成对网络地址进 行很随意的分配 其结果就是 IP 地址的利用率较低 分配过程是按时间顺序进行的 最开始的时候一个学校可以使用一个 A 类的网络 而到后来一个国家可能只可以拥有 一个 C 类的网络 A 类的网络数目并不多 所以问题的焦点就都集中到了 B 类和 C 类的 网络地址上 A 类网络太大 而 C 类的太小 因此后来几乎所有的申请者都愿意申请一 个 B 类网络 一个 B 类的网络拥有 65534 个主机地址 而往往实际并不用到这么多地 址 类似这样这低效率的分配方法 导致 B 类地址消耗特别快 因此就导致了现有的 IP 地址分配速率很快 IP 地址即将被分配完的局面 如今 互联网发展的瓶颈已不再是物理线路速率 ATM 技术 百兆 千兆以太网技 术的出现使得物理线路表现有了显著改善 现在的路由器的处理速度成了阻碍互联网 发展的主要因素 随着互联的成功和发展 IPv4 设计时没有引入 QoS 这样的概念 在 设计上的不足使得它很难提供相应丰富的 灵活的 QoS 选项 虽然人们提出了一系列的技术例如 VLSM RSVP 等来缓解这些问题 但都只是权 宜之计 解决不了因地址不多及地址结构不合理导致的地址短板的根本问题 最终 IPv6 应运而生 2 2 互联技术 互联技术 目前 IPv4 用户对 IPv6 的需求量越来越大 为了满足用户的需求 各种 IPv4 与 IPv6 互连的技术也应运而生 现阶段 IPv4 与 IPv6 互连的过渡技术大致有三种 包括 隧道技术 双协议栈和 NAT PT 技术 在这三种基础之上 又衍生出很多种的互通与转 换机制 这些机制主要分为两类 其中一类是 IPv6 小岛与 IPv4 海洋之间的通信 另 一类是 IPv4 海洋中的 IPv6 节点之间的通信 在 IPv6 的发展中 我们不可避免的会遇到网络的可扩展性 移动性 安全性和可 持续发展性等四个关键问题 未雨绸缪的部署大规模 IPv6 的实验是非常必要的 作为 IPv4 的升级协议 IPv6 改变了以往 IPv4 在网络改变时 数据包 IP 地址会改 变的缺点 它为每一个数据包分配固定的标识地址 使数据包在通信时更为流畅 并 且有更为完善的无线网络通信能力 这个优势被各大通信公司所看中 纷纷投入了大 量的人力物力进行 IPv6 的开发 IPv6 的经济应用前景一片大好 但 IPv6 网络并不是 完全安全的网络协议 它仍需要使用防火墙 入侵检测等一般的网络安全设备 有的 设备在 IPv6 的网络环境中还不能直接使用 需要替换或者是做一些改进措施 然后令 我们感到欣慰的是 由于 IPv6 网络中引入了网络层的加密技术 未来网络上的数据通 信的保密性将会越来越强 对中国而言 IPv6 网络技术的发展为国内的信息业带来的影响可谓深远 它不仅 可以提升中国通信产业界的整体实力 更是一个从引进先进技术转变为引导行业技术 发展的契机 中国作为互联网络通信大国 中国通信业的发展将会对全球的通信业带 来举足轻重的影响 中国也将毫无疑问的成为全球新技术和应用发展的主要目标市场 随着 IPv6 技术的日趋成熟 IPv6 所具有的多项优势及功能使其成为下一代网络环境的 中流砥柱 大力发展建设基于 IPv6 的下一代网络比然会成为我国及全球网络技术的重 要的发展方向与目标 参考文献参考文献 1 钱俊 谷和启 互联网的发展趋势 IPv4 到 Ipv6 协议 j 当代通信 2003 05 42 48 2 郝稚宇 IPv4 向 IPv6 平滑过渡技术的研究与实现 j 电脑编程技巧与维护 2011 19 22 29 3 谢希仁 计算机网络 第五版 M 北京 电子工业出版社 2009 365 173 4 董秋生 路莹 IPv4 IPv6 过渡时期图书馆网络建设 j 现代情报 2008 28 7 76 78 5 沈庆伟 张霖 基于隧道的 IPv4 IPv6 过渡技术分析 M 计算机技术与发展 2007 17 5 170 172 六 工作进度安排 时间 内容 步骤 一 准备阶段 1 2015 年 2 月 20 日至 2014 年 3 月 10 日 查阅收集文献资料 确定论题 准备开题报告 2 2015 年 3 月 11 日至 2015 年 3 月 25 日 修正研究研究目标 内容和方法 完成开题报告 3 2015 年 3 月 26 日至 2015 年 3 月 29 日 进一步查阅文献 收集和整理资料 为论文写作做准备 二 写作阶段 1 2015 年 3 月 30 日至 3 月 31 日 整理文献资料和数据 2 2015 年 4 月 1 日至 4 月 8 日 撰写论文初稿 3 2015 年