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IPv6地址配置以及网络迁移的简化探索

更新时间:2016-07-05

从互联行业发展情况来看,IPv6协议应用已成为IP技术中的主流趋势,与IPv4相比,IPv6协议在安全性及QoS保障等方面,都体现出了显著的性能优势,其自身拥有的128位地址段,可供分配的地址空间非常大。但对于一般用户来讲,在用16进制表示法配置IPv6地址时,过程比较繁杂、工作量大,地址配置和网络迁移的工作难度也加大。如何使地址配置和网络迁移更加简便、快速,是应用IPv6技术时必须解决的问题,也是当下网络管理领域研究的热点。

1 IPv6协议的优势特点

IPv6协议是IETF(互联网工程任务组,Internet Engineering Task Force)设计的用于替代现行版本IP协议(IPv4)的下一代IP协议。IPv6是为了解决IPv4所存在的一些问题和不足而提出的,同时它还在许多方面进行了改进,解决了IPv4网址资源数量有限,及多种接入设备与互联网连接障碍的问题,是推动互联网技术发展的一项重要技术。相较于上一代IP协议IPv4,IPv6具有多方面优势,体现在以下几方面:第一,有效拓展了地址空间[1]。IPv6协议以128位为地址长度,远高于IPv4协议的32位,将原有的IPv4替换为IPv6,能够增加2^128-2^32个地址空间。第二,能够增强网络安全性。如果用户所用网络协议为IPv6,则能够加密处理网络层的数据,同时可通过校验识别并核对IP报文,这一过程的实现是采用分组方式完成的,可确保数据的完整性,且不会造成泄露问题。第三,具有良好的可拓展性。用户可根据自身实际需求,扩充IPv6协议,并且在应用新技术时,也能够对其进行扩充,灵活性较强。第四,可以缩短路由表长度。IPv6协议是遵循聚类原则配置地址的,一片子网只需一条记录便可表示出来,由于占用的路由表长度较小,路由器能够以更快速率实现数据包的转发。第五,具备自动配置功能[2]。IPv6协议在DHCP协议的基础上进行了改进和拓展,可实现地址的自动配置,有利于开展网络管理工作,降低了管理难度、提升了管理效率,在局域网中的应用效果良好。这些都是IPv6自身优点所在,所以必须加大对其推广和普及力度,以便发挥其技术优势。

2 IPv6地址配置以及网络迁移方法的简化

此次研究所提出的IPv6地址配置以及网络迁移简化方法,是通过对地址命名,使两者之间建立映射关系,在专用地址的帮助下,包括组播地址和本地链路地址,将所建立的映射关系在临近的网络节点上进行传递,进行网络管理时,可以通过配置定义好的名字来实现,进而便无需配置冗长的地址,简化了IPv6地址配置以及网络迁移[4]

术中予60%空氧混合气体吸入维持至缝皮,机械通气维持呼气末CO2分压在30~35 mmHg,新鲜气流量为2.5 L/min。胎儿娩出后,注射0.5 μg/kg舒芬太尼加深麻醉,将催产素(20 U)稀释至乳酸林格氏液(500 mL)中静脉滴注。

2.1 名址映射

名字和地址映射关系的构建,是该简化方法的核心思想,分为名址映射定义和名址映射传递两大部分。IPv6有着128位地址长度,记忆难度比较大,对此,采用类似宏的方式对其命名,在表示不同地址时,根据其前缀或者长度,用字母、数字或者其他语言文字组成的字符串来命名,确保IPv6地址或地址长度与字符串具有唯一的对应性,以此构建名址映射关系。然后在名址映射表上将若干条名址映射关系集中呈现出来,再根据定义好的名字,综合二进制数位考虑,以表达式形式将一个完整的址IPv6地址表达出来,表达式通常是两者混合组成的,但也存在单一组成情况。名址映射规则主要包括以下内容:第一,名字表达式在组合定义名字与二进制数字时,必须严格按照IPv6地址定义要求进行,比如前缀长度应使用斜线“/”表示,如果有分割需求时,则应使用冒号“:”表示。第二,因为名字表达式一般是由名字和二进制数字组合而成的,出现极端单一类型字符的情况较少,为避免两者混淆,可使用一对特殊符号将定义好的名字封装起来,与二进制数字明显区分开,左右括号、左右引号、小于号和大于号等,都可以用作封装符号[5]。第三,使用定义好的名字取代与其相对应的地址段或地址长度,能够将名字表达式转化为真正的IPv6地址,即可顺利完成名址映射的定义。

新药从开始研发、反复试验、临床试验到上市销售,至少需要七年时间。医药企业新药的申请是环环相扣的,与生产步骤息息相关,从新药开始研究开发需要审核,新药进入检验阶段企业本身需要时间突破,然后还要经过药监局等部门再次针对结果进行反复检验,最后生产上市还需要经过工商局等更多的政府机关审批,任何环节不通过,医药企业必须暂停并重新提交申请,再次申请甚至需要花费更多的时间准备下一次审批,新药科研成果的实现和新药的上市认证形成了研发支出长期性的特点。

