高校網站IPV4網絡向IPV6網絡過渡的方法

李 剛，王文廷

(1.朝陽師范高等專科學校 信息技術中心，遼寧 朝陽 122000；2.朝陽師范高等專科學校 國有資產管理處，遼寧 朝陽 122000)

0 引言

隨著信息化進程的快速推進，高校的信息化、大數據、云計算、物聯網、人工智能、智慧校園、數字校園等應用也陸續上線，不但提升了高校的信息化發展水平，更提高了廣大高校教師、科研人員和高校學生的學習和生活質量，然而高校中絕大多數的信息化應用系統采用IPV4網絡地址進行設計、開發，尤其是較早開發建設的一些業務系統，用戶只能通過IPV4網絡進行訪問.隨著2019年11月26日全球IPV4地址資源的耗盡及高校各種應用系統功能需要不斷擴充，選擇一種適合的向IPV6網絡過渡的方案成為各大高校迫在眉睫的問題[1].

Nginx是一款輕量級的網頁服務器/反向代理服務器軟件，以穩定、高效、輕量和低系統資源的消耗而被廣大用戶所熟知.目前大部分Web服務器都在使用Nginx軟件，很多大型的網站通常把Nginx作為反向代理服務器，如阿里巴巴、京東、百度等.Nginx是永久免費的開源軟件，同時其本身也是一款靜態(html、js、css、jpg等)www軟件，量級小，占用系統資源少.利用Nginx的反向代理技術更可以有效解決老舊設備不兼容雙協議棧技術的問題，還可以降低對管理人員的技術要求.

本文研究利用開源軟件Nginx反向代理技術實現高校網站從IPV4網絡向IPV6網絡過渡的方法，解決IPV6節點和IPV4

節點互聯互通的問題.

1 反向代理技術

Nginx作為反向代理服務器，部署在目的主機端，其功能就是把客戶機HTTP請求轉發給后端的服務器，通過輪詢、權重和ip_hash等算法決定后端哪臺目標服務器來處理當前請求.Nginx反向代理示意圖如圖1所示.

2 IPV4網絡向IPV6網絡過渡的技術實現

Nginx常用的應用有Web服務、負載均衡(反向代理Proxy)、Web Cache(Web緩存)等[2]，本文將重點討論通過Nginx反向代理proxy功能實現IPV4網絡到IPV6網絡過渡.

Nginx反向代理服務器通過高性能的HTTP代理軟件來解決IPV6用戶訪問IPV4網站的需求，在IPV4向IPV6過渡初期是尤為簡單實用的解決方案.IPV4網絡向IPV6網絡過渡示意圖如圖2所示：

Nginx反向代理部署在Linux服務器上，該服務器通常放在IPV6網絡和IPV4網絡邊界，為保證IPV4/IPV6網絡的連通性，對外需要開放22、80、443等端口.可以使用以下命令測試IPV4和IPV6網絡是否正常：ip addr或者ifconfig(查看網卡設置的IPV4/IPV6地址)、ip route(查看IPV4網關)和ip-finet6 route(查看IPV6網關).本文以Linux發行版本中的Ubuntu系統為例，使用如下命令設置防火墻：

sudo ufw enable

sudo ufw allow 80/tcp

sudo ufw allow 443/tcp

sudo ufw allow proto tcp from 管理網段地址 to any port 22

sudo ufw default deny

防火墻設置完后，使用命令sudo ufw status numbered可以查看目前設置的規則，利用命令sudo ufw status verbose則可以查看設置的全部規則.不同高校可依據本校的網絡地址或需求進行相應設置.

Nginx代理服務器的優化過程本文暫不討論，重點研究Nginx的配置，以實現IPV6網絡訪問IPV4網絡的過程.為了保證Nginx支持IPV6，需要在Nginx安裝過程中執行./configure命令時添加上“-with-IPV6” 參數，安裝成功后通過命令Nginx-V驗證Nginx對IPV6的支持[3].

以下是對配置文件的詳細說明：

server {

listen [::]:80;代理服務器監聽的端口

server_name 域名(Dns服務器上Nginx代理服務器的IPV6地址對應的域名);

access_log /var/log/Nginx/host.訪問日志文件名.log main;

location / {

proxy_pass http://不支持IPV6的系統的IP地址(如網站ip)/;

}

}

}

Nginx代理服務器工作流程如圖3(見47頁)所示，用戶通過IPV6域名或IPV6地址發出訪問請求，直接通過Nginx代理軟件轉發給proxy_pass參數指定的不支持IPV6地址的服務器，網站對Nginx發過來的HTTP請求作出回應，回應數據到達Nginx代理服務器后，經過Nginx軟件轉換并進行IPV6請求回復就實現了代理功能，同時解決了IPV6網絡用戶訪問IPV4業務系統的需求，有效實現了IPV4網絡向IPV6網絡的平滑過渡.

3 結語

Nginx代理服務器解決了高校網站從IPV4網絡向IPV6網絡過渡的問題，實現了IPV6節點和IPV4節點互聯互通，IPV6網絡在高校中普及與應用還需要一段時間,了解和研究IPV6的重要特性以及目前IPV4網絡存在的問題，提出可靠的過渡解決方案, 對于制定高校網絡的長期發展及規劃網絡應用的未來發展方向,都是十分有益的.