接入網(wǎng)IPv6隧道過渡體系結(jié)構(gòu)與協(xié)議研究
發(fā)布時(shí)間:2021-07-21 21:03
隨著IPv4網(wǎng)絡(luò)地址空間的耗盡,IPv6取代IPv4已成為互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的大勢(shì)所趨。由于IPv6與IPv4的協(xié)議不兼容性,IPv6網(wǎng)絡(luò)與IPv4網(wǎng)絡(luò)無法直接通信,實(shí)現(xiàn)從IPv4向IPv6的平滑過渡成為十分重要與緊迫的課題。接入網(wǎng)絡(luò)直接面向海量終端用戶與上層應(yīng)用,耗費(fèi)大量地址,是IPv6過渡的核心難點(diǎn)。隧道技術(shù)具有保持端到端透明性、可擴(kuò)展性高等優(yōu)勢(shì),是實(shí)現(xiàn)IPv6過渡的重要方法。本文分析了接入網(wǎng)絡(luò)IPv4-IPv6過渡與共存的問題,提出接入網(wǎng)隧道過渡體系結(jié)構(gòu),在協(xié)議機(jī)制、地址資源分配、路由與部署規(guī)劃等各個(gè)方面給出了接入網(wǎng)過渡解決方案。本文的研究內(nèi)容和貢獻(xiàn)包括:1.綜述IPv6過渡領(lǐng)域的研究現(xiàn)狀與主流過渡技術(shù)機(jī)制。論文闡明了IPv6過渡的基本問題以及翻譯和隧道技術(shù)的原理,分析了IETF提出的主流過渡機(jī)制,總結(jié)其中可用的機(jī)制及應(yīng)用場景,指出了過渡技術(shù)研究的難點(diǎn)與趨勢(shì)。2.提出接入網(wǎng)隧道IPv6過渡體系結(jié)構(gòu)。針對(duì)端到端異構(gòu)互聯(lián)問題進(jìn)行形式化描述,基于隧道構(gòu)建雙棧網(wǎng)絡(luò)連接和端到端路徑,設(shè)計(jì)終端同地址簇通信模型,提出避免跨地址簇互通,保持端到端透明性與高可擴(kuò)展性的接入網(wǎng)隧道過渡體系結(jié)構(gòu)。確立接入網(wǎng)單棧...
【文章來源】:清華大學(xué)北京市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:127 頁
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 引言
1.1 課題研究背景
1.1.1 IPv6過渡問題
1.1.2 接入網(wǎng)IPv6過渡
1.2 論文的研究內(nèi)容與主要貢獻(xiàn)
1.2.1 論文的研究內(nèi)容
1.2.2 論文的主要貢獻(xiàn)
1.2.3 論文的組織結(jié)構(gòu)
第2章 相關(guān)工作綜述
2.1 本章引論
2.2 IPv6與IPv4的協(xié)議對(duì)比
2.3 IPv6過渡基本問題
2.4 翻譯過渡機(jī)制
2.4.1 翻譯技術(shù)基本原理
2.4.2 無狀態(tài)翻譯
2.4.3 有狀態(tài)翻譯
2.4.4 主機(jī)側(cè)翻譯
2.4.5 翻譯機(jī)制總結(jié)
2.5 隧道過渡機(jī)制
2.5.1 隧道技術(shù)基本原理
2.5.2 網(wǎng)狀隧道
2.5.3 主機(jī)間隧道
2.5.4 星型隧道
2.5.5 隧道與兩次翻譯
2.5.6 隧道機(jī)制總結(jié)
2.6 研究熱點(diǎn)和難點(diǎn)
2.7 本章小結(jié)
第3章 接入網(wǎng)隧道過渡體系結(jié)構(gòu)
3.1 本章引論
3.2 端到端異構(gòu)互連問題描述
3.3 接入網(wǎng)隧道過渡體系結(jié)構(gòu)
3.3.1 虛擬網(wǎng)絡(luò)層連接構(gòu)建
3.3.2 端到端雙?蛇_(dá)路徑構(gòu)建
3.3.3 基于隧道的終端同地址簇通信模型
3.3.4 接入網(wǎng)隧道過渡體系結(jié)構(gòu)可行性分析
3.3.5 基于隧道的狀態(tài)遷移優(yōu)化
3.4 接入網(wǎng)隧道過渡的基本形式與要素
3.4.1 接入網(wǎng)隧道過渡問題描述
3.4.2 隧道機(jī)制過渡要素
3.4.3 地址資源分配利用要素
3.4.4 隧道流異構(gòu)路由要素
3.5 本章小結(jié)
第4章 接入網(wǎng)隧道過渡協(xié)議機(jī)制
4.1 本章引論
4.2 接入網(wǎng)4over6機(jī)制設(shè)計(jì)關(guān)鍵點(diǎn)分析
