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3.2 IPV6地址类型 ...................................................................................................................... 5 3.3 IPV6网络实验所用实验工具选择 ............................................................................ 5
3.3.1 Packet Tracer6.1的基本界面 .......................................................................... 6 3.3.2互连设备线型选择 ................................................................................................ 6
4系统设计 .............................................................................................................................................. 8
4.1 IPV6的RIP实现 ................................................................................................................. 8
4.1.1 拓扑结构图 ............................................................................................................... 8 4.1.2 IPv6地址规划 .......................................................................................................... 8 4.1.3 配置过程 .................................................................................................................... 8 4.2 Ipv6的Ospfv3实现 ......................................................................................................... 11
4.2.1 拓扑结构图 ............................................................................................................. 11 4.2.2 IPv6地址规划 ....................................................................................................... 11 4.2.3 配置过程 ................................................................................................................... 11 4.3 IPV6的隧道实验 ............................................................................................................... 15
4.3.1 拓扑结构图 ............................................................................................................. 15 4.3.2 IP地址规划 .............................................................................................................. 15 4.3.3 配置过程 .................................................................................................................. 15 4.4 Ipv6的安全实验---访问控制列表 .......................................................................... 16
4.4.1拓扑结构图 .............................................................................................................. 16 4.4.2 IP地址规划 ............................................................................................................ 16 4.4.3 配置过程 .................................................................................................................. 17
5测试结果 ............................................................................................................................................ 20
II
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5.1 拓扑结构图 .......................................................................................................................... 20
5.2 IPv6
地址规划 .................................................................................................................... 20
5.3 配置过程................................................................................................................................ 20 5.4 测试结果与配置 ................................................................................................................ 24
