对NAT64的研究及设计实现

发布时间：2017-11-03 08:14

  本文关键词：对NAT64的研究及设计实现

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【摘要】：互联网发展过程中IP地址耗尽问题，通过IPv6技术可得到解决。然而，由于现存IPv4用户数量巨大，从IPv4向IPv6演进是一个长期的过程。为了实现用户和业务的平稳过渡， IPv6与IPv4长期共存成为必然趋势。目前，互联网大部分内容仍是面向IPv4的，但IPv6用户同样需要访问IPv4内容，这是当前互联网需要满足的需求之一。NAT64技术是一种有状态的网络地址与协议转换技术，它解决了上一代协议转换技术的诸多缺陷，实现了IPv6包与IPv4包之间的互相转换，可以满足IPv6客户端与IPv4服务器之间基于TCP、UDP等协议的通信的要求。 本文首先研究了一些常见的IPv4/IPv6过渡技术，包括双栈技术、隧道技术以及地址转换技术，详细阐述了它们的工作原理以及应用场景，并分析指出了其分别存在的问题与缺陷，进而提出了一种在实现NAT64技术的设计方案。然后充分分析了NAT64机制的工作原理，分步骤讲解了NAT64的收发包处理流程，从而给出了NAT64模块的总体结构设计。在提出的设计方案中，从接口表、用户表、前缀表、地址池、实例表、会话表和过滤表等方面进行了模块的详细设计，力求结合现有数通产品的硬件平台资源状况和软件平台特性，既要保证NAT64相关功能的完整实现，同时又要有效减小设备性能的损耗和系统资源的使用。最后搭建了实验网络，，利用一台Ipv6客户端、一台运行NAT64的路由器以及一台IPv4服务器依次相连，对本方案的功能实现与性能表现分别进行了测试验证，测试结果表明：本方案能够实现NAT64协议的功能要求，并且自身运行性能达到设计预期，同时未对设备性能或网络环境造成不良影响。
【关键词】：NAT64 翻译转换 过渡技术 IP地址 转换前缀
【学位授予单位】：武汉邮电科学研究院
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TP393.04
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract4-8
• 第1章 绪论8-15
• 1.1 课题研究背景及意义8-9
• 1.2 国内外研究现状9-12
• 1.2.1 地址转换技术的广泛应用9
• 1.2.2 NAT64 技术的探索9-10
• 1.2.3 NAT64 的实用性研究10-11
• 1.2.4 NAT64 方案的部署11-12
• 1.2.5 负载均衡策略12
• 1.3 课题研究内容12-13
• 1.4 论文组织结构13-14
• 1.5 本章小结14-15
• 第2章 IPV4/IPV6 过渡技术分析15-26
• 2.1 双栈技术15-16
• 2.2 DS-Lite 技术16-17
• 2.3 隧道技术17-20
• 2.3.1 手动配置隧道18
• 2.3.2 GRE 隧道18
• 2.3.3 6to4 隧道18-19
• 2.3.4 ISATAP 隧道19-20
• 2.3.5 6PE 隧道20
• 2.4 NAT-PT20-22
• 2.5 NAT6422-25
• 2.5.1 NAT64 技术介绍22
• 2.5.2 NAT64 场景部署22-23
• 2.5.3 NAT64 与 DNS64 报文交互23-25
• 2.6 本章小结25-26
• 第3章 NAT64 的方案设计26-39
• 3.1 总体结构设计26-28
• 3.2 收发包处理过程28-36
• 3.2.1 确定输入元祖28
• 3.2.2 过滤和更新绑定和会话信息28-34
• 3.2.3 计算输出元祖34-35
• 3.2.4 翻译包35-36
• 3.2.5 处理发夹36
• 3.3 翻译流程36-38
• 3.4 本章小结38-39
• 第4章 NAT64 方案的实现39-52
• 4.1 接口表的实现39-41
• 4.1.1 数据结构39-40
• 4.1.2 命令行40-41
• 4.2 用户表的实现41-42
• 4.2.1 数据结构41-42
• 4.2.2 命令行42
• 4.3 前缀表的实现42-45
• 4.3.1 数据结构42-44
• 4.3.2 命令行44-45
• 4.4 地址池表的实现45-47
• 4.4.1 数据结构45-46
• 4.4.2 命令行46-47
• 4.5 会话表的实现47-48
• 4.5.1 数据结构47-48
• 4.5.3 命令行48
• 4.6 实例表的实现48-49
• 4.6.1 数据结构48-49
• 4.6.2 命令行49
• 4.7 过滤表的实现49-51
• 4.7.1 数据结构49-50
• 4.7.2 命令行50-51
• 4.8 本章小结51-52
• 第5章 测试方案及结果分析52-57
• 5.1 实验网络搭建52
• 5.2 运行状态52-55
• 5.3 性能评估55-56
• 5.4 本章小结56-57
• 第6章 总结与展望57-59
• 参考文献59-61
• 致谢61-62
• 附录 1 攻读硕士学位期间发表的论文62-63
• 附录 2 攻读硕士学位期间申请的专利63-64
• 附录 3 主要英文缩写语对照表64

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 刘柱文;李丽琳;;Linux下IPv6隧道技术的配置及安全性[J];计算机安全;2009年01期

2 楚艳萍;何欣;;从IPv4到IPv6的隧道过渡机制研究[J];福建电脑;2006年09期

3 李淼;杨家海;王会;;IPv6过渡技术分析与评述[J];广西大学学报(自然科学版);2011年S1期

4 伍转华;;IPv4/IPv6协议比较分析与过渡技术研究[J];电脑知识与技术;2012年29期

5 王志辉;;IPv6穿越IPv4隧道技术概述[J];产业与科技论坛;2012年20期

6 张池军;赵洪波;;基于IPv4网络的IPv6过渡解决方案[J];长春工业大学学报(自然科学版);2006年03期

7 王树森;周国征;;基于NAT-PT技术的IPv4/IPv6互通信实现方案研究[J];济源职业技术学院学报;2005年03期

8 栾大跃;;IPv6与IPv4互通技术及过渡进程[J];数字技术与应用;2013年06期

9 盛勇强;张淑英;;一种基于IPv6下一代互联网的实现方案[J];山东通信技术;2013年04期

10 于旭东;;IPv6过渡技术分析[J];中国新通信;2014年06期

本文编号：1135352