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家庭网络的智能域名系统HIDI
作 者: 陈林志
导 师: 臧斌宇
学 校: 复旦大学
专 业: 计算机软件与理论
关键词: IPv6 家庭网络 DHCPv6 DNS
分类号: TP393.04
类 型: 硕士论文
年 份: 2009年
下 载: 61次
引 用: 0次
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内容摘要
计算机网络是把分布在不同地理区域的计算机,通过通信线路互连成一个规模大、功能强的网络系统,从而可以方便的互相传递信息,共享硬件、软件、数据信息资源。家庭宽带接入业务的普及,促进了家庭网络的飞速发展。越来越多的智能家庭设备具备网络接入功能,并且需要相互之间可以访问。同时,家庭用户希望在家庭网络外部,快速、高效、安全的访问家庭内部智能设备,也成为一个迫切需求。真正实现未来家庭网络,丰富家庭娱乐、增强安全防范以及共享信息资源。IPv4网络协议应用于家庭网络,要求家庭用户手动配置DHCP服务,以支持多host共享带宽接入ISP网络。而且,目前的IPv4网络面临地址资源枯竭、路由效率低、端与端通信破坏等难题,不能适应未来家庭网络发展,无法满足无限制数量host的接入。用户在外网通过域名访问家庭内部任意host的需求,更是遥不可及。为了克服这些困难,我们提出了一种基于IPv6的家庭网络智能域名系统。该方法依靠IPv6协议规范,结合DHCPv6以及DNS域名服务,实现家庭设备的“即插即用”。系统由四种硬件设备组成,即若干家庭智能设备host,家庭网关CPE,接入节点AN,以及远端DNS和Radius服务器。首先,利用DHCPv6的自定义扩展选项功能,完成CPE和AN的DHCP交互常规信息功能,并且在远端DNS服务器更新家庭域的服务器地址,达到递归DNS服务器设计模型。第二,在DHCP交互完成后,系统自动完成CPE的DHCPv6和DNS服务器的配置,支持任意数量的host接入更新,彻底摒弃了IPv4网络对手动配置DHCP的依赖。最后,是host的接入过程,实现FQDN自定义选项,由CPE的DHCPv6 Server和DNS Server负责给接入设备host的分配IPv6地址、注册域名。为了进一步完善智能域名系统,实现对家庭设备CPE的限制访问使用,系统引入安全认证模块。实现只有经过授权的CPE,才能获取ISP网络接入节点AN分配的地址和在Radius服务器所注册的家庭名。为了验证上述方案的可行性,我们以开源DHCPv6,Bind 9为基础,实现RFC draft“Domain Suffix Option for DHCPv6”、DNS Agent以及“The DHCPv6Client FQDN Option”构成的基于IPv6的家庭网络智能域名模型HIDI(Homenetwork Intelligent Domain name system based on IPv6)。实验结果表明,HIDI系统达到了自动分配接入host IPv6地址,并完成CPE端域名注册的功能。真正实现了host的“即插即用”,在实验网络的任何位置,通过域名就可以访问家庭内部host,实现Web浏览,文件共享,网络监控等网络应用。
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全文目录
摘要 5-7 Abstract 7-9 第一章 引言 9-13 1.1 研究背景 9-10 1.2 本文工作 10-12 1.3 全文结构 12-13 第二章 相关网络协议概览 13-26 2.1 IPv6网络协议 13-17 2.1.1 协议发展 13-14 2.1.2 协议优势 14-17 2.2 DNS系统 17-20 2.2.1 DNS发展 17-18 2.2.2 DNS原理 18-20 2.3 DNS动态更新(Dynamic DNS) 20-21 2.3.1 DDNS介绍 20-21 2.3.2 NSUPDATE动态更新 21 2.4 动态主机配置协议 21-26 2.4.1 DHCP过程 21-24 2.4.2 DHCPv6改进 24-26 第三章 智能域名系统HIDI 26-34 3.1 问题的提出 26-28 3.1.1 家庭网络应用 26-27 3.1.2 目前的问题 27-28 3.2 智能域名系统 28-29 3.2.1 方便性 28 3.2.2 易用性 28-29 3.2.3 可管理性 29 3.2.4 动态安全性 29 3.3 系统架构 29-32 3.3.1 硬件组成 30-31 3.3.2 模块功能 31-32 3.3.3 系统运行 32 3.4 系统组成 32-34 3.4.1 接入认证子系统 32-33 3.4.2 家庭设备域名注册子系统 33 3.4.3 地址分配和域名注册子系统 33-34 第四章 HIDI系统的实现 34-61 4.1 实现的技术基础和原则 34-35 4.2 接入认证子系统 35-42 4.2.1 模块功能 35-36 4.2.2 模块设计 36-38 4.2.3 逻辑流程图 38-42 4.3 地址分配和域名注册子系统 42-57 4.3.1 模块功能 42-43 4.3.2 模块设计 43-45 4.3.3 逻辑流程图 45-57 4.4 家庭设备域名注册子系统 57-61 4.4.1 模块功能 57 4.4.2 模块设计 57-58 4.4.3 逻辑流程图 58-61 第五章 系统验证和测试 61-68 5.1 网络拓扑配置 61-65 5.2 功能验证 65-68 5.2.1 host的IPv6地址测试 65-66 5.2.2 web portal域名测试 66-68 第六章 总结 68-70 6.1 创新与贡献 68-69 6.2 进一步研究设想 69-70 6.2.1 身份验证系统 69 6.2.2 IPsec技术 69-70 参考文献 70-72 致谢 72-73
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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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