6总结 ........................................................................................................................................................ 26 致谢 ............................................................................................................................................................ 27 参考文献 ................................................................................................................................................. 28 附录A ...................................................................................................................................................... 29 附录B ......................................................................................................................................................... 1
III
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1 引言
1.1 课题研究背景
1994年7月，IETF决定以SIPP作为IPng地基础，同时把地址数由64位增加到128位。新的IP协议称为IPv6。其版本是在1994年由IETF批准的RFC1752，在RFC1884中介绍了IPv6的地址结构。现在RFC1884已经被RFC2373所替代。
制定IPv6的专家们充分总结了早期制定IPv4的经验以及互联网的发展和市场需求，认为下一代互联网协议应侧重于网络的容量和网络的性能。IPv6继承了IPv4的优点，摒弃了它的缺点。IPv6与IPv4是不兼容的，但它同所有其他的TCP/IP协议簇中的协议兼容。即IPv6完全可以取代IPv4。同IPv4相比较，IPv6在地址容量、安全性、网络管理、移动性以及服务质量等方面有明显的改进，是下一代互联网可采用的比较合理的协议。
[1]在IPv6已确定为下一代互联网IP层技术的情况下，世界各国对IPv6技术的研究十分重视。目前对IPv6的研究范围主要涉及用于主机的单独IPv6协议栈软件、用于主机的支持IPv6的操作系统、独立的路由协议软件、用于路由器的支持IPv6的操作系统、应用程序实现以及硬件支持IPv6的路由器产品。国际上众多机构的研究内容重点不同，各具优势。世界上在IPv6的研究和应用方面比较领先的主要是美国、日本和欧洲等发达国家和地区。
中国是公认的迫切需要发展IPv6的国家，需要从技术和经济上给予IPv6高度重视。2001年以来，国家计委、科技部、自然基金委、信息产业部相继启动关于IPv6的研究项目。如2002年863高性能IPv6路由器重大研究项目分为硬件、协议栈软件以及测试三个子课题完成了招标工作，其它有关IPv6网络安全和服务质量的重大课题也相继公布。 1.2 课题研究目的和意义
随着电子技术及网络技术[2]的发展，计算机网络将进入人们的日常生活，可能身边的每一样东西都需要连入全球因特网。目前我们使用的第二代互联网IPv4技术，核心技术属于美国。它的最大问题是网络地址资源有限，从理论上讲，IPv4技术可使用的IP地址有43亿个，其中北美占有3/4，约30亿个，而人口最多的亚洲只有不到4亿个，中国只有3千多万个，只相当于美国麻省理工学院的数量。地址不足，严重地制约了我国及其他国家互联网的应用和发展[3]。但是与IPv4一样，IPv6一样会造成大量的IP地址浪费。准确的说，使用IPv6的网络并没有2128-1个能充分利用的地址。首先，要实现IP地址的自动配置，局域网所使用的子网的前缀必须等于64，但是很少有一个局域网能容纳264个网络终端；其次，由于IPv6的地址分配必须遵循聚类的原则，地址的浪费在所难免。但是，如果说IPv4实现的只是人机对话，而IPv6则扩展到任意事物之间的对话，它不仅可以为人类服务，还将服务于众多硬件设备，如家用电器、传感器、远程照相机、汽车等，它将是无时不在，无处不在的深入社会每个角落的真正的宽带网。而且它所带来的经济效益将非常巨大。
与IPV4相比，IPV6具有以下几个优势：
1.IPv6具有更大的地址空间。IPv4中规定IP地址长度为32，既有232-1个地址；而IPv6中IP地址的长度为128，即有2128-1个地址。
2.IPv6使用更小的路由表。IPv6的地址分配就遵循聚类（Aggregation）的原则，这使得路由器能在路由表中用一条记录（Entry）表示一片子网，大大减少路由器中路由表的长度，提高了路由器转发数据包的速度。
3.IPv6增加了增强的组播（Multicast）支持以及对流的支持(Flow Control)，这使得网络上的多媒体应用有了长足的发展机会，为服务质量（QoS，Quality of Service）控制提供了良好的网络平台。
4.IPv6加入了对自动配置（Auto ConfiguR1tion）的支持。这使对DCHP协议的改进和扩展，使得网络（尤其是局域网）的管理更加方便和快捷。
5.IPv6具有更高的安全性。在使用IPv6网络中用户可以对网络层的数据进行加密并对IP报文进行校验，极大的增强了网络的安全性。
但从长远看，IPv6有利于互联网的持续和长久发展。 目前，国际互联网组织已经决定成立两个
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专门工作组，制定相应的国际标准。IPv6取代IPv4技术势在必行。 1.3论文的简要介绍
1.介绍IPv6协议基本概念[4]，了解IPv6寻址、IPv6报头结构、邻节点发现、IPv4到IPv6的过渡技术分析、IPv6路由、IPv6的安全性进行初步分析。
2．简要介绍本论文使用的模拟软件 packet tracer及其基本使用方法。 3. 通过路由器模拟软件packet tracer完成论文相关的IPv6网络实验，并对结果进行测试、分析。
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2 IPv6组网实验涉及的主要技术
2.1 RIP简介
RIP是一种分布式的基于距离向量的路由选择协议，是因特网的标准协议，其最大的优点就是简单。RIP协议要求网络中每一个路由器都要维护从它自己到其他每一个目的网络的距离记录（这一组距离，即―距离向量‖）。RIP协议将―距离‖定义为：从一路由器到直接连接的网络的距离定义为1。从路由器到非直接连接的网络的距离定义为每经过一个路由器则距离加1。―距离‖也成为―跳数‖。RIP允许一条路径最多只能包含15个路由器，因此，距离等于16时即为不可达。可见RIP协议只适用于小型互联网[5]。 2.1.1 RIPng工作原理
与RIPv2类似，路由器在查询响应、周期更新、触发更新三种情况下会收到响应报文，接收报文的路由器根据响应报文判断是否对本地路由表进行更新。
基于距离矢量算法的路由协议会产生慢收敛和无限计数的问题而引发了路由的不一致。RIPng使用与RIPv2类似的水平分割技术、毒性逆转技术、触发更新技术来解决这些问题，同时抑制广播风暴，减少路由信息数量。 2.1.2 RIPng的协议报文格式
RIPng是基于UDP的协议，并且使用端口号521发送和接收数据报。RIPng报文大致可分为两类：选路信息报文和用于请求信息的报文。如下图所示： 8 Command 8 Version 32bit Unused 16 IPv6 Prefix 1 Route Entry Route Tag Prefix Length Metric IPv6 Prefix 1 Route Prefix Length Metric Route Entry 图2.1 RIPng报文格式
RIPng中仍然使用固定的度量方式，即跳数，RIPng的最大工作直径为15跳， 16即意味着目的地不可达。与RIPv2不同的是，RIPng的下一跳字段是由一个单独的RTE指定的。 2.1.3 RIPng和RIPv1、RIPv2的区别
根据上面的介绍，应该看到RIPng的目标并不是创造一个全新的协议，而是对RIP进行必要的改造以使其适应IPv6的选路要求，因此RIPng的基本工作原理同RIP是一样的，其主要的变化在地址和报文格式方面，RIPng与RIPv1、RIPv2的主要区别有以下几点：
(1) 地址版本。RIPv1、RIPv2基于IPv4，地址域只有32bit，而RIPng基于IPv6，使用的所有地
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