利用IPv6网络转发IPv4 CDN内容的一种设计方案与实现

发布时间：2017-10-09 01:34

  本文关键词：利用IPv6网络转发IPv4 CDN内容的一种设计方案与实现

  更多相关文章： IPv6 隧道 OpenVPN NAT64 CDN客户端

【摘要】：IPv6协议被认为是下一代互联网的核心协议。与IPv4协议相比,IPv6不但提供了更大的地址空间,并且在安全性和端到端传输特性等方面做了很多的改进。随着IP网络进入IPv4向IPv6过渡的时期,原来部署在IPv4网络环境下的互联网服务和资源也要考虑如何被IPv6用户访问。 目前主流的互联网服务如在线视频、网络游戏、搜索引擎等均采用内容分发网络方案优化自身的网络服务质量。而当前内容分发网络的节点服务器所处的互联网数据中心内网中网络部署仍然以IPv4为主,多数依赖于内容分发网络方案的互联网服务不能提供IPv6网络访问。在这种情况下,处于“网络孤岛”内的IPv6用户无法正常使用大多数原有IPv4网络下的互联网服务,导致IPv6网络下可用互联网服务匮乏、IPv6带宽浪费、内容提供商向IPv6过渡积极性不足等问题,对于IPv4向IPv6过渡的推广具有一定的负面影响。 本文利用开源软件OpenVPN提供的应用层隧道机制构建了IPv4-in-IPv6隧道,通过将用户访问传统IPv4资源的流量通过主机路由配置的方式导入OpenVPN虚拟网卡,使用IPv6网络流量访问IPv4的CDN资源。通过上述机制,本项目在CERNET2网络中进行了实际部署,并对当前的IPv6用户开放,证明本系统的可行性和稳定性,同时实现了对不同平台客户端的实现,使用户可以连入本系统后可利用IPv6网络流量完成IPv4网络资源访问。 通过利用OpenVPN的IPv4-in-IPv6隧道转发用户访问IDC内网视频资源的IPv4流量,以及利用NAT64+DNA64方案将用户请求IPv4Web站点页面信息流量的重定向为IPv6流量,结合上述两种技术,本文提出了一种利用IPv6网络转发IPv4CDN内容的设计方案,完成了相应的工程实现并在各大高校接入的CERNET2网络中进行了实际部署和测试工作,对于探索IPv4/IPv6过渡时期的方案部署工作具有重要的实用性。
【关键词】：IPv6 隧道 OpenVPN NAT64 CDN客户端
【学位授予单位】：北京邮电大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TP393.04
【目录】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-12
• 第一章 绪论12-16
• 1.1 选题依据和意义12-13
• 1.2 课题研究内容和目标13-15
• 1.3 论文组织结构15-16
• 第二章 课题背景16-20
• 2.1 IPv4与IPv6的产生16
• 2.2 IPv6当前部署状况和优势16-17
• 2.2.1 IPv6当前部署状况16-17
• 2.2.2 IPv6的优势17
• 2.3 IPv4到IPv6过渡技术17-20
• 2.3.1 IPv4到IPv6的过渡原则17-18
• 2.3.2 当前主要的IPv4到IPv6的过渡方案18-19
• 2.3.3 过渡技术研究现状19-20
• 第三章 关键技术20-27
• 3.1 OpenVPN技术20-22
• 3.1.1 应用层隧道20-21
• 3.1.2 TUN/TAP虚拟设备21
• 3.1.3 IPv4保留地址块21
• 3.1.4 RADIUS协议21-22
• 3.1.5 小结22
• 3.2 NAT64+DNS64技术22-23
• 3.3 CDN网络23-24
• 3.4 Linux服务器网络编程24-25
• 3.4.1 Socket编程接口24-25
• 3.4.2 Linux多进程编程25
• 3.5 负载均衡25
• 3.6 MySQL25
• 3.7 客户端图形界面编程25-27
• 第四章 需求分析27-30
• 4.1 隧道服务器功能27
• 4.2 客户端功能27-28
• 4.2.1 参与负载均衡调度28
• 4.2.2 提供客户端图形界面28
• 4.3 用户统计功能28-29
• 4.4 用户反馈功能29-30
• 第五章 方案设计30-36
• 5.1 整体方案设计30-32
• 5.1.1 拓扑设计30-31
• 5.1.2 业务流程设计31-32
• 5.2 服务器功能设计32-33
• 5.2.1 进程负载监控32
• 5.2.2 全局负载均衡算法32
• 5.2.3 自动化统一部署32
• 5.2.4 数据库设计32-33
• 5.3 客户端功能设计33-36
• 5.3.1 调度功能设计33-34
• 5.3.2 用户图形界面34
• 5.3.3 软件更新功能34-35
• 5.3.4 小结35-36
• 第六章 环境搭建与系统开发36-58
• 6.1 Linux服务器环境下软件安装36
• 6.2 OpenVPN服务器安装及配置36-43
• 6.2.1 源代码安装OpenVPN36-38
• 6.2.2 OpenVPN生成密钥38-39
• 6.2.3 OpenVPN Radius插件安装39
• 6.2.4 OpenVPN服务器端配置文件39-43
• 6.3 Radius认证服务器配置43-44
• 6.4 选择服务器功能开发44-47
• 6.5 系统负载报告功能开发47-50
• 6.5.1 负载报告Agent实现47-49
• 6.5.2 负载报告Manager实现49-50
• 6.6 NAT44服务器配置50
• 6.7 客户端开发50-58
• 6.7.1 隧道客户端开发基本原理50-52
• 6.7.2 开发框架52-53
• 6.7.3 客户端配置文件53-54
• 6.7.4 客户端关键功能实现54-57
• 6.7.5 不同平台下客户端编译环境57-58
• 第七章 方案测试58-63
• 7.1 方案测试58-63
• 7.1.1 客户端登陆界面58-59
• 7.1.2 客户端登陆后使用VPN内网DNS64服务器59-60
• 7.1.3 访问特定CDN资源60-61
• 7.1.4 用户导航和反馈功能61-63
• 第八章 结束语63-64
• 8.1 论文总结63
• 8.2 全文展望63-64
• 参考文献64-65
• 致谢65-66
• 攻读学位期间发表的学术论文目录66

【参考文献】

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1 王晓峰;吴建平;崔勇;;互联网IPv6过渡技术综述[J];小型微型计算机系统;2006年03期

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本文编号：997456