IPv6雙棧技術(shù)在智慧校園的應(yīng)用

時(shí)間:2022-05-16 17:06:20

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IPv6雙棧技術(shù)在智慧校園的應(yīng)用

近些年,各個(gè)院校對(duì)“智慧校園”的建設(shè)越來越重視。只要其物質(zhì)及技術(shù)允許,都會(huì)開展智慧校園建設(shè),同時(shí)把它當(dāng)作學(xué)校硬件實(shí)力提升的重點(diǎn)工作?;诨ヂ?lián)網(wǎng)的發(fā)展,使得網(wǎng)絡(luò)規(guī)模越來越大,這也造成IPv4協(xié)議能夠運(yùn)用的網(wǎng)絡(luò)地址逐漸減少,很難達(dá)到人們的實(shí)際需要,同時(shí)也對(duì)其協(xié)議服務(wù)水平造成了嚴(yán)重的影響?;?a href="http://www.eimio.cn/article/755177.html" target="_blank">ipv6技術(shù)的發(fā)展,對(duì)網(wǎng)絡(luò)地址容量進(jìn)行了拓展,同時(shí)其協(xié)議服務(wù)質(zhì)量也比較高。同時(shí)它還是我國(guó)教育信息化的要求,有利于促進(jìn)學(xué)校教學(xué)及學(xué)生管理等方面的發(fā)展。

1IPv6定義及主要特征

IPv6是互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議第六個(gè)版本,也是目前最新的協(xié)議版本。同IPv4協(xié)議版本進(jìn)行對(duì)比,其地址內(nèi)容進(jìn)行了較大的補(bǔ)充。對(duì)于IPv6協(xié)議來說,它對(duì)IPv4協(xié)議進(jìn)行了優(yōu)化,但是因?yàn)镮Pv6地址空間進(jìn)一步提高了,這也使得地址配置形式得到了更新,所以它的安全性也相對(duì)較高,并且其路由表?xiàng)l數(shù)也相對(duì)提高了。IPv6協(xié)議的主要特征如下所示:(1)地址空間非常大。相較于IPv4的地址數(shù)量,IPv6得到了全面的提升。與此同時(shí),它還具備網(wǎng)絡(luò)前綴,能夠?qū)ψ泳W(wǎng)開展標(biāo)定,這也在一定程度上拓展了它的子網(wǎng)地址,可以進(jìn)一步彌補(bǔ)IPv4網(wǎng)絡(luò)地址較少的不足。(2)報(bào)文結(jié)構(gòu)的優(yōu)化。對(duì)于IPv6包頭來看,它包含三兩點(diǎn)內(nèi)容,第一是固定內(nèi)容,第二是擴(kuò)展內(nèi)容,針對(duì)各種各樣的協(xié)議,IPv6能夠很好地完成分區(qū),同時(shí)還能開展獨(dú)立存儲(chǔ),這樣就可以盡快對(duì)它的協(xié)議頭開展處理。第三是二者協(xié)議頭存在不兼容現(xiàn)象,所以就IPv4往IPv6方向過渡的過程中,需對(duì)它的協(xié)議頭加以修改,轉(zhuǎn)變成IPv6的128字節(jié)地址。(3)安全性非常高。就IPv6來看,在各個(gè)端口之間可以有效確保其安全性,同時(shí)對(duì)于數(shù)據(jù)加密及認(rèn)證過程來說,能夠在網(wǎng)絡(luò)層實(shí)現(xiàn),也進(jìn)一步增強(qiáng)了內(nèi)部的安全性。