2.2 方法应用

我们将网络拓扑结构中三个路由器,分别记做R1、R2、R3,其中R1为ISP的运行名址映射控制协议的名址映射设备,R2和R3均为University的名址映射根设备,R2为根设备。R1与R2、R1与R3以及R2和R3之间的链路分别记做L12、L13和L23,但是R1不接收来自R2的名址映射控制协议,R3不接收来自R1的名址映射控制协议。R1与R2之间的链路端口分别为G12和G21,R1与R3之间的链路端口分别为G13和G31,R2和R3之间的链路端口分别为G23和G32,具体结构如图1所示。采用此次研究所提出的简化方法配置IPv6地址时,共分为六个步骤完成,第一步,先对名址映射表进行定义。第二步,根据名址映射控制协议,在全网范围内传递名址映射表,发往本地链路的路由器组播地址,分别在L12、L23和L13三条链路上进行传递。第三步,在名址映射控制协议的限制及规范作用下,三个路由器能够顺利通过本地链路。地址与路由器组播地址之间建立有通信关系,名址映射表的发送和接收都可顺利完成。路由器R1上安装有过滤器装置,会将L12和L13两条链路上的所有名址映射控制协议报文过滤掉,不被接收[7]。路由器R2、R3上安装有过滤器装置,R2会过滤掉来自R3的所有报文,但是来自于R1广播的名址映射控制协议报文可被接收。R3可以接收来自于R1广播的名址映射控制协议报文。第四步,名址映射表完成全网传递后,路由器R2和R3均会对其进行备份,为网络管理人员提供可靠依据和资料。第五步,利用所得名字表达式,对各个网络设备接口处的IPv6地址进行定义。第六步,定义好各个网络设备接口处的IPv6地址后,通过计算得到R1、R2、R3的路由协议,即实现整个网络的路由构建。根据上述流程可以知道,在对IPv6冗长的地址进行配置时,采用字符串形式对其命名,在保证地址具有良好可读性的基础上,可提高作业效率,并且可有效避免配置错误现象的出现。此外,地址层次、用途等,能够在名字表达式中更加明确的表现出来,方便了网络故障排查。

为详细了解此次研究所提出的IPv6地址配置及网络迁移简化方法的应用,结合了三个示例对其进行了分析,涉及到了名址映射的建立、名址映射的更新、名址映射的全网传递等作业环节,所涵盖的内容具体有名字更新、长度更新、地址更新等。

构建好名字与地址之间的映射关系后,需对其进行全网传递,并以此作为标准,实现全网地址参数配置,该过程分三个环节完成。首先,定义报文控制协议。主要目的是规范报文结构、交互顺序和处理过程,用以确保名址映射传递的标准化程度。在名址映射全网传递时,只要网络设备参与其中,便会有名址映射控制协议在运行,完成报文传递后,相应的名址映射表便会在这些设备中完整的保存下来,根据其中所对应的名字,能够更加快捷、方便的配置IPv6地址。为了保证名址映射的一致性,在建立名址映射表时,通常会选择一台网络设备作为根设备,采用人工方式进行操作,然后再根据名址映射控制协议将其进行全网传递,如此一来,所有网络设备的名址映射都完全相同[6]。如果所选择的根设备不止一台,则保证名址映射一致性的方法具体有时戳、版本号、优先级等几种。其次,传递地址选择。实现名址映射的全网传递是有一定前提的,需要网络设备地址和全局路由表,而在配置网络设备地址时,是建立在统一的名址映射表基础上的,这就出现了相互矛盾问题。此次研究所提出的简化方法,可利用路由器组播地址和本地连接地址,将所建立的映射关系在临近的网络节点上进行传递,进而解决上述问题。根设备在向link-local范围内的路由器组播地址发送名址映射控制协议时,可借助自身网络接口实现,通过对该组播地址进行监听,相应的网络设备便能够获得控制协议报文,然后以此作为依据,完成名字映射表的建立与更新。运用上述方法,其他网络设备也可以向相邻的网络设备传递名址映射表,类似于涟漪方式逐渐实现全网传递,保证了所有网络设备的名址映射表与根设备的完全相同。最后,更新名址映射。名址映射表并非一成不变的,无论是旧名字的删除,还是新名字的增加,或者地址及地址长度不同时,都需要及时对名址映射进行更新,避免所有网络设备之间的名址映射表出现差异。对于此环节,需要在接收报文时需要对作出准确识别,判断是否为新报文,可根据时戳、报文地址、序号等标记实现。如果报文内容未更新,则应将其丢弃,不再进行传递,同时,将过滤器装置安装在两个临近的网络设备中间,可有效过滤名址映射表,保证了其传递质量。

