基于IPv6油气生产物联网专网的应用研究

发布时间：2017-05-26 06:13

  本文关键词：基于IPv6油气生产物联网专网的应用研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：中国石油油气生产物联网专网是集团内部各统建系统生产数据传输的通信网络,专网的建设主要是保障各统建系统的稳定运行和生产数据传输的实时高效及安全可靠,所以油气生产物联网专网是重要的数据通信网络。IPv4协议是当今计算机网络的主流协议,中国石油生产专网目前主要采用IPv4协议。由于油气生产物联网的网络终端数目巨大,大批量的传感器、移动设备需要接入网络,传统的IPv4协议因其地址分配的局限性已经不能满足石油企业对地址分配的需求。而新一代网络协议IPv6协议的地址长度为128位,可以提供2^128个地址,打破了传统网络的藩篱,能有效的解决地址匮乏问题。同时,IPv6自身拥有简洁的数据报头,大大提高了数据包的路由转发速率,进一步满足了专网数据传输实时性的要求,因此,本文对IPv6协议在油田专网上的运用、IPv6和IPv4协议过渡中出现的问题、IPv6地址规划分配管理以及专网安全性等方面进行了研究,具体的工作内容如下:1.本文分析国内外IP v6技术的研究与应用现状,研究IP v6协议的技术特点,并根据IPv6与IPv4过渡时期的主要过渡技术,分析过渡时期存在的问题,结合油气生产物联网IPv6专网与IPv4生产网之间的过渡需求,确定专网建设的过渡策略;2.由于油气生产专网网络规模大,业务应用众多,且存在IPv6地址量大的问题,本文以某大型油气田为试验对象,提出了IPv6地址的分配方案,解决IPv4不能满足地址需求的局限性;3.分析现有专网的网络现状,根据IPv6油气生产物联网专网的应用需求,设计网络架构、专网建设的组网方案;利用过渡技术设计过渡方案,并通过对油田现场模拟环境的测试,验证了过渡方案选择的正确性及适用性;4.依据信息安全等级保护原则,分析专网的安全需求,从专网的接入防护、网络边界防护以及数据中心防护等方面,设计详细的安全防护方案,为最终构建低时延、高可靠、广覆盖的大型IPv6专网提供理论依据及现实意义。
【关键词】：油气生产 物联网 IPv6 安全防护
【学位授予单位】：兰州理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TE4;TP391.44;TN929.5
【目录】：

• 摘要7-8
• Abstract8-12
• 第1章 绪论12-16
• 1.1 课题的研究背景及意义12
• 1.2 国内外研究现状12-15
• 1.2.1 国内研究现状12-14
• 1.2.2 国外研究现状14-15
• 1.3 课题研究的主要内容与章节安排15-16
• 第2章 基于IPv6的相关技术介绍16-28
• 2.1 IPv4/IPv6技术16-18
• 2.1.1 IPv4/IPv6协议地址表示方法16
• 2.1.2 地址分类16-17
• 2.1.3 报文结构17-18
• 2.2 过渡过程中的网络形态18-19
• 2.3 IPv4/IPv6过渡技术19-25
• 2.3.1 双协议栈技术19-20
• 2.3.2 隧道技术20-21
• 2.3.3 翻译技术21-25
• 2.4 地址规划和管理25-26
• 2.4.1 地址规划25-26
• 2.4.2 地址管理26
• 2.5 路由技术26-27
• 2.6 本章小结27-28
• 第3章 基于IPv6油气生产物联网专网的设计28-51
• 3.1 专网的现状及业务功能分析28-29
• 3.1.1 油气生产物联网专网的现状28
• 3.1.2 油气生产物联网专网业务功能分析28-29
• 3.2 专网组网方案设计29-33
• 3.3 IPv6油气生产专网网络架构设计33-37
• 3.3.1 总体架构设计33-34
• 3.3.2 骨干网络设计34-35
• 3.3.3 采油厂网络设计35-36
• 3.3.4 链路设计36
• 3.3.5 网络冗余设计36-37
• 3.4 网络地址设计37-43
• 3.4.1 IPv6网络地址设计需求37-38
• 3.4.2 IPv6地址分配方案38-43
• 3.5 路由规划43-44
• 3.6 基础服务设计44-45
• 3.6.1 IPv6域名服务器44-45
• 3.6.2 IPv6 DHC P45
• 3.7 IPv6与IPv4互访设计45-50
• 3.7.1 IVI应用设计45-46
• 3.7.2 IVI网络部署方案46-47
• 3.7.3 IVI技术标准47-48
• 3.7.4 IVI方案连通性测试48-50
• 3.8 本章小结50-51
• 第4章 基于IPv6油气生产物联网专网的安全防护设计51-59
• 4.1 油气生产物联网专网安全需求分析51-52
• 4.2 安全防护技术架构52-53
• 4.3 安全防护设计实现53-58
• 4.3.1 接入防护53-55
• 4.3.2 网络边界防护55-57
• 4.3.3 专网数据中心防护57-58
• 4.3.4 其他安全技术措施58
• 4.4 本章小结58-59
• 总结与展望59-61
• 参考文献61-64
• 致谢64-65
• 附录 攻读硕士学位期间所参与的项目65

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