2IPv6雙棧技術(shù)分析

因?yàn)镮Pv4協(xié)議運(yùn)用了很長(zhǎng)一段時(shí)間,且還構(gòu)建了一定的用戶體系,雖然IPv6技術(shù)有著很大的優(yōu)勢(shì),也無(wú)法在較短的時(shí)間里實(shí)現(xiàn)IPv4協(xié)議的過渡,對(duì)此,在日后很長(zhǎng)時(shí)間里,IPv4同IPv6都是共存的關(guān)系,一點(diǎn)點(diǎn)實(shí)現(xiàn)過渡。在這之中,過渡一般是通過下述兩點(diǎn)來完成。第一,孤島互通,也就是各個(gè)網(wǎng)絡(luò)能夠互聯(lián)互通,達(dá)到網(wǎng)絡(luò)有效連通;第二,IPv6同IPv4互通,也就是這兩個(gè)協(xié)議網(wǎng)絡(luò)能夠互聯(lián)互通,而能夠達(dá)到這一要求的技術(shù)有兩個(gè),一個(gè)是雙棧技術(shù),一個(gè)是隧道技術(shù)。根據(jù)雙棧技術(shù)來看,它可以實(shí)現(xiàn)兩個(gè)協(xié)議的一起配置,也就是IPv6協(xié)議及IPv4協(xié)議,讓雙協(xié)議??梢砸黄疬\(yùn)行,有利于很好地解決現(xiàn)階段IPv6及IPv4過渡的問題。除此之外,雙棧技術(shù)還可以對(duì)IPv6及IPv4協(xié)議版本提供支持,但也有一定的問題,在配套網(wǎng)絡(luò)設(shè)備及終端的更新方面,可以對(duì)兩種協(xié)議一起支持,但這就要通過技術(shù)人員完成,在很大程度上增加了工作量,使得改造成本提高,不但耗時(shí)耗力,在改造過程中,還極易對(duì)原網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行造成影響。因此,在對(duì)校園智慧網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行構(gòu)建時(shí),應(yīng)對(duì)其技術(shù)缺點(diǎn)加以重視。雙棧技術(shù)是在IPv6地址之上形成的,它包含兩種技術(shù)類型,一種是公網(wǎng)雙棧,另一種是私網(wǎng)雙棧。針對(duì)公網(wǎng)雙棧而言,在開展網(wǎng)絡(luò)配置的過程中,應(yīng)將IPv6及IPv4協(xié)議一起配置,并且網(wǎng)絡(luò)連接終端和設(shè)備還應(yīng)對(duì)IPv4地址開展配置,但實(shí)際情況是IPv4網(wǎng)絡(luò)地址相對(duì)較少,所以其公網(wǎng)雙棧技術(shù)的運(yùn)用往往同網(wǎng)絡(luò)發(fā)展有一定差異。就私網(wǎng)雙棧技術(shù)來看,用戶能夠應(yīng)用私有IPv4地址,將其變成公用IPv4地址,從而能夠讓多個(gè)用戶一起運(yùn)用,有利于解決IPv4地址不夠的情況。

3網(wǎng)絡(luò)建設(shè)需求探討

3.1校園網(wǎng)絡(luò)中有關(guān)的問題

現(xiàn)階段,條件較好的學(xué)校,都已經(jīng)構(gòu)建了“智慧校園”的戰(zhàn)略,在智慧校園建設(shè)過程中,校園網(wǎng)絡(luò)是非常重要的環(huán)節(jié)。雖然學(xué)校對(duì)計(jì)算機(jī)設(shè)備及網(wǎng)絡(luò)等加大了投入,但不管是軟硬件水平有多高,也無(wú)法利用IPv4協(xié)議來取代IPv6協(xié)議的價(jià)值,對(duì)此,在對(duì)“智慧校園”進(jìn)行構(gòu)建時(shí),還有著下述幾個(gè)問題。(1)網(wǎng)絡(luò)地址不夠。針對(duì)IPv4網(wǎng)絡(luò)地址來看,它的字符數(shù)是相對(duì)較短的,因?yàn)楣W(wǎng)數(shù)量越來越多,造成IPv4地址越來越少,這對(duì)校園網(wǎng)絡(luò)健康運(yùn)行造成了一定的影響。(2)兼容問題?;贗Pv4協(xié)議的過渡,部分學(xué)校對(duì)主干網(wǎng)進(jìn)行了更新,可以對(duì)IPv4及IPv6設(shè)備和終端提供支持,但現(xiàn)階段還沒有開展全方位的升級(jí),大多數(shù)設(shè)備及終端都無(wú)法對(duì)IPv6協(xié)議提供支持,所以其網(wǎng)絡(luò)作用還有一定的限制。(3)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)用問題。針對(duì)IPv6構(gòu)建的新網(wǎng)絡(luò),大部分學(xué)校無(wú)法在第一時(shí)間運(yùn)用科學(xué)的方式來確保它的安全性,所以在校園網(wǎng)絡(luò)方面還有一定的安全問題。

