IPv6本地链路网内的拓扑发现

论文摘要 IPv6作为未来互联网的网络层协议，将逐渐替代IPv4，成为互联网的主流协议。由于IPv6协议在IPv4基础上做了许多重大改动，使得网管工作的重要组成部分——拓扑发现的原理和方法有了许多改变。本论文主要是对IPv6环境下本地链路内部拓扑发现的原理和实现作阐述。 首先，介绍IPv6协议族内的基础知识，包括报文格式，局域网内寻址等内容。 其次，将介绍IPv6本地链路内拓扑基本信息获得的原理和实现方法。 再次，将介绍IPv6协议在主流操作系统上的支持情况，进行分析比较后，给出概要设计。包括实验节点和实验环境配置，同时给出设计的方案，展示获得的成果。还将介绍遇到的一些困难和对协议栈的测试结论，以及下一步工作的前期准备的情况。 最后，给出后续工作的展望，以及研究继续推进的方向。 关键词：拓扑发现，IPv6，IPv4，ICMPv6，本地链路 1.1????? 课题来源 本课题来源于软件开发环境国家重点实验室承担的国家重点基础研究发展规划项目“网络环境下海量信息组织与处理的理论与方法研究”中的“基于先进网络的大型网络管理示范系统”课题。该子课题的目标是研究实现一个基于未来大型先进网络的网络管理示范系统，研究大规模网络管理系统的系统结构、管理方式和软件技术。 1.2????? 研究内容和目标 本课题主要目标是分析研究现今国内外关于IPv6拓扑发现的基本理论，结合目前的主流操作系统和协议实现，设计和实现IPv6网络基本单元——本地链路的自动拓扑发现。 主要的研究内容是： ü? 分析现今主流操作系统（Windows和Linux）上，IPv6协议栈的主要性能。例如IPv6协议多播特性的实现、DNS服务、地址的自动配置以及编程接口的成熟度等。 ü? 设计、组建和实现小型纯IPv6局域网环境。 ü? 在该实验网环境下，设计和实现本地链路内的拓扑发现程序。 ü? IPv6节点以隧道方式通过IPv4网络互联的配置方案，为下一步的工作——实现接入网的拓扑发现做准备。 通过以上研究，得到的主要成果是： ü? 通过测试程序，得到了Windows和Linux操作系统协议栈的统计数据。主要包括编程接口、帮助文档成熟度以及地址和路由的管理方式。 ü? 在两个平台（Windows XP＋SP1和RedHat Linux）上设计并实现了本地链路内的拓扑发现软件。 ü? 在Windows XP上实现了通过隧道方式接入6bone的IPv6实验站点，为隧道拓扑发现工作的展开做准备。?? 1.3????? 论文结构 本文组织结构如下： 第二章：背景知识的介绍。主要介绍IPv6的主要概念，IPv4向IPv6的演进过程，以及IPv4与IPv6共存期所采用的接入技术。 第三章：IPv6拓扑发现概述。针对IPv6网络拓扑发现的意义和遇到的新问题，本章将完整介绍一个国外提出的体系结构级的解决设想。 第四章：通过分析操作系统上IPv6协议栈的成熟度，比较操作系统之间协议栈实现中的不同特点，分别设计拓扑发现软件的解决方案。 第五章：在完成IPv6实验节点的配置和网络实验环境的组建后，实现IPv6环境下本地链路内拓扑发现软件。 第六章：提出成果主要不足之处及进一步研究的设想。 结论：阐述论文最终的成果。