学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

基于NAT-PT的IPv4/IPv6转换网关的研究与实现

作　者: 樊静
导　师: 周健
学　校: 合肥工业大学
专　业: 计算机应用技术
关键词: TCP/IP NAT-PT SIIT 协议翻译网络地址转换转换网关
分类号: TP393.05
类　型: 硕士论文
年　份: 2006年
下　载: 179次
引　用: 3次
阅　读: 论文下载

内容摘要

当前INTERNET主要采用TCP/IP网络协议分层结构,网络层采用IPv4协议。由于IPv4已不能满足应用要求,出现了IPv6用来代替IPv4网络层协议,因此形成了IPv4与IPv6网共存局面。转换网关使用NAT-PT、SIIT技术,可以实现IPv4网节点与IPv6网节点的直接通信。转换网关涉及的主要关键技术有:IPv4与IPv6协议翻译、IPv4与IPv6网络地址转换、应用层协议的翻译、协议转换涉及的与传输层协议接口问题。论文就是针对这些关键技术展开的。论文首先在比较分析IPv4协议与IPv6协议的本质区别的基础上,深入研究了IPv6协议组的基本原理,并对转换网关涉及到的FTP、DNS协议进行了分析;阐述了IPv4向IPv6网络的过渡方案;在研究基于NAT-PT的IPv4/IPv6转换网关实现基本原理的基础上,设计并实现了一个IPv4/IPv6转换网关;通过实验测试了转换网关的功能,基本达到IPv4与IPv6网络互联互通的要求。最后对进一步的研究内容进行了展望。

全文目录

第一章绪论  15-17
  1.1 研究的背景  15
  1.2 研究的现状  15-16
  1.3 研究的目的  16
  1.4 章节的划分  16
  1.5 本章小结  16-17
第二章转换网关涉及的相关协议分析  17-34
  2.1 IPv4协议  17-18
    2.1.1 IPv4报头  17-18
    2.1.2 IPv4协议的局限性  18
  2.2 IPv6协议  18-21
    2.2.1 IPv6协议的优越性  18-19
    2.2.2 IPv6报头  19-21
      2.2.2.1 IPv6报头格式  19-20
      2.2.2.2 扩展报头分析  20-21
  2.3 IPv6协议与传输层协议的接入问题  21-22
    2.3.1 上层校验和  21
    2.3.2 传输层最大有效载荷  21-22
  2.4 ICMPv6协议分析  22-24
    2.4.1 ICMPv4协议  22-23
    2.4.2 ICMPv6协议  23-24
  2.5 IPv6地址  24-27
    2.5.1 单播地址  24-26
    2.5.2 组播地址  26-27
    2.5.3 任播地址  27
  2.6 邻居发现  27-30
    2.6.1 重复地址检测  27-28
    2.6.2 无状态地址自动配置  28-29
    2.6.3 网络地址到MAC地址的解析  29-30
  2.7 DNS、FTP协议分析  30-33
    2.7.1 DNS协议分析  30-32
    2.7.2 FTP协议分析  32-33
  2.8 本章小结  33-34
第三章 IPV4／IPV6过渡方案  34-39
  3.1 双协议栈技术  34-35
  3.2 隧道技术  35-38
    3.2.1 配置隧道(手动)  36
    3.2.2 6 to 4隧道(自动)  36-37
    3.2.3 隧道代理  37
    3.2.4 ISATAP隧道  37-38
  3.3 地址协议转换技术  38
  3.4 本章小结  38-39
第四章 IPV4／IPV6转换网关的转换原理  39-48
  4.1 协议地址转换(NAT)  39-42
    4.1.1 地址绑定  39-41
      4.1.1.1 当IPv6节点要求访问IPv4节点时  40
      4.1.1.2 当IPv4节点要求访问IPv6节点时  40
      4.1.1.3 示例  40-41
    4.1.2 地址查询和转换  41-42
    4.1.3 地址解绑  42
  4.2 协议翻译(PT)  42-44
    4.2.1 IPv4到IPv6翻译算法  42-43
    4.2.2 IPv6到IPv4翻译算法  43
    4.2.3 ICMPv4头标到ICMPv6头标翻译算法  43-44
    4.2.4 ICMPv6头标到ICMPv4头标翻译算法  44
  4.3 ALG  44-47
    4.3.1 DNS_ALG  44-45
    4.3.2 FTP_ALG  45-47
  4.4 本章小结  47-48
第五章转换网关系统设计与实现  48-73
  5.1 系统总体设计  48-49
  5.2 NAT模块实现  49-53
    5.2.1 重要数据结构  49-50
      5.2.1.1 地址池链表记录  49
      5.2.1.2 地址绑定链表记录  49-50
    5.2.2 地址绑定  50-53
      5.2.2.1 建立地址绑定的实现  50
      5.2.2.2 由IPv4主机发起TCP连接NAT的实现  50-51
      5.2.2.3 由IPv6主机发起TCP连接NAT的实现  51
      5.2.2.4 IPv4地址转换为IPv6地址的实现  51-52
      5.2.2.5 IPv6地址转换为IPv4地址的实现  52
      5.2.2.6 静态DNS地址绑定的实现  52-53
    5.2.3 地址绑定维持  53
    5.2.4 址址解绑  53
  5.3 ALG(应用层网关)模块实现  53-65
    5.3.1 重要数据结构  54-56
      5.3.1.1 IP报头信息数据结构  54-55
      5.3.1.2 ALGS模块集链表的条目  55
      5.3.1.3 TCP报头序列号偏移量链表条目  55-56
    5.3.2 ALG_Manager_Check_Packet_TCP函数的实现  56-57
    5.3.3 TCP层序列号校正函数的实现  57-58
    5.3.4 DNS_ALG应用模块  58-63
      5.3.4.1 ALG_Send_UDP_PacketPT_DNS函数的实现  59-60
      5.3.4.2 translate_message函数的实现  60
      5.3.4.3 process_query_section函数的实现  60-61
      5.3.4.4 process_resource_records函数的实现  61
      5.3.4.5 translate_reverse_name函数的实现  61-62
      5.3.4.6 translate_rdata函数的实现  62-63
    5.3.5 FTP_ALG应用模块  63-65
      5.3.5.1 ALG_Send_Packet_PT_FTP实现  64
      5.3.5.2 FTP_ALG_Translate_PORT函数的实现  64-65
  5.4 PT协议翻译模块实现  65-66
    5.4.1 PT_Translate_IPv4_Packet函数的实现  65
    5.4.2 translate_ICMPv4_dgram函数的实现  65-66
  5.5 主控模块NAT-PT  66-67
  5.6 系统测试  67-72
    5.6.1 测试环境的搭建  67-69
      5.6.1.1 NAT-PT转换网关的系统设置  67-68
      5.6.1.2 IPv6网中DNS、FTP、WWW服务器的配置  68-69
      5.6.1.3 IPv4主机DNS服务器设置  69
    5.6.2 测试内容  69-72
      5.6.2.1 IPv6网内主机与IPv4网内主机可达性测试  69-70
      5.6.2.2 SSH测试  70
      5.6.2.3 DNS测试  70-71
      5.6.2.4 WWW测试  71
      5.6.2.5 FTP测试  71-72
  5.7 本章小结  72-73
第六章总结与展望  73-75
  6.1 论文总结  73
  6.2 有待进一步解决的问题  73-74
  6.3 进一步研究的主要工作  74
  6.4 本章小结  74-75
参考文献  75-78
发表论文说明  78

相似论文

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 > 网络设备
© 2012 www.xueweilunwen.com