3.2實(shí)施的原則

針對(duì)智慧校園進(jìn)行建設(shè)的過程中,有關(guān)人員需對(duì)IPv4的過渡過程有一個(gè)全面的認(rèn)識(shí),即屬于循序漸進(jìn)的,并非一下就能完成。實(shí)際采取行動(dòng)前,應(yīng)知道如何借助IPv6雙棧技術(shù),進(jìn)一步不促進(jìn)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議過渡,下述幾個(gè)原則就能幫助其順利實(shí)現(xiàn)過渡[2]。(1)確保IPv4網(wǎng)絡(luò)順利運(yùn)轉(zhuǎn)。針對(duì)IPv6新網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行構(gòu)建時(shí),學(xué)校應(yīng)確?,F(xiàn)階段IPv4網(wǎng)絡(luò)可以健康運(yùn)行,若是IPv4網(wǎng)絡(luò)存在一定的限制,同時(shí)IPv6雙棧技術(shù)網(wǎng)絡(luò)也沒有得到更新,那將導(dǎo)致學(xué)校網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)癱瘓問題,將無(wú)法有序開展相應(yīng)的教學(xué)活動(dòng)。(2)構(gòu)建更為可靠的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。同IPv4進(jìn)行對(duì)比,IPv6網(wǎng)絡(luò)地址相對(duì)較多,同時(shí)它的運(yùn)行方式也產(chǎn)生了變化,所以在對(duì)IPv6校園網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行構(gòu)建時(shí),需運(yùn)用有關(guān)的技術(shù)來增強(qiáng)校園網(wǎng)絡(luò)安全,進(jìn)一步提高教職工和學(xué)生的安全意識(shí)。(3)留出足夠的拓展空間。因?yàn)橹腔坌@內(nèi)容是基于時(shí)間的變化而持續(xù)完善的,所以利用IPv6雙棧技術(shù)對(duì)校園網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行構(gòu)建時(shí),應(yīng)事先留出適當(dāng)?shù)耐卣箍臻g,以促日后校園網(wǎng)的優(yōu)化,為其提供足夠的空間。(4)節(jié)省成本。通過IPv6雙棧技術(shù)推動(dòng)網(wǎng)絡(luò)過渡,這屬于長(zhǎng)期性工程,應(yīng)借助一系列的設(shè)備和軟硬件來實(shí)現(xiàn),與此同時(shí),還要借助人力及技術(shù)完成,這也導(dǎo)致其費(fèi)用支出相對(duì)較多。對(duì)于學(xué)校來說,需最大限度地滿足用戶需要,并為其留出適當(dāng)?shù)臄U(kuò)充空間,對(duì)成本消耗開展合理控制,從而實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)升級(jí),進(jìn)一步節(jié)約成本[3]。(5)強(qiáng)調(diào)人性化。對(duì)于新舊校園網(wǎng)絡(luò)來說,它們都是以用戶服務(wù)為基礎(chǔ),對(duì)此,借助雙棧技術(shù)實(shí)現(xiàn)過渡,還應(yīng)強(qiáng)調(diào)人性化設(shè)計(jì),對(duì)相關(guān)的操作步驟進(jìn)行簡(jiǎn)化,構(gòu)建直觀的顯示界面,確保用戶更好地開展操作。如果學(xué)生及教師無(wú)法有序開展操作,那么學(xué)校應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)有關(guān)的培訓(xùn)工作。

4依托于IPv6雙棧技術(shù)智慧校園的建設(shè)