4.3 跨IPv6網(wǎng)絡(luò)的IPv4地址下發(fā)
4.3.1 協(xié)議設(shè)計(jì)思想
4.3.2 協(xié)議概述
4.3.3 客戶端中繼行為
4.3.4 服務(wù)器行為
4.3.5 網(wǎng)絡(luò)側(cè)中繼行為與客戶端中繼地址選項(xiàng)
4.4 接入網(wǎng)隧道方案公有4over6
4.4.1 使用場景
4.4.2 地址分配與綁定
4.4.3 隧道發(fā)起點(diǎn)行為
4.4.4 隧道集中點(diǎn)行為
4.5 基于動(dòng)態(tài)地址分配的端口集下發(fā)
4.5.1 DHCPv4協(xié)議端口集選項(xiàng)
4.5.2 客戶端與服務(wù)器行為
4.5.3 端口離散化與隨機(jī)化考慮
4.5.4 DHCP強(qiáng)制廣播
4.6 地址共享的接入網(wǎng)隧道方案輕量級(jí)4over6
4.6.1 輕量級(jí)4over6結(jié)構(gòu)
4.6.2 IPv4地址與端口集下發(fā)
4.6.3 隧道發(fā)起點(diǎn)行為
4.6.4 隧道集中點(diǎn)行為
4.6.5 ICMPv4協(xié)議處理
4.7 協(xié)議機(jī)制的標(biāo)準(zhǔn)化與實(shí)現(xiàn)部署
4.7.1 協(xié)議機(jī)制IETF標(biāo)準(zhǔn)化
4.7.2 協(xié)議機(jī)制實(shí)現(xiàn)與部署
4.8 本章小結(jié)
第5章 隧道終端共享的地址資源分配
5.1 本章引論
5.2 端口集資源分配問題建模
5.2.1 問題描述
5.2.2 評(píng)價(jià)指標(biāo)
5.3 端口集共享方式下的高效地址分配算法
5.3.1 端口集二分與合并
5.3.2 LMB分配與回收算法
5.4 時(shí)間感知的高效地址資源分配算法
5.4.1 鄰域回收時(shí)間匹配策略
5.4.2 時(shí)間戳限制鄰域策略
5.4.3 TI-LMB算法
5.5 性能評(píng)價(jià)
5.5.1 實(shí)驗(yàn)方法
5.5.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析
5.6 本章小結(jié)
第6章 隧道集中點(diǎn)置放與路由規(guī)劃
6.1 本章引論
6.2 問題形式化與復(fù)雜度分析
6.2.1 形式化建模
6.2.2 復(fù)雜度分析
6.3 問題分解
6.3.1 消除流的hub特性
6.3.2 最小費(fèi)用不可分流問題
6.4 最小干擾貪心路由算法
6.4.1 最小干擾路由的貪心策略
6.4.2 MIG算法及其復(fù)雜度
6.5 性能評(píng)價(jià)
6.5.1 實(shí)驗(yàn)方法
6.5.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析
6.6 本章小結(jié)
第7章 結(jié)論與下一步工作
7.1 論文的主要結(jié)論
7.2 下一步研究工作
參考文獻(xiàn)
致謝
個(gè)人簡歷、在學(xué)期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與研究成果
本文編號(hào):3295771
【文章來源】:清華大學(xué)北京市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:127 頁
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 引言
1.1 課題研究背景
1.1.1 IPv6過渡問題
1.1.2 接入網(wǎng)IPv6過渡
1.2 論文的研究內(nèi)容與主要貢獻(xiàn)
1.2.1 論文的研究內(nèi)容
1.2.2 論文的主要貢獻(xiàn)
1.2.3 論文的組織結(jié)構(gòu)
第2章 相關(guān)工作綜述
2.1 本章引論
2.2 IPv6與IPv4的協(xié)議對(duì)比
2.3 IPv6過渡基本問題
2.4 翻譯過渡機(jī)制
2.4.1 翻譯技術(shù)基本原理
2.4.2 無狀態(tài)翻譯
2.4.3 有狀態(tài)翻譯
2.4.4 主機(jī)側(cè)翻譯
2.4.5 翻譯機(jī)制總結(jié)
2.5 隧道過渡機(jī)制
2.5.1 隧道技術(shù)基本原理
2.5.2 網(wǎng)狀隧道
2.5.3 主機(jī)間隧道
2.5.4 星型隧道
2.5.5 隧道與兩次翻譯
2.5.6 隧道機(jī)制總結(jié)
