基于隧道技术 IPv6家庭网关过渡方案的设计与实现-计算机科学与技术专业论文.docx

Classified Index: TP393.02 U.D.C: 004.72 Dissertation for the Master’s Degree of Engineering THE DESIGN AND IMPLEMENTATION OF IPv6 HOME GATEWAY TRANSITION SOLUTION BASED ON TUNNELING TECHNOLOGY Candidate: Liu GuiSong Supervisor: Prof. Xu Yong Associate Supervisor: Doctor. Lin YongWang Academic Degree Applied for: Master of Engineering Speciality: Computer Science and Technology Affiliation: FOXCONN Technology Group Date of Defence: December, 2012 Degree-Conferring-Institution: Harbin Institute of Technology 哈尔滨工业大学工程硕士学位论文 哈尔滨工业大学工程硕士学位论文 - - I - 摘 要 众所周知，随着互联网用户数量的急剧增加，互联网的核心技术 IPv4 的 缺陷已经暴露明显，如 IP 地址匮乏，安全性不足等，这些缺陷将严重制约未来 互联网应用和规模的发展，互联网急需要向下一代 IPv6 网络过渡。作为互联网 的边界网络，数字家庭网络同样面临向 IPv6 过渡的挑战。本课题就是基于数字 家庭网络核心设备―数字家庭网关的 IPv6 过渡解决方案而设计，研究和探讨方 案设计技术及工程技术问题。 课题依据互联网从 IPv4 向 IPv6 过渡发展的趋势和特点，结合现有的 IPv6 过渡技术，在数字家庭网关的硬件平台上，提出和设计了一套完整的基于隧道 技术的 IPv6 过渡解决方案。课题分别讨论了适用于 IPv6 过渡前期的基于 6rd 隧道技术的系统模式设计和适用于 IPv6 过渡后期的基于 4over6 隧道技术的系 统模式设计，以及基于 RADIUSv4/v6 技术的模式整合方法设计；分析研究了不 同模式下的隧道技术原理，系统架构设计，隧道产生条件，隧道报文生成方法； 研究设计了将两种不同隧道模式进行远程整合 管理的方法，提出了使用 RADIUSv4 和 RADIUSv6 远程服务器管理的隧道模式选择方案。 在工程验证方面，详细设计了实验室验证测试的网络架构，并实际测试了 两种隧道建立后的数据连通性，确保隧道方案的可行性；同时设计了不同隧道 模式下的上下行数据吞吐量测试架构，讨论了吞吐量计算方法，并进行了数据 量测和分析，确保隧道方案高性能的要求；最后针对数字家庭网关在 IPv6 过渡 期最重要的应用―语音通话(VoIP)，设计了语音质量测试(VQT)和大量呼叫测试 (BCT)，实验数据证明语音通话(VoIP)功能在经过 4over6 隧道之后，其通话品 质性能和稳定性均得到了保证。 通过课题的研究，实际设计实现的基于隧道技术的 IPv6 家庭网关过渡解 决方案满足各项性能和稳定性设计指标，已被某运营商推广和应用。 关键词：数字家庭网关；隧道；4over6；RADIUS - - II - Abstract As everyone knows, with the rapid increase in the number of Internet users, the defects of the core technology of Internet--IPv4, such as the lack of IP addresses, low security, have been clearly exposed. These defects would severely restrict the future development of Internet applications and scale. So, Internet needs the transition from IPv4 to IPv6 urgently. As the border of the Internet, the digital home network also faces the challenges of transition to IPv6. This dissertation studies and explores options for transition solutions of IPv6 digital home gatew