IPv6校園網構建方案的研究與設計

遼寧大學信息化中心 趙 悅 董 宇 程子傲

我國隨著社會經濟的高速發展，在計算機信息技術領域，得到了較大的發展和提升，人們在日常的生活以及生產的過程中，也受到可計算機技術的影響，發生了較為明顯的變化。但是由于現階段采用的IPv4協議下，出現了IP地址不足的問題，為此就需要在進行例如校園網的構建過程中，能夠基于IPv6的協議進行建設。

1 IPv6協議

1.1 特征

對于IPv6協議而言，是一種有著較高報文結構，同時也具備充足地質空間，并在運用的過程中，能夠自動化的進行地質的配置，為此形成一種較高安全策略的協議類型，可以充分的在應用的過程中，具有較高的統一性、鄰居發現機制以及高效性的特征。在采用的IPv6協議后，是對現階段采用的報文，在結構上的變革和創新。其形成的報文結構當中，主要分成了固定以及擴展，這兩個不同的部分，成為重要的組成部分。為了在使用的過程中，能夠進行有高效率的存儲，進一步的在進行協議處理的環節上，不斷的進行著集中化的處理方式。而對于IPv6網絡而言，其地址空間為128位。因此，這樣巨大的地址空間上，可以有效的對傳統的IPv4協議，所出現的各種網絡方面的擁堵問題，進行有效的處理和解決。在基于IPv6協議下的網絡，處于無狀態的情況下，能夠高效率的進行自動地址的配置。因此，這樣的網絡協議技術方法，可以有效的實現網絡的任務目標。

1.2 數據包的結構類型

在互聯網的時候，在基于IPv6協議下，進行數據傳輸中，其產生的數據包，是在這整個信息傳輸過程中，最基本的傳輸單元。為此，可以有效的在應用的過程中，可以讓路由器對傳輸當中的IP包頭，進行精準的識別。同時在傳輸過程中，由于可以形成一定的有效荷載。同時又是基于IPv6協議下，所形成的數據傳輸，相比較傳統的數據傳輸方式，其本質上的不同在于，形成的有效荷載的結構存在著差異性。

1.3 IPv6路由協議

相較于傳統的IPv4網絡協議而言，在使用的過程中，其IPv6在進行網絡地址的分配過程中，可以有效的對現階段網絡地址分配不足的問題，進行解決。為此，在針對控制路由信息方面，以此能夠有下坡的對其路由表進行快速的增長而言，可以有效的進行相應的分析和研究。基于IPv6下的路由器，在進行網絡地址分配的過程中，需要遵循著聚類的理論。為此就使得路由器在路由表當中，僅僅使用一片子網，就可以有效的降低路由器當中，形成路由表的實際長度。為此，在使用的過程中，有效的提升路由器進行數據轉發包的效率性。現階段在進行IPv6的路由來源方面，主要呈現著鏈路層路由、靜態路由以及動態路由這三種不同的類型。

1.4 IPv6的安全機制

一般情況下，為了能夠有效的保障IPv6協議，能夠在進行數據傳輸的過程中，得到良好的安全性保障，就需要充分的對其傳輸的過程，開展較為詳細的分析。一般情況下，對于形成的數據安全指標而言，需要可以包含著用戶的身份驗證、數據完整性等重要的內容。在進行長期的研究過程中，可以有效的發現，對于數據的傳輸而言，其數據安全性有著重要的價值。

2 我國現階段在進行IPv6協議應用中存在的問題

2.1 研究缺乏聯系性

在現階段的發展過程中，我國與發達國家之間還存在著一定的差距性。在當下的發展中，我國計算機網絡技術的高速發展，使得國家在廣泛的進行IPv6協議的應用過程中，需要結合起自身國家的發展情況，以此能夠充分的利用其優勢領域，進行相應的深入研究以及分析。但是這樣的研究過程中，使得各個領域當中的研究成果無法進行有效的分享，出現了大量重復性的工作。

2.2 IPv6應用動力不足

對于IPv6而言，雖然在應用的過程中，有著較強的優勢性，但是由于這些優勢性，在實際的應用過程中。無法有效的體現出來，就使得當下社會依然可以采用IPv4協議進行穩定的發展和運用。同時，由于有IPv6網絡協議發展比較緩慢，使得一直無法很好的進行大面積的推廣。

3 基于IPv6校園網構架的設計

3.1 網絡構架原則

在基于IPv6協議下，所開展的校園網的建設過程中，需要能夠具備著較強的開放性、研究性、先進性、可靠性以及可擴展性。其中開放性方面，主要體現在基于IPv6協議下的校園網，不僅僅可以滿足當下社會的發展以及用戶的需求，還需要能夠在未來的我國互聯網事業的發展過程中，積累出優秀的工作經驗，而對于經濟性而言，則是需要在具體的建設過程中，可以對一些基礎環節進行充分的考量，避免出現一些無意義的重復性建設，同時還需要極力地避免資源方面的浪費。而對于先進性而言，則是需要在建設的過程中，盡可能的采用一些性能以及質量較強的設備，以此能夠在進行數據傳輸以及處理的過程中，有著較強的能力。

