高校互联网IPv6与IPv4的互连技术探讨与实现

开篇：润墨网以专业的文秘视角，为您筛选了一篇高校互联网IPv6与IPv4的互连技术探讨与实现范文，如需获取更多写作素材，在线客服老师一对一协助。欢迎您的阅读与分享！

摘 要：随着互联网平台的快速布设，互联通信技术也在不断升级，为依托互联网平台的各类服务带来更为广阔的发展空间。相对于IPv4而言，同作为互联网协议的IPv6在实际应用的过程中更具优势，不仅有简化的报头以及灵活的扩展，而且对于移动通讯而言，更是强有力的技术支持，可提升互联通信的总体服务质量。本文就高校互联网ipv6与ipv4的互连技术进行阐述，并根据该技术的原理来进一步探究互联通信解决方案的实现过程及其结果，以期为实践带来启示。

关键词：IPv6；IPv4；互连技术；实现

中图分类号：TP393.08

近几年来，随着我国网络技术的快速发展，在传统的IPv4技术支撑下的互联网环境出现了较多的问题，这些问题的出现已经影响到人们借助互联网平台来更好地工作或生活，且对于高校互联网框架的搭建也有着较大的影响。在这种情形之下，IPv6技术涌现出来，弥补了以往互联网平台技术的漏洞。但从实际情况来看，在设计网络环境时，往往依托的是IPv6与IPv4的互连技术，也就是IPv6与IPv4双栈网络技术。该技术的组网原则及其设计框架较为简单。实践表明，IPv6与IPv4的互连技术的实现具备较高的现实意义。

1 IPv6与IPv4的互连技术探讨

通过数十年的IPv4技术的实际应用可以了解到，IPv4协议本身较为完善，为互联网平台的架设提供了充分的技术支持，但随着现代科技以及社会的进步，IPv4技术也面临着升级，以期适应新一代互联网络协议的要求。作为IPv4协议的升级版IPv6协议的设计更为周全，在两种技术更迭的过程中，始终存在着两个网域内的系统间互联问题，这一问题的核心就在于系统能否稳定过度，进而促进互联网平台的长期稳定发展，令人们获得更为畅快的网络体验。从本质上来看，IPv6与IPv4的互连技术的可行性及其稳定性，是目前该领域发展演进过程中的所需探讨的重点议题，也是相关科研项目亟待解决的问题。

1.1 IP协议与IPv6与IPv4双协议栈的相关内容分析

在过去的一段时期内，网络IP地址空间正面临着逐步耗尽的问题，继续进行IPv4网络地址与端口的调整，从而满足大量用户接入互联网平台的需求。从现实的角度来看，在IPv4技术向IPv6技术的转变过程中，定有一段时期是二者同时存在的，意味着IPv6与IPv4的互连技术的发展有其特定的发展空间。从本质上来看，IPv4和IPv6的共存方式较为可行，则意味着二者所依托的过渡技术能够兼顾IPv4与IPv6的协议特性，但尽管如此，IPv4和IPv6双栈协议及其转换还需要利用Cisco路由器设计和配置来完成，这是实现IPv4和IPv6双栈协议有效性的基础条件之一。

1.1.1 IPv4协议的概念

众所周知，全世界范围内的互联网环境中所采用的协议族均为TCP/IP协议族，其中IP是TCP/IP协议族中网络层的协议，同时也是因特网TCP/IP协议族中最重要的协议。在过去的很长一段时期里，IP协议的版本号都为4，即IPv4[1]。随着互联网平台的快速拓展，网络用户激增，同时，网络用户对IP地址的需求量大大增加，这就促使IP地址在发放的过程中需遵循更为严谨的原则来执行，从而维护互联网环境的有序性。

