基于ipv6的下一代校園網(wǎng)設(shè)計學(xué)位論文-資料下載頁

　　

【正文】 RIPv1vOSPF、BGP、EIGRP、IGMP、DVMRP、PIMSM/DM、ISIS需用模塊 電源冗余，6port 10000BaseLX，12port 1000BaesLX(2) CISCO WSC2950G48EI 接入層高密度交換機(jī)默認(rèn)下端口數(shù)為 48，可提供高密度接入。支持端到端的 GEC/FEC，可提高上連帶寬，防止鏈路擁擠。支持 802．1X 端口認(rèn)證 IP MAC 綁定技術(shù)。支持 QOS， Trunking 及 ISL表 52 Cisco WSC2950G48EI 模塊化交換機(jī)器主要性能參數(shù)交換方式 存儲轉(zhuǎn)發(fā) MAC地址表 8000背板帶寬 傳輸速率(Mbps) 10/100/1000包轉(zhuǎn)發(fā)率 默認(rèn)端口類型 10/100/1000BaseTXVLAN支持 支持 模塊化插槽數(shù) 2交換特性 QoS隊列，基于硬件的速率限制，基于端口或協(xié)議的VLAN，RSTP，MST，PVST需用模塊 2port 1000BaseLX(3)Cisco 3750 匯聚模塊化三層交換機(jī)流量管理通過基于源/目的 MAC 或 IP、協(xié)議和應(yīng)用 (TCP/UDP 端口號) 的速率限制。表 53 Cisco WSC3750 模塊化三層交換機(jī)器主要性能參數(shù)第 20 頁 共 34 頁交換方式 存儲轉(zhuǎn)發(fā) MAC地址表 8000背板帶寬 96 傳輸速率(Mbps) 10/100/1000包轉(zhuǎn)發(fā)率 默認(rèn)端口類型 10/100/1000BaseTX,1000BaseFXVLAN支持 支持 模塊化插槽數(shù) 10交換特性 基于硬件ASIC的線速交換，基于端口或協(xié)議的VLAN，RSTP， MST，使不同的業(yè)務(wù)、不同用戶之間不能互訪，保證了業(yè)務(wù)來往數(shù)據(jù)的保密性。三層協(xié)議 RIPv1vOSPF、BGP、EIGRP、IGMP、DVMRP、PIMSM/DM、HSRP/VRRP需用模塊 GigaStack GBIC 堆疊模塊，4port 1000BaseTX，8port 1000BaseLX6 為下一代校園網(wǎng)分配 IP 地址 IP 地址需求DR 大學(xué)現(xiàn)有在校師生 1 萬 5 千余人，預(yù)計下一代校園網(wǎng)規(guī)模為 1 萬個信息點(diǎn)左右，并考慮到 2 萬個信息點(diǎn)的擴(kuò)展空間，根據(jù)該校申請到的 IPv6 地址空間為 2022:250:2022::/48即從 2022:250:2022:0:0:0:0:0 到2022:250:2022:ffff:ffff:ffff:ffff:ffff，及 2 的 80 次方，可以滿足該校信息點(diǎn) IP 地址需求。該校現(xiàn)有建筑的信息點(diǎn)統(tǒng)計如下：網(wǎng)絡(luò)中心：服務(wù)器 100 個 辦公區(qū) 30 個，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備互連 50 個。教學(xué)樓節(jié)點(diǎn)： 3 棟教學(xué)樓，1 棟尚未進(jìn)行數(shù)字化建設(shè)，每棟 6 層，每層 15 個普通教室，2 個多媒體教室，普通教室 2 個 IP 地址 多媒體教室 30 個 IP，為尚未進(jìn)行數(shù)字化建設(shè)的 1 棟也計算 IP 地址，總計為 30*2*6*3+2*15*6*3=1620科教實(shí)驗(yàn)節(jié)點(diǎn)： 2 棟實(shí)驗(yàn)樓，每棟 5 層，每層 10 間教室，教室總計為 100 間，其中機(jī)房 30 間，語音教室 10 間，各專業(yè)實(shí)驗(yàn)室 60 間。機(jī)房需求為 50 個 IP 地址，語音教室為 30 個，專業(yè)實(shí)驗(yàn)室為 20 個。IP 地址總計為 3000 個文獻(xiàn)信息中心： 電子閱覽計算機(jī)使用 IP 地址為 350 個，辦公用機(jī)使用 IP 地址100 個行政科研：該樓共有 15 層，有 7 大院系，校辦，產(chǎn)業(yè)等機(jī)構(gòu)。