(1)總體構(gòu)建。應(yīng)結(jié)合目前的IPv4協(xié)議網(wǎng)絡(luò),以此為前提,對(duì)網(wǎng)絡(luò)開展優(yōu)化,讓網(wǎng)絡(luò)能夠?qū)Pv6協(xié)議進(jìn)行支持,這是一種行之有效的方式。構(gòu)建雙棧網(wǎng)絡(luò),有利于降低校園全部網(wǎng)絡(luò)和設(shè)備升級(jí)帶來的工作量,從而能夠進(jìn)一步節(jié)約成本。(2)網(wǎng)絡(luò)地址的規(guī)劃。第一,規(guī)劃原則。同IPv4協(xié)議進(jìn)行對(duì)比,IPv6的網(wǎng)絡(luò)地址基數(shù)則更大,所以針對(duì)其網(wǎng)絡(luò)地址進(jìn)行規(guī)劃時(shí),應(yīng)適當(dāng)?shù)亟档推洳僮麟y度,同時(shí)也應(yīng)降低路由表數(shù)量。針對(duì)雙棧網(wǎng)絡(luò)地址開展規(guī)劃的過程中,應(yīng)遵循下述原則來完成:一方面,應(yīng)盡可能地達(dá)到長(zhǎng)時(shí)間網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的需要;另一方面,應(yīng)借助高端設(shè)備和先進(jìn)技術(shù),進(jìn)一步增強(qiáng)路由匯聚功能;除此之外,還應(yīng)注重網(wǎng)絡(luò)集成化,以確保校園網(wǎng)絡(luò)布局科學(xué)性。第二,地址規(guī)劃。針對(duì)核心機(jī)房來說,應(yīng)為其配置專門的地址段,有利于促進(jìn)校園網(wǎng)絡(luò)的有效管理,為其奠定夯實(shí)基礎(chǔ),同時(shí)還可以全面確保網(wǎng)絡(luò)性能安全;針對(duì)網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)設(shè)備來說,應(yīng)設(shè)置獨(dú)立的地址段,進(jìn)一步開展集中管理。第三,無(wú)線網(wǎng)絡(luò)配置。結(jié)合校園教職工和學(xué)生數(shù)量,來建設(shè)雙棧網(wǎng)絡(luò)[4]??赏ㄟ^802.11n無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的控制器來完成,可以全面達(dá)到40G網(wǎng)絡(luò)流量的需要。并且針對(duì)網(wǎng)絡(luò)路由器的安裝,應(yīng)在人員集中區(qū)域完成,以確保其覆蓋率。為了全面確保網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定,需單獨(dú)配置VLAN控制器,把內(nèi)網(wǎng)同無(wú)線流量區(qū)分開。第四,安全配置。針對(duì)雙棧網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行配置的過程中,應(yīng)注重網(wǎng)絡(luò)安全性建設(shè),分別從內(nèi)網(wǎng)及網(wǎng)絡(luò)邊界安全等方面開展,并且還應(yīng)強(qiáng)調(diào)IPv6的IPSec安全,進(jìn)一步增強(qiáng)校園網(wǎng)絡(luò)安全。綜上所述,基于網(wǎng)絡(luò)信息進(jìn)一步發(fā)展,使得網(wǎng)絡(luò)得到持續(xù)更新,有利于更好地滿足人們的需要,在對(duì)智慧校園進(jìn)行構(gòu)建時(shí),也應(yīng)對(duì)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)進(jìn)行創(chuàng)新,同時(shí)把這項(xiàng)技術(shù)應(yīng)用到校園網(wǎng)絡(luò)升級(jí)中?,F(xiàn)階段,借助IPv6雙棧技術(shù)能夠促使智慧校園建設(shè)更好地貼近實(shí)際,借助技術(shù)及設(shè)備,有利于全面實(shí)現(xiàn)雙棧網(wǎng)絡(luò)價(jià)值。

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作者:夏晨 劉承君 單位:陸軍炮兵防空兵學(xué)院