ＲＥＧＩＯＮ ＬＮＦＯ 主 基于Ｉ Ｐｖ６协议的校园网的构建和设计 ◆唐颖 摘要：随着ＩＰｖ６终端的普及，人们将进入一个网络无所不在，智能无处 不及的新时代。本文对ＩＰｖ６技术进行了深入广泛的研究，探讨了基于ＩＰｖ６技 术的校园网的设计和部署，并实现其应用。 关键词：ＩＰｖ６；校园网；网络管理 ｒｔｕａｌ Ｐｒｉｖａｔｅ ｗｉｒｅ Ｓｅｒｖｉｃｅ）的安 一、ＩＰｖ６网络协议与安全 ＬＡＮ Ｓｅｇｍｅｎｔ）、ＶＰＷＳ（Ｖｉ全隧道和ＶＰＮ（Ｖｉｒｔｕａｌ Ｐｒｉｖａｔｅ Ｎｅｔｗｏｒｋ）等技术，在ＩＰｖ６上 １．１ Ｉ１￣，６网络协议介绍 也可以完全实现。 ＩＰｖ６是ＩＥＴＦ（Ｉｎｔｅｍｅｔ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｔａｓｋ Ｆｏｒｃｅ，因特 当然ＩＰＳｅｃ的大规模使用不可避免地会对网络设备 网工程工作小组）设计的用于替代现行版本ＩＰ协议（ＩＰＶ４） 的转发性能产生影响，因此，需要更高性能的硬件加以 的下一代ＩＰ协议。ＩＰｖ６￣满足下一代语音、数据、视频 保障。总的来说，ＩＰｖ６极大地改善了网络安全现状。 融合的通信网络对网络的安全、质量和移动性的要求。 同时，ＩＰｖ６应用使每个人、每个终端都成为内容提供 二、ＩＰｖ６校园网络方案的设计 者，人们不但能获取信息，也能提供信息。并且，ＩＰｖ６ ２．１总体设计框架 能达到永远在线，使网民之间实现真正的交互，这将改 下一代校园网的建设应采用“整体规划、分步实 变现在的运营模式，打造更新的商业模式。 施”的方针，其总体设计方案的确定，不仅要考虑到近 ＩＰｖ６同时改进提高了ＩＰ包的基本报头格式。这种简 期目标，还要为系统的进一步发展和扩充留有余地。 化的包结构是对ＩＰｖ４的一个主要改进之处，它有助于 校园网网络和信息项目的总体结构如图２．１所示 弥￥￣ＩＰｖ６长地址占用的带宽。ＩＰｖ６的ｌ６字节地址长度是 ＩＰｖ４的４字节地址长度的４倍，但ＩＰｖ６报头的总长度只有 网络应用支撑系统 综合信息系统 ／Ｌ——Ｊ＼ ＩＰｖ４报头总长度的２倍。ＩＰｖ６报头所含字段少，而且报 音，视频系统 ＼厂——１／ 头长度固定。这些特点使路由器的硬件实现更加简单。 物业智能管理系统 网 １．２ ＩＰｖ６的网络安全 网 络 络 与 与 信 ＩＰｖ６的安全机制主要表现在以下几个方面：（１）将 信 计算机网络 息 息 原先于ＩＰｖ４协议族之外的报头认证和安全信息封 安 ．一 主干网接入网 ／Ｌ——ｊ＼ 系 统 全 、、ｒ ，；／； 域名系统路由策略 ＼ｒ——１／ 运 装作为ＩＰｖ６的扩展头置于１Ｐｖ６基本协议之中，为ＩＰｖ６ 保 综台接入系统无线网络系统 行 障 管 网络实现全网安全认证和加密封装提供了协议上的保 体系 翁 理体系 证。（２）地址解析放在ＩＣＭＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｍｅｓｓａｇｅ 通信基础设施 Ｐｒｏｔｏｃｏ１）层中，这使得其与ＡＲＰ（Ａｄｄｒｅｓｓ Ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ 光纤传输系统 ／Ｌ——Ｊ＼ ＼厂—］／ Ｐｒｏｔｏｃｏ１）相比，与介质的偶合性更小，而且可以使用 综台稚线系统 标难的ＩＰ认证等安全机制。（３）对于协议中的一些可能 图２—１校园网网络和信息项目的总体结构 会给网络带来安全隐患的操作，ＩＰｖ６协议本身都做了 较好的防护。（４）除ＴＩＰＳｅｃ和ＩＰｖ６本身对安全所做的措 其中，通信基础设施为计算机网络提供了承载平台 施之外，其他的安全防护机制在ＩＰｖ６上仍然有效。诸 和物理层的保证，计算机网络为教育应用提供信息传输 如：ＮＡＴ－ＰＴ（Ｎｅｔ Ａｄｄｒｅｓｓ Ｔｒａｎｓｌａｔｅ．Ｐｒｏｔｏｃｏｌ Ｔｒａｎｓｌａｔｅ）ｎ－Ｉ＂ 与交换平台，安全保障体系和运行管理体系是支撑网络 以提供和ＩＰｖ４中的ＮＡＴ程同的防护功能；通过扩展的 与应用的重要支柱。 ＡＣＬ（Ａｃｃｅｓｓ ｃｏｎｔｒｏｌ Ｌｉｓｔ）在ＩＰｖ６上可以实现ＩＰｖ４ＡＣＬ所 ２．２网络层次分配 提供的所有安全防护。另外，基于ＶＰＬＳ（Ｖｉｒｔｕａｌ Ｐｒｉｖａｔｅ 在网络设计中，通常采用ＴＣＰ／ＩＰ网络体系结构， 信息系统工程Ｉ ２０１２．４．