3 以上層有 9 個辦公室，1 個會議室。1，2 層有大型會議室 4 個。按照辦公室 10 個 IP ，小會議室 30 個 IP，大型會議室 50 個 IP 的需求，共需 1640 個 IP 地址。學(xué)生公寓信息中心： AB 兩大區(qū)，A 區(qū) 12 棟學(xué)生公寓，B 區(qū) 8 棟學(xué)生公寓。B區(qū) 5 棟為研究生公寓。本科生公寓共 15 棟，每棟 6 層，每層 30 間寢室，其中 5 間為 8 人間，其余為4 人間，按照每人 1 個 IP 地址計算，預(yù)需求地址為：12600第 21 頁 共 34 頁研究生公寓共 5 棟，每棟 5 層，每層 20 間寢室，都為 2 人間，預(yù)需求地址為：1000會議中心，專項(xiàng)課題研究樓：該 2 棟建筑為新建完工建筑，按照學(xué)校規(guī)劃，給出的預(yù)留 IP 地址為 3000 個。 DR 大學(xué) IPv6 地址規(guī)劃DR 大學(xué)位于四川省內(nèi)，根據(jù) CERNET2 的 IPv6 地址申請和域名注冊規(guī)則，假定申請到的地址范圍是 2022:250:2022:: /48。即從 2022:250:2022:0:0:0:0:0到 2022:250:2022:ffff:ffff:ffff:ffff:ffff。根據(jù) IETF 地址分配原則，作為一個獨(dú)立的機(jī)構(gòu)校園網(wǎng)，應(yīng)該擁有對 16 位的SLA ID(站點(diǎn)級聚類標(biāo)識)進(jìn)行分配的能力，所以應(yīng)該給校園網(wǎng)層次的網(wǎng)絡(luò)分配前綴 48 的地址。RFC3177 中建議在公共的和私有的拓?fù)渲g的邊界分配應(yīng)遵循以下規(guī)則：(1)除了有很大的網(wǎng)絡(luò)需求，一般情況按/48 分配。(2)當(dāng)已知只有 1 個子網(wǎng)時按/64 分配。(3)當(dāng)確定只有 1 個設(shè)備連接時按/128 分配。圖 61 地址規(guī)劃規(guī)則 基于地域的規(guī)劃傳統(tǒng)的 IPv4 的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境里,網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計者往往根據(jù)地域,功能模塊的區(qū)別來規(guī)劃 IP 地址,使網(wǎng)絡(luò)管理更加直觀和方便,也便于路由的匯聚,傳統(tǒng)的地域規(guī)劃方法有很多應(yīng)用得不到區(qū)分對待,功能不夠細(xì)化,網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用效率應(yīng)用不高。 基于業(yè)務(wù)應(yīng)用的規(guī)劃由于 IPv6 的協(xié)議字段增加了新的功能字段和擴(kuò)展字段,給于了 IPv6 更多的功能和細(xì)節(jié),在下一代網(wǎng)絡(luò)的環(huán)境中, RFC3177 建議提出將/48 前綴地址分配給用戶端網(wǎng)絡(luò)，將/64 前綴地址作為接口地址，而未對/48 到/64 之間的站點(diǎn)級網(wǎng)絡(luò)地址做任何分配建議。在這 16bit 的空間里根據(jù)一種可擴(kuò)展的基于業(yè)務(wù)應(yīng)用第 22 頁 共 34 頁的 IPv6 地址分配方案,以支持按不同的業(yè)務(wù)類型分配 IP 地址，以支持對各種業(yè)務(wù)類型實(shí)施不同的策略。 結(jié)合應(yīng)用業(yè)務(wù)規(guī)劃的方式校園網(wǎng)已經(jīng)擁有一個/48 地址塊，并用他給其子網(wǎng)分配地址。由于接口地址采用 64 位改進(jìn)的 EUI64 格式，所以在/48 到/64 地址前綴之間還有 16 bit（1284864=16）可供其建立自己的地址空間體系結(jié)構(gòu)。接受服務(wù)的網(wǎng)絡(luò)可能需要各種不同類型的業(yè)務(wù)如多媒體業(yè)務(wù)、普通數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)等，因而希望網(wǎng)絡(luò)提供者能夠?yàn)椴煌愋偷臉I(yè)務(wù)提供不同的服務(wù)質(zhì)量等級。