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基于NAT/PT的IPV6与IPV4转换网关的研究

作　者: 彭诚湘
导　师: 陈平华
学　校: 广东工业大学
专　业: 计算机应用技术
关键词: NAT-PT Hash 链表地址映射网络地址转换
分类号: TP393.04
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
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内容摘要

中国因特网信息中心发布的信息报告显示：截至2009年9月,中国互联网网民数量已经达到3.38亿,也就是说,超过了美国整个国家人口总数,雄居世界第一!然而,互联网使用的32位二进制IPV4地址数总共才73650432个,而且,大部分分配给了美国。对中国这样一个人口和网民数量均居全球第一的大国来说,IPV4地址缺口很大。IPV6是一个很好的互联网IP地址缺口解决方案。然而,实际情况是：基于IPV4的信息高速公路基础设施投入了近20年,不可能让现行的IPV4网络设备一夜之间全部换成IPV6网络设备,只能逐步替换,因此,在今后相当长的一段时间里,将出现IPV4网络设备与IPV6网络设备共存的局面,也就存在一个两种设备如何通讯的问题。对这个问题的研究,业界开始较早,但一直没有停止过。到目前为止,有3种主流的解决方法,每种方法都有各自的优缺点,如何改进这些方法中的缺点,使两个网络设备可以高效的进行通信,是一个相当有前景和有意义的工作。本文首先分析了IPV6协议的新特性,并与IPV4协议进行比较分析；针对IPV4和IPV6协议相互不兼容的特点,对IPV4至IPV6过渡必要性、过渡原则、过渡技术难点进行了深入分析；对已有的各类过渡机制进行分析。在深入分析各类过渡机制的技术特点及应用环境的基础上,对NAT-PT过渡解决方案进行了改进。重点改进了网络地址转换技术中的核心数据结构,采用了"Hash+链表”的数据结构,并给出了针对基于该数据结构的地址映射表的常规操作算法。对改进后的翻译网关性能进行了分析。最后,建立了基于改进的NAT-PT技术的IPV6翻译网关仿真模型。在仿真平台中,完成了翻译网关的网络仿真分析,对网络中的几个常用参数,,如DNS响应时间、往返时延、吞吐量等,进行了测试,所有结果都达到了或者接近预期的目标。分析及研究结果表明：基于改进的数据结构的地址映射表查找速度和地址转换效率均有一定提高。本论文方案可作为从IPV4到IPV6网络过渡期应用的一种参考方案。

基于NAT/PT的IPV6与IPV4转换网关的研究

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