2.6 研究熱點(diǎn)和難點(diǎn)
2.7 本章小結(jié)
第3章 接入網(wǎng)隧道過渡體系結(jié)構(gòu)
3.1 本章引論
3.2 端到端異構(gòu)互連問題描述
3.3 接入網(wǎng)隧道過渡體系結(jié)構(gòu)
3.3.1 虛擬網(wǎng)絡(luò)層連接構(gòu)建
3.3.2 端到端雙?蛇_(dá)路徑構(gòu)建
3.3.3 基于隧道的終端同地址簇通信模型
3.3.4 接入網(wǎng)隧道過渡體系結(jié)構(gòu)可行性分析
3.3.5 基于隧道的狀態(tài)遷移優(yōu)化
3.4 接入網(wǎng)隧道過渡的基本形式與要素
3.4.1 接入網(wǎng)隧道過渡問題描述
3.4.2 隧道機(jī)制過渡要素
3.4.3 地址資源分配利用要素
3.4.4 隧道流異構(gòu)路由要素
3.5 本章小結(jié)
第4章 接入網(wǎng)隧道過渡協(xié)議機(jī)制
4.1 本章引論
4.2 接入網(wǎng)4over6機(jī)制設(shè)計(jì)關(guān)鍵點(diǎn)分析
4.3 跨IPv6網(wǎng)絡(luò)的IPv4地址下發(fā)
4.3.1 協(xié)議設(shè)計(jì)思想
4.3.2 協(xié)議概述
4.3.3 客戶端中繼行為
4.3.4 服務(wù)器行為
4.3.5 網(wǎng)絡(luò)側(cè)中繼行為與客戶端中繼地址選項(xiàng)
4.4 接入網(wǎng)隧道方案公有4over6
4.4.1 使用場景
4.4.2 地址分配與綁定
4.4.3 隧道發(fā)起點(diǎn)行為
4.4.4 隧道集中點(diǎn)行為
4.5 基于動(dòng)態(tài)地址分配的端口集下發(fā)
4.5.1 DHCPv4協(xié)議端口集選項(xiàng)
4.5.2 客戶端與服務(wù)器行為
4.5.3 端口離散化與隨機(jī)化考慮
4.5.4 DHCP強(qiáng)制廣播
4.6 地址共享的接入網(wǎng)隧道方案輕量級(jí)4over6
4.6.1 輕量級(jí)4over6結(jié)構(gòu)
4.6.2 IPv4地址與端口集下發(fā)
4.6.3 隧道發(fā)起點(diǎn)行為
4.6.4 隧道集中點(diǎn)行為
4.6.5 ICMPv4協(xié)議處理
4.7 協(xié)議機(jī)制的標(biāo)準(zhǔn)化與實(shí)現(xiàn)部署
4.7.1 協(xié)議機(jī)制IETF標(biāo)準(zhǔn)化
4.7.2 協(xié)議機(jī)制實(shí)現(xiàn)與部署
4.8 本章小結(jié)
第5章 隧道終端共享的地址資源分配
5.1 本章引論
5.2 端口集資源分配問題建模
5.2.1 問題描述
5.2.2 評(píng)價(jià)指標(biāo)
5.3 端口集共享方式下的高效地址分配算法
5.3.1 端口集二分與合并
5.3.2 LMB分配與回收算法
5.4 時(shí)間感知的高效地址資源分配算法
5.4.1 鄰域回收時(shí)間匹配策略
5.4.2 時(shí)間戳限制鄰域策略
5.4.3 TI-LMB算法
5.5 性能評(píng)價(jià)
5.5.1 實(shí)驗(yàn)方法
5.5.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析
5.6 本章小結(jié)
第6章 隧道集中點(diǎn)置放與路由規(guī)劃
6.1 本章引論
6.2 問題形式化與復(fù)雜度分析
6.2.1 形式化建模
6.2.2 復(fù)雜度分析
6.3 問題分解
6.3.1 消除流的hub特性
6.3.2 最小費(fèi)用不可分流問題
6.4 最小干擾貪心路由算法
6.4.1 最小干擾路由的貪心策略
6.4.2 MIG算法及其復(fù)雜度
6.5 性能評(píng)價(jià)
6.5.1 實(shí)驗(yàn)方法
6.5.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析
6.6 本章小結(jié)
第7章 結(jié)論與下一步工作
7.1 論文的主要結(jié)論
7.2 下一步研究工作
參考文獻(xiàn)
致謝
個(gè)人簡歷、在學(xué)期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與研究成果
本文編號(hào):3295771
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