２０ ３１ ＜＜＜ ＲＥＧＩＯＮ ＬＮＦＯ 数字地方 网络层次会划分为三层：核心层、汇聚层和接人层，下 面简单描述这三层的功能：（１）核心层——核心设备由 于其位置和性能要求决定了其具有全线速转发设计，高 区采用透传模式，以ＶＬＡＮ ＴＲＵＮＫ接人核心的ＩＰｖ６网 络；（２）新建的教学办公楼栋采用双栈模式，以路由方 式接入核，￣ｌＰｖ６网络；（３）学生宿舍、教工宿舍由于本身 就是一个具有三层结构的相对的网络，以透传模式 接人需要对全网作很大的改动，所以暂时使用隧道模式 接人ＩＰｖ６，以后在对设备进行升级改造时，更换为支持 ＩＰｖ６的三层设备，可以以双栈模式接入ＩＰｖ６网络。 带宽链路，多种冗余特性和丰富路由功能等特点。核心 设备通常实现流量的线速转发，负载分担、路由控制等 功能；（２）汇聚层——位于核心和接入层之间，汇聚层 通常是主干网络的边缘，承担汇聚用户流量，实现流量 控制，负载均衡，ＡＣＬ，路由策略等功能，汇聚层 作为用户ＩＰ子网的缺省网关，有较重的负载；汇聚层同 时作为动态路由协议的边缘；（３）接人层——接人层处 于网络的最末端，直接连接用户的ＰＣ机，实现用户流 量的稳定转发。 四、结束语 ＩＰｖ６协议是因特网的新一代通信协议，如何实现从 ＩＰｖ４￣１］ＩＰｖ６的过渡是ＩＰｖ６发展急需解决的关键问题。本 文对ＩＰｖ６技术进行了深入广泛的研究。探讨了基于ＩＰｖ６ 技术的校园网的设计和部署。 参考文献 【１］ＳｉＩｖｉａｌ，Ｈａｇｅ著．ＩＰｖ６精￣ｔ［Ｍ１．技桥译．北京：北京清华大学出版 社．２００４． 三、ＩＰｖ６校园网建设的部署 我校校园网是一种典型的三层结构，即包含核心 层、汇聚层和接入层三个层次。大部分楼栋的接入层交 换机都是先连到汇聚层交换机，汇聚层设备为第三层交 换设备，其所属楼栋的三层接口都在此汇聚，然后再通 过路由的方式和核心设备相连。由于汇聚设备大部分 都是不支持ＩＰｖ６协议的老设备，ＩＰｖ６协议不能通过路由 到达核心交换机。部分新建楼栋采用的是支持ＩＰｖ６协议 的三层汇聚交换机，通过光纤直接接人核心交换机。通 过对上述几种建设模式的研究，结合我校校园网的具体 情况，提出了以下几种建设思路。（１）原有的教学办公 呐 ［２］管海兵．计算机网络管理系统设计与应用［Ｊ ．上海：上海交通大 学出版社，２００４． ［３］ｆｉ－海桑，陈茂科，等．ＩＰｖ６原理与实践［Ｍ］．北京：人民邮电出版 社．２０００． ［４】刘韵洁，等．下一代网络服务质量技术［Ｍ］．北京：电子工业出版 社．２００５． （作者单位：黔南民族师范学院计科系） （上接２４页） 构；采用了易于算法的指令系统和处理结构单元，尽可 能的提高ＤＳＰ的运算速度。 参考文献 ［１ｌＹ￣］翔．一种用－ｔ－￣Ｌ线通信的ＤｓＰ结构设计与实现【Ｍ】．北京交通 该设计专门设置了用于判决运算的比较存储运算器 （ＣＳＳＵ），并为其配置了专用指令“ＣＯＭＳ”；操作 过程如下：在单一时钟周期内，比较存储运算器实现对 累加器中的两个１６位数的比较，比将其存储起来；同一 个时钟周期内，传输移位寄存器ＴＲＮ将其结果通过状态 寄存器以１６ｂｉｔ存储起来，此结果将在寻找最佳路径中 用到；可见ＣＳＳＵ在两个时钟周期内执行了两次比较存 储，双ＡＬＵ模式和ｃｓｓｕ￣存四个时钟周期内完成维特 比蝶形运算。 呐 大学，２００７． ［２】谢韬．基于ＤｓＰ的无线通信实验系统的设计与开发ｆＭ］．湖南大 学，２００９ 『３１￣＇ｆ０民．基于ＤｓＰ无线通信中的语音信号处理研究【Ｍ］．武汉大 学。２００８． 『４】李哲英ｌＤｓＰ系统的Ⅵ Ｉ设计【Ｍ】．机械工业出版社． ｆ５］王振海．基于ＤｓＰ的全数字低中频收发机的设计与实现【Ｍ】 北 京：北京交通大学，２００７，５． ［６］周立刚．ＭＩＭＯＧ线通信系统中复正交空时分组编码的研究 口 ．北京：北京邮电大学，２００６，１． ［７】朱或．宽带无线通信系统链路性能预测技术研究［Ｄ］南京：东南 大学，２００７，１１． 五、结论 本文通过设置双１６位结构的ＡＬＵ，加上专门的 ｃｓｓｕ比较存储运算器，快速完成判决解码运算，实现 了维特比解码算法；并采用硬件累加器、乘加单元以便 快速的完成累加操作，使其能够适用于大多数的算法， 并在此基础上提出了一种无线通讯的ＤＳＰ￣ＪＩＭＣＵ的结 ３２ 信息系统工程Ｉ ２ｏ１２．４．２０ 【８］程佩青．数字信号处理（第三版）【Ｍ】．北京：清华大学出版社，２００７． 【９Ｊ王翔．无线通信技术发展分析叫．通信技术，２００７． （作者单位：武汉大学物理科学与技术学院）
