IPv6校园网构建方案的研究与设计

辽宁大学信息化中心 赵 悦 董 宇 程子傲

我国随着社会经济的高速发展，在计算机信息技术领域，得到了较大的发展和提升，人们在日常的生活以及生产的过程中，也受到可计算机技术的影响，发生了较为明显的变化。但是由于现阶段采用的IPv4协议下，出现了IP地址不足的问题，为此就需要在进行例如校园网的构建过程中，能够基于IPv6的协议进行建设。

1 IPv6协议

1.1 特征

对于IPv6协议而言，是一种有着较高报文结构，同时也具备充足地质空间，并在运用的过程中，能够自动化的进行地质的配置，为此形成一种较高安全策略的协议类型，可以充分的在应用的过程中，具有较高的统一性、邻居发现机制以及高效性的特征。在采用的IPv6协议后，是对现阶段采用的报文，在结构上的变革和创新。其形成的报文结构当中，主要分成了固定以及扩展，这两个不同的部分，成为重要的组成部分。为了在使用的过程中，能够进行有高效率的存储，进一步的在进行协议处理的环节上，不断的进行着集中化的处理方式。而对于IPv6网络而言，其地址空间为128位。因此，这样巨大的地址空间上，可以有效的对传统的IPv4协议，所出现的各种网络方面的拥堵问题，进行有效的处理和解决。在基于IPv6协议下的网络，处于无状态的情况下，能够高效率的进行自动地址的配置。因此，这样的网络协议技术方法，可以有效的实现网络的任务目标。

1.2 数据包的结构类型

在互联网的时候，在基于IPv6协议下，进行数据传输中，其产生的数据包，是在这整个信息传输过程中，最基本的传输单元。为此，可以有效的在应用的过程中，可以让路由器对传输当中的IP包头，进行精准的识别。同时在传输过程中，由于可以形成一定的有效荷载。同时又是基于IPv6协议下，所形成的数据传输，相比较传统的数据传输方式，其本质上的不同在于，形成的有效荷载的结构存在着差异性。

1.3 IPv6路由协议

相较于传统的IPv4网络协议而言，在使用的过程中，其IPv6在进行网络地址的分配过程中，可以有效的对现阶段网络地址分配不足的问题，进行解决。为此，在针对控制路由信息方面，以此能够有下坡的对其路由表进行快速的增长而言，可以有效的进行相应的分析和研究。基于IPv6下的路由器，在进行网络地址分配的过程中，需要遵循着聚类的理论。为此就使得路由器在路由表当中，仅仅使用一片子网，就可以有效的降低路由器当中，形成路由表的实际长度。为此，在使用的过程中，有效的提升路由器进行数据转发包的效率性。现阶段在进行IPv6的路由来源方面，主要呈现着链路层路由、静态路由以及动态路由这三种不同的类型。

1.4 IPv6的安全机制

一般情况下，为了能够有效的保障IPv6协议，能够在进行数据传输的过程中，得到良好的安全性保障，就需要充分的对其传输的过程，开展较为详细的分析。一般情况下，对于形成的数据安全指标而言，需要可以包含着用户的身份验证、数据完整性等重要的内容。在进行长期的研究过程中，可以有效的发现，对于数据的传输而言，其数据安全性有着重要的价值。

2 我国现阶段在进行IPv6协议应用中存在的问题

2.1 研究缺乏联系性

在现阶段的发展过程中，我国与发达国家之间还存在着一定的差距性。在当下的发展中，我国计算机网络技术的高速发展，使得国家在广泛的进行IPv6协议的应用过程中，需要结合起自身国家的发展情况，以此能够充分的利用其优势领域，进行相应的深入研究以及分析。但是这样的研究过程中，使得各个领域当中的研究成果无法进行有效的分享，出现了大量重复性的工作。

2.2 IPv6应用动力不足

对于IPv6而言，虽然在应用的过程中，有着较强的优势性，但是由于这些优势性，在实际的应用过程中。无法有效的体现出来，就使得当下社会依然可以采用IPv4协议进行稳定的发展和运用。同时，由于有IPv6网络协议发展比较缓慢，使得一直无法很好的进行大面积的推广。

3 基于IPv6校园网构架的设计

3.1 网络构架原则

在基于IPv6协议下，所开展的校园网的建设过程中，需要能够具备着较强的开放性、研究性、先进性、可靠性以及可扩展性。其中开放性方面，主要体现在基于IPv6协议下的校园网，不仅仅可以满足当下社会的发展以及用户的需求，还需要能够在未来的我国互联网事业的发展过程中，积累出优秀的工作经验，而对于经济性而言，则是需要在具体的建设过程中，可以对一些基础环节进行充分的考量，避免出现一些无意义的重复性建设，同时还需要极力地避免资源方面的浪费。而对于先进性而言，则是需要在建设的过程中，尽可能的采用一些性能以及质量较强的设备，以此能够在进行数据传输以及处理的过程中，有着较强的能力。