新的地址分配方案應(yīng)該考慮以下問題：(1)可擴(kuò)展性路由/交換網(wǎng)絡(luò)的擴(kuò)展應(yīng)不影響性能。(2)支持基于策略的分配用不同的地址代碼標(biāo)識各種類型的業(yè)務(wù)，便于策略的運(yùn)用。(3)將來的服務(wù)保留地址塊。可以將 IP 地址的 16bit 分為若干部分，其中每一部分分別指配給不同業(yè)務(wù)使用，使網(wǎng)絡(luò)層可對不同要求的業(yè)務(wù)進(jìn)行“隔離” ，如下所示：表 61 16bit 的再分配P1 (5bit) P2(5bit) P3(6bit)業(yè)務(wù)應(yīng)用類型號 保留 業(yè)務(wù)應(yīng)用等級號根據(jù)以上分配法,將/48 /64 中間的 16bit 化為 3 段,分別用 P1,P2,P3 表示P1 有 5 位,可以設(shè)置 32 種業(yè)務(wù)應(yīng)用.可如下分配00000 實(shí)驗(yàn)；10000 普通局域網(wǎng)業(yè)務(wù)；01000 QoS； 11000 安全業(yè)務(wù)；00100 移動 IPV6 ；10100 遠(yuǎn)程接入；11100 服務(wù)器 IP；…..P3 有 6 位,可以設(shè)置 64 個等級或者種類如 P1=10000(普通局域網(wǎng)業(yè)務(wù)),P3 可定義 64 個 LAN。對于 P1=01000(QOS),P3 可定義 64 種 QOS P3 的編碼順序從右邊開始,以便擴(kuò)展時向左邊的保留位擴(kuò)展 如下所示000001 000010 000011 000100 …..在為全網(wǎng)分配 IP 地址時，按照 IETF 的 RFC3513, RFC3587 等建議，我們不對低 64 位的地址空間再進(jìn)行劃分，以提高 IPv6 海量地址的可管理性。地址空間根據(jù)應(yīng)用業(yè)務(wù)的重新規(guī)劃如表 62 所示：表 62 IPv6 地址空間分配情況類型 前綴/地址 用途 備注第 23 頁 共 34 頁NLA ID 2022:250:2022::/48 DR 大學(xué) IPv6 地址空間 地址段SLA ID 2022:250:2022:E01::/64 服務(wù)器地址空間 結(jié)合應(yīng)用業(yè)務(wù)SLA ID 2022:250:2022:01::/64 IPv6 實(shí)驗(yàn)網(wǎng) 無SLA ID 2022:250:2022:8114::/64 教學(xué)樓節(jié)點(diǎn)地址空間SLA ID 2022:250:2022:8115::/64 科教實(shí)驗(yàn)節(jié)點(diǎn)地址空間SLA ID 2022:250:2022:8116::/64 文獻(xiàn)中心節(jié)點(diǎn)地址空間SLA ID 2022:250:2022:8117::/64 行政樓SLA ID 2022:250:2022:8118::/64 到2022:250:2022:811F::/647 大學(xué)院 每學(xué)院一個子網(wǎng)便于管理SLA ID 2022:250:2022:8120::/64 學(xué)生公寓 A 區(qū)SLA ID 2022:250:2022:8121::/64 學(xué)生公寓 B 區(qū)SLA ID 2022:250:2022:8122::/64 教師公寓過渡期間接入隧道2022:250:2022:E011::1/642022:250:2022:E011::2/64隧道起點(diǎn)，終點(diǎn)地址 手工分配SLA ID 2022:250:2022:8123::/64 會議中心，研究樓節(jié)點(diǎn)空間根據(jù)我們的結(jié)合應(yīng)用業(yè)務(wù)的規(guī)劃方式，每一個子網(wǎng)提供的 IP 地址為 2 的64 次方，完全可以滿足 DR 大學(xué)當(dāng)前或者以后很長一段時間的 IP 地址需求。根據(jù)我的分配方式，得出以下結(jié)論：在 IPv4/IPv6 環(huán)境的地址規(guī)劃方面。