ipv4与ipv6的共存及整合大学生毕业论文（设计）.doc

本科毕业设计 IPv4与IPv6的共存及整合 目 录 第一章 绪论 1 1.1 引言 1 1.2 IP简介 2 1.3 论文研究目的和内容 3 第二章 IP协议第4版 4 2.1 IPv4的地址类 4 2.2 IPv4地址空间 5 2.3 IPv4的局限性 8 第三章 IP协议第6版 10 3.1 IPv6的地址格式 10 3.2 IPv6的优化 11 第四章 IPv4与IPv6的共存及整合 14 4.1 平滑过渡 14 4.2 双栈协议 14 4.3 隧道机制 18 4.4 协议转换 24 结论 27 参考文献 28 致谢 29 第一章 绪 论 1.1引言 互联网总是随着需要而发展。早在20世纪50年代，计算机刚刚投入使用时，网络还并不存在。但是美国国防部（D0D）对计算机之间数据包的交换产生了兴趣，DOD希望能够充分利用计算机之间的数据传输技术，使得美国的军事通讯即使是在核武器的打击下任然能够无间断通讯。这促使了互联网雏形的产生。 D O D内进行网络研究的机构是高级研究项目机构(ARPA)后来，在它们的名称前面加了一个”国防”，成为DARPA。DARPA项目包括来自大学和马萨诸塞州的Bolt、Baranek和Newman公司的科学家和工程师，他们在这个项目中面临两个挑战：互通性(interconnectivity )和互操作性(interoperability)。 互通性 在计算机之间传输信息的方法，包括物理介质、数据打包机制和从起点到达终点之间的多个网络设备部分之间的路由。 互操作性 使使用私有的或完全不同的计算机操作系统和语言的计算机可以理解数据的方法。 DARPA项目的结果就是ARPANET，它最终成为Internet，而且伯克利的UNIX版本中包括了IP协议。ARPANET通过包含其他政府和大学的网络而成为Internet。并且在包含商业企业网络后，它得到了进一步发展。 网络并没有在企业组织中流行，直至2 0世纪8 0年代，那时个人计算机逐渐开始流行。公司认识到，在最早的文件服务器上共享硬盘空间，可以使职员容易地共享数据和进一步繁荣生产，它们在更大规模上实现网络。它们创建了LAN (局域网)，然后将它们连接到WAN(广域网)上。在20世纪90年代早期，Internet商业化后，公司也开始连接到其上。 最初的网络极其简陋，它甚至只有几十台计算机。但是，随着互通性和互操作性的问题得到解决，不同厂家的设备可以无区别的在同一个局域网中通信。网络的通讯技术表现除了前所未有的巨大潜力。这大大增加了网络的应用范围。TCP/IP协议簇就在那个时代应用而生，而IP是TCP/IP协议簇中最为核心的协议。 1984年，国际标准化组织（ISO）为网络指定了一个合法的标准，也就是开放互联系统（OSI）模型。OSI模型规范了互联网的标准，使得网络通讯能够进一步的走向世界。而在互联网经过了无数的发展和反复的验证，确定了能够在众多技术和协议中为计算机连接提供逻辑识别的最优协议，就是internet protocol，网际协议，简称IP。 1.2 IP简介 顾名思义，IP就是网络之间互联的协议，也就是为计算机在网络中实现互联通信而设计的协议。在全球互联网中，它是能使有着不同操作系统和差别硬件设备的计算机实现互相通讯的一套规则。任何厂家生产的计算机系统，只要遵循IP协议，就可以与因特网互联互通。也正是因为有了IP协议，计算机网络才能得以如此迅速的发展，称为现今世界上最大的，最具有开放性的通信网络。因此，IP协议也称为因特网协议。 在最初，各个厂家开发生产的网络系统和设备，比如著名的以太网，分组交换网等等，它们相互之间是无法连通的。这是因为不同的网络和设备所传输的基本数据单元，也就是帧格式是完全不同的。也就是说，不同的设备之间无法彼此识别。所以IP协议实际上是由一套软件程序组成的协议软件。它把不同的帧在OSI网络模型的网络层统一传换成上层TCP（传输控制协议）可以识别的IP数据包的格式。正是这种转换，使得不同的计算机可以在相同的网络实现互联互通。这也同时使得计算机网络具有了开放性。 IP为互联网上的每一台主机分配一个地址，IP协议就是利用这个地址在不同的主机之间传递信息。这也是互联网运行的基础。通常情况下，这个地址是全球唯一的。 1.3论文研究目的和内容 在近20年间，互联网得到了飞速的发展。它承载了全球数以百万计的大小网络，更接入了不计其数的网络终端和节点。网络的覆盖遍及了全球的每一个角落。 但是，现行的IP协议第4版，也就是IPv4。已经不足以为即将接入网络的每一台设备分配一个地址。这就迫切的要求网络进行协议更新。互联网向新型地址过渡并不是说仅仅是在节点和终端设备上配置一个新地址。因为新地址