1.1.2 IPv6协议的内涵及其特征

尽管IPv6协议是IPv4协议的升级版本，但它与IPv4有一定的差别。IPv6协议采用的是一种较新型的格式，可以在一定程度上减少协议头的网络消耗，从而缩减地址对网络环境中的资源开销量，令更多的空间能够被用户所使用。相对于IPv4协议而言，IPv6协议有着这样几个特征：其一，IPv6协议下的网络地址报头简化处理，且拥有较为灵活的扩展网络地址；其二，IPv6协议有着较为宽泛的地址选择范围，以及层次化的地址构造，以便于用户选择最为合适的地址；其三，IPv6协议支持即插即用的互联网连接方式，并在网络层加密保障的前提下，有效提升其总体服务质量。此外，在过去很长的一段时期里，网络中部署的绝大部分网络协议是IPv4协议，可以说，整个网络平台的运作是以IPv4协议为基础框架来推进的，然而，从目前互联网IP地址发放的数量情况来看，IPv6代替IPv4只是时间的问题。

1.1.3 IPv6与IPv4双协议栈

IPv6协议在原有的IPv4协议的基础上的改动不大，因此，二者在功能上极为类似，从根本上来看，IPv6协议就是在固有的IPv4节点与网络环境进行互通。在IPv6与IPv4双协议栈系统中既存在IPv4的数据，同时还有IPv6的数据，即拥有IPv6与IPv4双协议[2]。IPv6与IPv4双协议栈技术是在IPv4协议过度到IPv6协议过程中应用最为普遍的一种基于互联网平台的网络技术，这与技术升级有着直接的关联。

1.2 IPv6与IPv4的互连技术的原则分析

在技术升级的过程中，IPv6技术与IPv4技术仍旧使用同一物理平台，IPv6协议节点互连时需要借助隧道技术来达成目的。从本质上来看，利用隧道技术可将互联网环境中局部的IPv6网络节点连接起来，在经由路由器设备对其中的数据进行分离，将IPv4协议下的数据进行剥离，从而令不同的数据进行分组归集，直至将其转发到目的站点。在这一过程中，隧道技术的支持极为关键，但同时，该技术在应用的过程中也存在局限性。从网络技术发展的趋势来看，IPv6取代IPv4协议只是时间的问题，因此，我们可以在技术融合过渡期间采取适当的措施来激发IPv6与IPv4的互连技术的能效，使其为互联网平台提供更为优质的服务。

2 IPv6与IPv4的互连技术的实现

实现局域网内部的IPv6互联是构建IPv6与IPv4双协议栈互通的首要步骤，只有将IPv6协议本身价值激发出来，才能有利于互联网平台的稳定运行，进而实现IPv6与IPv4的互连技术与实践过程的整合应用。从实际情况来看，在IPv4向IPv6协议过渡的过程是一个较为复杂的过程，因其内部的网络协议发生变动，这一变动就会促使网络中的链路层、应用层等层面发生连锁反应，连带着多个层面出现变化，包括网络过渡、用户过渡、应用程序、IPv6与IPv4互联技术这四个部分内容，在整个繁杂的技术过渡环节中，几乎各部位的过渡内容有存在一定的关联。

2.1 实现局域网内部的IPv6互联

2.1.1 探讨IPv4与IPv6网络之间的信息互通问题

局域网内部的IPv6互联及路由的实现过程对于总体IPv6与IPv4的互连技术模型的构建至关重要，可以说该环节的运作效果直接影响后期IPv6与IPv4双协议栈的连接效果及其功能的实现。在笔者所进行的模型构建过程中所使用的IPv6的交换机为中兴系列交换机，在此交换机上需要先设置好用户名与密码，并在设置完毕之后，启动IPv6协议本身的VLAN功能，同时要完成VLAN接口配置IPv6地址的环节处理。最后，设置与IPv6路由器的路由信息。实际上，相对于IPv4协议而言，IPv6协议最大的特点就是对可选项的最大化支持，在实际操作的过程中，便可以将IPv6的可选项放在一个较为独立的扩展头部，这便起到了降低网络位置资源消耗的作用。相对于以往的路由器处置形态，以独立的扩展头部进驻到网络环境中，还可以提升路由性能。因此，在当前自动配置的支持下，基于多种IPv4与IPv6协议的互联技术的网络管理及其运作更为便捷。