图1

采用所提出的简化方法进行网络迁移时,可降低其复杂程度,具体过程分为以下五个步骤,仍以上述网络拓扑图结构为例进行分析。第一步,假设下游University的原始地址前缀为F001,当上游ISP的网络地址发生变化,需将其调整为C001时,只需更新路由器R1上对应的名址映射即可,直接根据需要更改对应的地址前缀,按照“操作(更新)—名字(University)—映射(C001)”的指令进行操作,即可完成以上作业。第二步,名址映射更新后,需要在名址映射控制协议规范和约束下,全网范围内进行传递,所传递的链路包括L12和L13两条。新的名址映射报文传递至路由器R2后,本地名址映射表也会做出更新,保证两者的一致性,更新后的地址前缀为C001,然后再将其传递至接口L23。第三步,路由器R3上安装有过滤器装置,只接收来自于路由器R1广播的名址映射控制协议报文,所以其本地名址映射表也会进行相应更新,变化后的地址前缀为C001,进而便能够实现地址映射表的全网更新。第四步,当名址映射表在全网传递稳定后,网络接口地址均会发生变化。第五步,网络接口地址更新后,需要以此作为标准,重新对路由协议进行计算,进而便可以顺利完成网络迁移。根据以上操作可知,在网络迁移过程中,对于地址参数的重新配置,无需网管人员手动操作即可完成,可以减少其工作量,在更短时间内完成网络迁移,同时还能够有效避免误操作所引起的风险问题。

综上所述,个人本位与社会本位的法律地位之争,实则是看个人本位和社会本位,哪一个更加有利于中国未来的发展。如果说国家的发展可以脱离整个社会的公共利益,或者不以个人权利为核心,那么,个人本位和社会本位之争就没有实际意义了。在笔者看来,个人本位与社会本位不应该脱离国人的实际生活,无论采用何者,最终目的在于追求国家发展好,个人同样发展好。如果一定要一方去改造另一方,或者,势不两立,两者只可选其一的地步,那么,我们实际上是处在茫然自失和严重误解的困境中。注目当下,尽管这种法律本位的争论早已不再时尚,但是为个人本位和社会本位找到应有的法律理论依据是值得我们继续思考和探讨的。

网络并不是一成不变的,需要及时做出调整,采用此次研究所提出的简化方法,可以使这一过程更加简单,降低操作难度,具体流程如下:第一步,先改变“Backbone”名字,将其调整为“Core”,并更新对应的地址内容,表示为“000C”。然后改变名字定义为“SegLen”的地址长度,使其从原来的64位变为60位。第二步,网络管理员根据上述网络调整需求,对路由器R2的名址映射重新定义,然后按照该指令进行操作。第三步,名址映射表会随着网络调整而发生变化,并且这种变化会在整个University传递,需要遵循名址映射控制协议,进而实现名址映射表的全网更新。第四步,上述操作均是在根设备R2上完成的,并且其名址映射控制协议报文不会传递到R1,则名址映射表的全网更新完成且稳定后,接口G12、G21、G13和G31的地址均不会发生改变。第五步,其余网络接口发生发生变化后,会以此作为依据,重新计算路由协议,进而实现整个网络的顺利调节。根据以上操作可知,在对网络进行调整时,对于地址参数的重新配置,不需要网管人员手动操作即可完成,减少工作量,提高了工作效率,同时降低了误操作风险发生的可能性。

3 总结

IPv6协议作为当前互联网中的主流技术,有着良好的应用前景,但是其冗长的地址特性,使得地址配置难度复杂、繁琐,所以必须加大对IPv6地址配置及网络迁移方面的研究力度,改进、优化现有方法中的不足和缺陷。此次研究提出的简化方法,通过使用定义好的名字取代IPv6地址参数进行配置,能够精简操作流程,减少工作量,提高工作效率,使得IPv6地址配置和网络迁移更加方便、高效,对推广应用IPv6协议具有重要意义。

参考文献

[1]李智涛,刘莹,任罡.IPv6地址生成系统基于web portal的无客户端迁移方案[J].东南大学学报(自然科学版),2017(s1):80-85.

[2]杨林海,杨勇,张仁蜜.企业网络向IPv6平稳迁移探讨[J].信息与电脑(理论版),2014(2):192-193.

[3]陈俊,吴嘉佳.基于FHM IPv6的云计算IPv4/IPv6虚拟机迁移系统设计[J].计算机测量与控制,2014(2):591-593.

[4]程小芳.四川电信IPV6技术演进及过渡部署方案设计[D].电子科技大学,2016.

[5]陈起,林宝成,周光华.省域广电网络IPv6迁移路线规划[J].广播与电视技术,2017(2):84-87.

[6]王迪.基于位置信息的6LoWPAN网络IPv6地址配置机制的研究[D].郑州大学,2017.

[7]张汉卓.IPv6下一代互联网带来网络安全新机遇[J].信息安全与通信保密,2017(7):32-39.

郝悦
《电子世界》 2018年第10期
《电子世界》2018年第10期文献

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