3.2 基于IPv6校園網的總體框架

通常情況下，需要在進行IPv6網絡的構建過程中，需要有效的保障能夠有著網絡應用支撐體系。計算機網絡以及同通信基礎設施，這三個不同的基礎設施部分。以此能夠在運行的過程中，各自負責相應的系統。

3.3 校園網絡設計

首先在進行網絡設計的過程中，需要進行基于IPv6協議下的校園網網絡層次結構的分析，以此能夠進行網絡層次的劃分。其中可以分為三方面：核心層、匯聚層、接入層。對于核心層而言，就是需要能夠承擔起，對于數據傳輸過程中所帶來的負載。以此能夠對其數據流量進行有效的控制，主要體現在路由的控制方面。而對于匯聚層而言，是對匯聚用戶的網絡流量進行負責的具體結構層次。因此需要對其結構類型進行相應的控制以及限制。為此，在使用的過程中，經常會出現負載過重的問題。而最后對于接入層而言，則是需要對用戶的實際流量，進行發送目的的實現。

同時，還需要對其進行網絡地址的規劃，在基于IPv6協議下的校園網絡規劃過程中，需要有效的依據相應的規劃原則執行。為此在進行IP地址的使用和分配的過程中，需要充分的利用原則，能夠合理的將校園網絡資源，充分的利用起來。在進行一般性的規劃過程中。需要將其地址的分配，換分成IP地址的分配。在通常情況下，需要能夠在進行地址分配的過程中，更加靈活性的進行優化調整。

在近些年的研究過程中發現，其相對來說有著較高的代表性作用的協議，就是包含著雙棧協議技術、隧道技術以及網絡地址等不同的技術類型。為在進行構建的過程中，需要讓二者進行有效的數據通信。

3.4 校園網運行管理體系

對于現階段基于IPv6校園網的建設工作方面，需要在建成的IPv6校園網之后，能夠進行有效的管理。進而可以充分的發揮出相應的網絡價值。

首先要對傳統的管理功能進行有效的劃分。對于傳統的網絡管理工作當中，涉及到眾多的管理內容。

（1）管理網絡故障

現階段，在進行計算機網絡使用的過程中，用戶基數較大，使得當下的互聯網環境相對比較復雜。而對于計算機網絡在運用的過程中，往往需要面對著各種各樣的問題，一些特殊情況的出現，嚴重的影響到了計算機網絡的運行，以此會對其造成嚴重的損失。在一些網絡意外的問題發生的時候，其具有高發性以及高危性的特征，以此就需要針對現階段的計算機網絡故障問題，能夠構建出較為科學的故障管理體系。以此能夠在發生故障的時候，可以及時的發現故障問題點，進而能夠采用針對性的措施，進行合理的問題解決。

（2）管理網絡配置情況

對于網絡配置的管理工作而言，主要是一種基于現階段計算機網絡硬件設備。在制造的過程中，所開展的針對性的工作。通常情況下，在針對計算機網絡，在進行構建的過程中，需要使用的各種構件，往往需要多個廠家進行共同的生產。但是這樣的零件生產模式下，往往存在著設備方面兼容性不足的問題。因此就需要在校園網構建的過程中，能夠重視起硬件設備方面的兼容性問題，以此在實際投入使用之前，能夠對相關設備進行良好的調試。

（3）管理網絡性能

在對網絡性能進行管理中，主要體現在將現階段，對于各種網絡資源進行有效的整合，以此能夠充分的符合現代化社會發展的過程中，所需要的網絡需求。為此，就需要在發展的過程中，能夠對現階段投入的網絡資源成本，進行有效的優化和利用，保障網絡服務能力，得到有效的提升。

（4）管理網絡計費

在對網絡計費進行實際的設計時，通常情況下，需要有效的利用網絡資源的使用情況，將其結合其基礎的統計以及檢測管理的工作內容。以免形成的網絡資源，是一種免費的資源類型，便可以在進行使用的過程中，能夠有效的對現有的網絡資源進行較為合理的配置。進而，可以有效的滿足大多數用戶的實際需求。但是對于網絡資源需要付費的時候，則可以針對用戶的實際需求，進行有網絡收費方面的合理設計。

（5）管理網路的安全情況

現階段，在進行互聯網技術的過程中，能溝通體現出安全性的方面，就是對網絡資源的合理、合法以及對其使用的前提條件的分析。進而可以有效的保障網絡方面的使用秩序性。一般情況下，在對其網絡安全性進行分析的過程中，主要包含著系統以及傳輸安全性的分析。

總結：綜上所述，在對現階段的校園網建設過程中，由于基于IPv6網絡協議進行建設，就需要能夠有效的結合起網絡的實際特征，在保障能夠為教師和學生，提供出較高的網絡服務性的同時，也需要進一步的提升校園網在信息安全方面的重視程度，以此能夠在未來的網絡發展過程中，打下良好的網絡基礎。