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IPv4-IPv6基于NAT-PT的过渡技术的研究

作　者: 刘武军
导　师: 秦军
学　校: 南京邮电大学
专　业: 计算机技术
关键词: IPv6 网络地址协议转换 哈希算法 Netfilter
分类号: TP393.04
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
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内容摘要


随着当前互联网的快速发展,现有的Internet的核心协议IPv4协议暴露出越来越多的问题,严重阻碍了互联网应用发展。为了解决因IPv4的不足所带来的问题,人们提出了下一代的IPv6协议来替代IPv4。IPv6依靠其自身的新的特性,不仅有效地解决了由于IPv4自身缺陷给Internet发展带来的问题,而且能够满足未来Internet的发展。目前Internet的应用资源几乎都是基于IPv4协议,IPv6网络无法直接访问,实现IPv6替代IPv4需要一个长期的过渡过程,在这个过渡过程中,如何实现IPv6网络和IPv4网络之间的互联互通是一个急需解决的问题。NAT-PT过渡技术利用NAT以及协议转换,无需对现有网络进行改动,就能实现IPv4网络和IPv6网络之间的互联互通,结合ALG应用层网关技术,还能对DNS、FTP等应用进行支持。本论文的工作主要分为两个方面:地址映射表查表Hash算法设计和应用Netfilter功能框架的NAPT-PT转换网关的设计和实现。地址映射表用于记录IPv4/IPv6通信连接端的地址映射信息,地址映射表查表Hash算法的效率直接关系到转换网关的工作性能。通过对输入五元组信息及其随机特性的分析,在异或循环算法的基础上提出了M-Hash算法,并且建立了一个查表性能仿真模型,采用NLANR采集的数据包首部信息对IPSX、BOB、CRC32、异或循环以及M-Hash算法进行了比较,通过对实验结果分析,M-Hash算法在计算复杂度、冲突率和平均查找长度等性能方面都有较明显的改善;NAPT-PT转换网关的设计和实现部分主要包括网络地址端口转换模块、协议转换模块、ALG模块的设计和实现。本论文详细论述了各模块的具体设计和实现,并在搭建的测试平台对NAPT-PT转换网关进行了功能测试,给出了测试用例和测试结果。

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中图分类: > 工业技术 > 自动化技术、计算机技术 > 计算技术、计算机技术 > 计算机的应用 > 计算机网络 > 一般性问题 > 通信规程、通信协议
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