與目前一些機(jī)構(gòu)在進(jìn)行 IPv6 地址空間劃分時采取多層次的地址空間分配不同，我認(rèn)為目前在 IPv6 地址分配上，校園網(wǎng)可以自行分配、管理的地址空間，就是僅對 16 位的站點(diǎn)級(SLA ID)地址空間進(jìn)行子網(wǎng)劃分，對低 64 位地址不再進(jìn)一步劃分。這樣做的原因如下：(1)IPv6 協(xié)議的即插即用功能能夠得到實(shí)現(xiàn)。如果對低 64 位地址進(jìn)一步劃分，則會破壞 IPv6 的這種優(yōu)勢，也提高了地址管理的復(fù)雜性。(2)即使僅對 16 位的站點(diǎn)級(SLA ID)地址空間進(jìn)行單一層次的子網(wǎng)劃分也有 2^16 的子網(wǎng)，該數(shù)字對于目前和將來一段時期校園網(wǎng)的 IPv6 建設(shè)己相當(dāng)大。(3)即使將來 IPv6 的應(yīng)用擴(kuò)大了，也可以在必要時對低 64 位地址進(jìn)行劃分。這樣做既保證了地址分配的可管理性，也不失靈活性。7 實(shí)驗(yàn)平臺的構(gòu)建與實(shí)現(xiàn) 組網(wǎng)手段與分析方法本實(shí)驗(yàn)采用的是 2022::/16 的 IPv6 地址段,路由器 IOS 版本采用的是 Cisco 公司 7200 系列第 24 頁 共 34 頁的 IOS,版本號為:Routershow versionCisco IOS Software, 7200 Software (C7200ADVENTERPRISEK9M), Version (9)T, RTechnical Support: Copyright (c) 19862022 by Cisco Systems, Inc.分析手段主要采用基于 Cisco IOS 的 show,debug,pingv6 tracroute 等命令觀察輸出和驗(yàn)證連通性 關(guān)于 Dynamips 網(wǎng)絡(luò)設(shè)備仿真軟件Dynamips 絕對不是一般的 Cisco 路由器模擬器。dynamips 和 boson sim 的區(qū)別在于：boson 是模擬出 IOS 的命令行，而 dynamips 是模擬出Cisco 路由器的硬件環(huán)境，然后在這個環(huán)境中直接運(yùn)行 Cisco 的 IOS。換句話講，dynamips 模擬出的是真實(shí)的路由器并擁有該版本路由器的 IOS 全部特性.Dynamips 實(shí)驗(yàn)平臺前期準(zhǔn)備(1)安裝 、Tera Term（Tel 客戶端連接軟件） 。winpcap(windows packet capture)是 windows 平臺下一個免費(fèi)，公共的網(wǎng)絡(luò)訪問系統(tǒng)。Winpcap 可以為為 win32 應(yīng)用程序提供訪問網(wǎng)絡(luò)底層的能力。它提供了以下的各項(xiàng)功能： 1) 捕獲原始數(shù)據(jù)包，包括在共享網(wǎng)絡(luò)上各主機(jī)發(fā)送/接收的以及相互之間交換的數(shù)據(jù)包； 在數(shù)據(jù)包發(fā)往應(yīng)用程序之前，按照自定義的規(guī)則將某些特殊的數(shù)據(jù)包過濾掉； 2) 在網(wǎng)絡(luò)上發(fā)送原始的數(shù)據(jù)包； 收集網(wǎng)絡(luò)通信過程中的統(tǒng)計信息。 Tera Term 是進(jìn)行遠(yuǎn)程連接的軟件，包括本地 COM，TELNET，RLOGIN 等方式，這種軟件特別適用于網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的連接(2)雙擊 xp_獲取 xp_獲取 ,獲得主機(jī)網(wǎng)卡的參數(shù),例如：本地的網(wǎng)卡參數(shù)為Cisco 7200 Simulation Platform (version )Copyright (c) 2022,2022 Christophe Fillot.Network device list:\Device\NPF_GenericDialupAdapter: Generic dialup adapter\Device\NPF_{9EF46F052B4042D2B282E4E41A0A4549}: Marvell Gigabit 第 25 頁 共 3