3.2 基于IPv6校园网的总体框架

通常情况下，需要在进行IPv6网络的构建过程中，需要有效的保障能够有着网络应用支撑体系。计算机网络以及同通信基础设施，这三个不同的基础设施部分。以此能够在运行的过程中，各自负责相应的系统。

3.3 校园网络设计

首先在进行网络设计的过程中，需要进行基于IPv6协议下的校园网网络层次结构的分析，以此能够进行网络层次的划分。其中可以分为三方面：核心层、汇聚层、接入层。对于核心层而言，就是需要能够承担起，对于数据传输过程中所带来的负载。以此能够对其数据流量进行有效的控制，主要体现在路由的控制方面。而对于汇聚层而言，是对汇聚用户的网络流量进行负责的具体结构层次。因此需要对其结构类型进行相应的控制以及限制。为此，在使用的过程中，经常会出现负载过重的问题。而最后对于接入层而言，则是需要对用户的实际流量，进行发送目的的实现。

同时，还需要对其进行网络地址的规划，在基于IPv6协议下的校园网络规划过程中，需要有效的依据相应的规划原则执行。为此在进行IP地址的使用和分配的过程中，需要充分的利用原则，能够合理的将校园网络资源，充分的利用起来。在进行一般性的规划过程中。需要将其地址的分配，换分成IP地址的分配。在通常情况下，需要能够在进行地址分配的过程中，更加灵活性的进行优化调整。

在近些年的研究过程中发现，其相对来说有着较高的代表性作用的协议，就是包含着双栈协议技术、隧道技术以及网络地址等不同的技术类型。为在进行构建的过程中，需要让二者进行有效的数据通信。

3.4 校园网运行管理体系

对于现阶段基于IPv6校园网的建设工作方面，需要在建成的IPv6校园网之后，能够进行有效的管理。进而可以充分的发挥出相应的网络价值。

首先要对传统的管理功能进行有效的划分。对于传统的网络管理工作当中，涉及到众多的管理内容。

（1）管理网络故障

现阶段，在进行计算机网络使用的过程中，用户基数较大，使得当下的互联网环境相对比较复杂。而对于计算机网络在运用的过程中，往往需要面对着各种各样的问题，一些特殊情况的出现，严重的影响到了计算机网络的运行，以此会对其造成严重的损失。在一些网络意外的问题发生的时候，其具有高发性以及高危性的特征，以此就需要针对现阶段的计算机网络故障问题，能够构建出较为科学的故障管理体系。以此能够在发生故障的时候，可以及时的发现故障问题点，进而能够采用针对性的措施，进行合理的问题解决。

（2）管理网络配置情况

对于网络配置的管理工作而言，主要是一种基于现阶段计算机网络硬件设备。在制造的过程中，所开展的针对性的工作。通常情况下，在针对计算机网络，在进行构建的过程中，需要使用的各种构件，往往需要多个厂家进行共同的生产。但是这样的零件生产模式下，往往存在着设备方面兼容性不足的问题。因此就需要在校园网构建的过程中，能够重视起硬件设备方面的兼容性问题，以此在实际投入使用之前，能够对相关设备进行良好的调试。

（3）管理网络性能

在对网络性能进行管理中，主要体现在将现阶段，对于各种网络资源进行有效的整合，以此能够充分的符合现代化社会发展的过程中，所需要的网络需求。为此，就需要在发展的过程中，能够对现阶段投入的网络资源成本，进行有效的优化和利用，保障网络服务能力，得到有效的提升。

（4）管理网络计费

在对网络计费进行实际的设计时，通常情况下，需要有效的利用网络资源的使用情况，将其结合其基础的统计以及检测管理的工作内容。以免形成的网络资源，是一种免费的资源类型，便可以在进行使用的过程中，能够有效的对现有的网络资源进行较为合理的配置。进而，可以有效的满足大多数用户的实际需求。但是对于网络资源需要付费的时候，则可以针对用户的实际需求，进行有网络收费方面的合理设计。

（5）管理网路的安全情况

现阶段，在进行互联网技术的过程中，能沟通体现出安全性的方面，就是对网络资源的合理、合法以及对其使用的前提条件的分析。进而可以有效的保障网络方面的使用秩序性。一般情况下，在对其网络安全性进行分析的过程中，主要包含着系统以及传输安全性的分析。

总结：综上所述，在对现阶段的校园网建设过程中，由于基于IPv6网络协议进行建设，就需要能够有效的结合起网络的实际特征，在保障能够为教师和学生，提供出较高的网络服务性的同时，也需要进一步的提升校园网在信息安全方面的重视程度，以此能够在未来的网络发展过程中，打下良好的网络基础。