2.1.2 分析IPv4与IPv6协议的互联技术解决方案

在实际的互联网平台运转过程中，如何能够使程序兼容IPv6与IPv4两种类型协议乃是问题的关键要点。在当下的计算机技术以及网络信息技术水平下，现有的网络应用程序都是为IPv4编写的，但从IPv6与IPv4双协议栈模型的运行状况来看，绝大多数依托IPv4协议所编制的程序要想转换成兼容IPv6与IPv4的互联协议并非难事，从理论以及实践的角度来看，协议兼容是可以实现的。例如：在这一思维模式的影响之下，借助IPv6与IPv4双协议栈模型数据的支持，构造一个双协议栈BBS服务器，在服务器地址中，分别赋予不同的IPv6与IPv4地址，待服务器设置完毕后，观察并激活BBS服务器正常运作，整个过程表明，IPv6与IPv4双协议栈的构建具备可行性，在此基础上运行的BBS服务器既能够处理使用IPv4协议的客户，同时还能处理使用IPv6协议的客户，则使IPv6与IPv4双协议栈的实现成为可能。除此以外，基于IPv6协议的校园网过渡方案也具备一定的可操作性，在既定投资成本的支持下，将网络环境中的IPv6网段作为孤岛接入原有的IPv4网络，以此来完善IPv6过渡方案的执行和操作，从而优化固有校园网络环境，增强网络内部的安全性。

2.2 实现IPv6与IPv4的互连技术

为了能够实现IPv6与IPv4的互连技术，则在原有的网络框架中增设一台新的IPv6出口路由器以及一台IPv6三层核心交换机设备，这样一来，IPv6三层核心交换机通过光纤路径连接原有的IPv4核心交换机设备[4]。从技术的层面来看，IPv6与IPv4双协议栈翻译机制较为缜密，而且，相对于IPv6与IPv4的分组架构而言，整合建立以后的IPv6与IPv4双协议栈模型的数据处理过程较为透明化，这也意味着模型当中所依托的翻译技术较为高级。这样一来，总体的IPv6与IPv4双协议栈模型中的各类型数据的转换对于上层协议来说就更加清晰明了，同时也提升了互联网环境中关于数据翻译的效率。在IPv4朝向IPv6过渡的过程中，IPv4技术的延展主要包括有SIIT技术（无状态IP/CMP翻译算法）以及NAT-PT技术（网络地址翻译――协议翻译）等等技术内容，在这些基础网络协议框架的支撑下，并且在IPv4向IPv6协议过渡原则的辅助下，将整个IPv6与IPv4双协议栈构建完成。

在IPv4与IPv6协议的互联技术的支撑下，IPv4与IPv6双协议栈这一类型机制需要给每个IPv6的站点分配一个IPv4地址，以此来改善地址资源分配告急的问题。但实际上，这种分配策略仅能够维持一段时间的网络地址资源配置操作管理，也就是说，IPv4与IPv6双栈协议是一种过渡技术，如若完整地将网络平台地址划分清楚，还需要做进一步的探索与钻研，同时，还需要注意相关技术的整合应用，以及相关机制的配合，尤其是需要采用隧道机制来进行路由传送管理，以此来强化地址资源分配的有效性与时效性等特征。

3 结束语

在研究了传统高校互联网IPv4技术以及IPv6网络技术的基础上，提出一种IPv6与IPv4的互连技术，并将其付诸于实践进行验证。最初，在设计IPv6与IPv4的互连技术时，其目的就在于为了更好地保护传统投资固件，从而实现低成本网络性能的升级。从实践过程来看，高校互联网IPv6与IPv4的互连技术的组网过程较为简单快捷，而且兼容传统的技术模式，运行效果极佳，实现了从理论上所构建的IPv6与IPv4的双栈网络设计模型，解决了当前互联网平台以及移动网络架构中所存在的诸多实际问题。

参考文献：

[1]万芳，李明.基于nat-pt的iPv4/iPv6过渡技术的研究[J].安徽建筑工业学院学报（自然科学版），2010（01）：73-74.

[2]章扬.基于IMS的从IPv4过渡到IPv6的双协议栈技术[J].机电信息，2010（12）：59-60.

作者简介：王鑫，女，淮安人，本科，研究方向：现代教育技术。

作者单位：南京理工大学泰州科技学院，南京 225300