隨著IPv4網(wǎng)絡地址空間的耗盡，IPv6取代IPv4已成為互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的大勢所趨。由于IPv6與IPv4的協(xié)議不兼容性，IPv6網(wǎng)絡與IPv4網(wǎng)絡無法直接通信，實現(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)絡直接面向海量終端用戶與上層應用，耗費大量地址，是IPv6過渡的核心難點。隧道技術具有保持端到端透明性、可擴展性高等優(yōu)勢，是實現(xiàn)IPv6過渡的重要方法。本文分析了接入網(wǎng)絡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)議機制、地址資源分配、路由與部署規(guī)劃等各個方面給出了接入網(wǎng)過渡解決方案。本文的研究內(nèi)容和貢獻包括：1.綜述IPv6過渡領域的研究現(xiàn)狀與主流過渡技術機制。論文闡明了IPv6過渡的基本問題以及翻譯和隧道技術的原理，分析了IETF提出的主流過渡機制，總結(jié)其中可用的機制及應用場景，指出了過渡技術研究的難點與趨勢。2.提出接入網(wǎng)隧道IPv6過渡體系結(jié)構(gòu)。針對端到端異構(gòu)互聯(lián)問題進行形式化描述，基于隧道構(gòu)建雙棧網(wǎng)絡連接和端到端路徑，設計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

【學位級別】：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
        1.2.1 論文的研究內(nèi)容
        1.2.2 論文的主要貢獻
        1.2.3 論文的組織結(jié)構(gòu)
第2章 相關工作綜述
    2.1 本章引論
    2.2 IPv6與IPv4的協(xié)議對比
    2.3 IPv6過渡基本問題
    2.4 翻譯過渡機制
        2.4.1 翻譯技術基本原理
        2.4.2 無狀態(tài)翻譯
        2.4.3 有狀態(tài)翻譯
        2.4.4 主機側(cè)翻譯
        2.4.5 翻譯機制總結(jié)
    2.5 隧道過渡機制
        2.5.1 隧道技術基本原理
        2.5.2 網(wǎng)狀隧道
        2.5.3 主機間隧道
        2.5.4 星型隧道
        2.5.5 隧道與兩次翻譯
        2.5.6 隧道機制總結(jié)
    2.6 研究熱點和難點
    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)絡層連接構(gòu)建
        3.3.2 端到端雙棧可達路徑構(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)議機制
    4.1 本章引論
    4.2 接入網(wǎng)4over6機制設計關鍵點分析
    4.3 跨IPv6網(wǎng)絡的IPv4地址下發(fā)
        4.3.1 協(xié)議設計思想
        4.3.2 協(xié)議概述
        4.3.3 客戶端中繼行為
        4.3.4 服務器行為
        4.3.5 網(wǎng)絡側(cè)中繼行為與客戶端中繼地址選項
    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)起點行為
        4.4.4 隧道集中點行為
    4.5 基于動態(tài)地址分配的端口集下發(fā)
        4.5.1 DHCPv4協(xié)議端口集選項
        4.5.2 客戶端與服務器行為
        4.5.3 端口離散化與隨機化考慮
        4.5.4 DHCP強制廣播
    4.6 地址共享的接入網(wǎng)隧道方案輕量級4over6
        4.6.1 輕量級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)起點行為
        4.6.4 隧道集中點行為
        4.6.5 ICMPv4協(xié)議處理
    4.7 協(xié)議機制的標準化與實現(xiàn)部署
        4.7.1 協(xié)議機制IETF標準化
        4.7.2 協(xié)議機制實現(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 評價指標
    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 時間感知的高效地址資源分配算法
        5.4.1 鄰域回收時間匹配策略
        5.4.2 時間戳限制鄰域策略
        5.4.3 TI-LMB算法
    5.5 性能評價
        5.5.1 實驗方法
        5.5.2 實驗結(jié)果分析
    5.6 本章小結(jié)
第6章 隧道集中點置放與路由規(guī)劃
    6.1 本章引論
    6.2 問題形式化與復雜度分析
        6.2.1 形式化建模
        6.2.2 復雜度分析
    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算法及其復雜度
    6.5 性能評價
        6.5.1 實驗方法
        6.5.2 實驗結(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
致謝
個人簡歷、在學期間發(fā)表的學術論文與研究成果



本文編號：3295771