网络系统集成与工程设计 第1章 网络系统集成绪论

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1、,,,,,SXTU-INC-YW,,第,62,页,,,校园网建设状况自评报告,,杨 威,,山西师范大学网络信息中心,,yangw@,网络系统集成与工程设计,编著,：,杨威 王云 刘景宜,第,1,章,,人 民 邮 电 出 版 社,,,,SXTU-INC-YW,,,课程内容简介,网络系统集成基本知识,,网络项目管理,,综合布线技术与工程设计,,局域网技术与系统集成,,宽带网技术与系统集成,,服务器技术与系统集成,,网络存储与备份解决方案,,网络系统安全部署,,网络系统测试、验收与评估,,工程案例：综合布线工程设计、大学校园网系统集成、电子政务专网集成、企业网互连集成、网络存储和数据

2、备份方案，电子政务工程设计等。,,,SXTU-INC-YW,,,,本章,知识要点,：,,系统集成概念，网络产品、技术和应用集成，系统集成内容和步骤。,,网络协议与体系结构的概念，,OSI,模型，,TCP/IP,协议、结构及功能，网络拓扑结构与选择,,IPv4,地址、子网划分、掩码和域名系统,,IPv6,地址格式与结构，,IPv6,地址配置，,Pv4,向,IPv6,的过渡,,网络系统集成体系框架。,,第,1,章 网络系统集成绪论,,,SXTU-INC-YW,,本章重点：,,●,网络系统集成内容和步骤,,●,,TCP/IP,体系结构和协议,,●,,IPv4,子网划分与子网掩码,,●,,IPv6,地

3、址格式与结构,,●,,Pv4,向,IPv6,的过渡,,本章,难点：,,●,,IPv4,子网划分与子网掩码,,●,,IPv4,向,IPV6,过渡技术,,第,1,章 网络系统集成绪论,,,SXTU-INC-YW,,1.1,网络系统集成概述,,1.1.1,系统集成的概念,,系统（,System,）的意思是“体系，制度，体制，秩序，规律，方法”。集成（,Integration,）的意思是“成为整体，组合，综合，一体化”。,,集成可以表示将单个元件组装成一台设备或一种结构的过程。,,例如，将大量的晶体管组成一个“集成”电路。集成也可以表示由某种规则的相互作用形式而联结的部件组合体，即有组织的整体。,,例

4、如，将软件的多个功能模块组合成“一体化”系统，使整体系统从一个程序到另一个程序能够共享命令和信息流。这种软件被称为是“集成”软件。,第,1,章 网络系统集成绪论,,,SXTU-INC-YW,,,,,网络系统集成,是在信息系统工程方法的指导下，根据网络应用的需求，将网络硬件设备、系统软件和应用软件等产品和技术，系统性地集合在一起，成为满足用户需求的、较高性价比的计算机网络系统。,1.1.2,网络系统集成的发展,网络系统集成主要朝着互联和高速的方向发展,,,LAN-LAN,互连和,LAN-WAN,的互连,,网络已经具有了“网格（,grid,）”的雏形,,网络集成正朝着高速率、大容量的方向发,展,,

5、局域网速度已经从共享式,10Mbps,升级到交换式,100Mbps~1000Mbps,，甚至已达到,10Gbps,。,,,SXTU-INC-YW,,,,1.,网络软硬件产品的集成,,,网络信道采用传输介质（电缆、光缆）组成，网络通信平台采用信息交换和路由设备（交换机、路由器、收发器）组成，网络信息资源平台采用服务器和操作系统组成,。,1.1.3,网络系统集成的层面,,2.,网络技术的集成,,,全双工交换式以太网、,1000Mbps,以太网、,10Gbps,以太网，第三层交换，虚拟个人网（,VPN,，,Virtual Private Network,），双址（源地址、目标地址）路由，双栈（,IP

6、v4,、,IPv6,）路由，多路（,CPU,）对称处理，网络附加存储（,NAS,）、区域存储网络（,SAN,），,Client/Server,模式、,Browser/Server,模式和,Browser/Application/Server,模式，分布式互连网应用结构等。,,,3.,网络应用的集成,,,DNS,，,WWW,，,E-mail,，,FTP,，,VOD,（视频点播），杀毒软件（网络版），网络管理与故障诊断系统等,,,,SXTU-INC-YW,,,,需求分析,,技术方案设计,,产品选型,,网络工程经费预算,,综合布线系统与网络工程施工,,软件平台配置,,网络系统测试,,应用软件开发（可

7、选项）,,网络技术支持,,网络应用和技术培训,,网络工程验收,1.1.4,网络系统集成的内容,,,SXTU-INC-YW,,,,随意,,规范,,分散建设,,集中考虑,,网络连通,,业务应用,,一体化的综合业务,,类似运营商的整网结构,,网络建设思考方式的转变,,,SXTU-INC-YW,,园区网络建设的整体需求,考虑要素,园络骨干网（核心层、汇聚层）,业务性考虑,业务提供,运营管理,,网络管理,,安全管理,网络出口,,特性考虑（安全、性能、,NAT,）,用户管理,,综合认证,支持平台,网络构成,园区网、应用网,,区域、功能性考虑,组播、安全、路由、,VPN…,宿舍网,、办公网、科研网,…,Ce

8、rnet,、本地电信、,IPv6,试验网,…,计费平台,,热点与难点：,,网络隐患,,—,,安全管理,,宿舍宽带,,—,,用户管理,,网络维护,,—,,网络管理,,应用扩展,,—,,业务管理,,,SXTU-INC-YW,,,1.1.5,网络系统集成的步骤,网络系统集成方案设计阶段,,网络工程实施阶段,,网络工程验收和维护阶段,,,,SXTU-INC-YW,,,网络协议,语法、语义和时序,,体系结构,,完成计算机间的协同工作，把计算机间互连的功能划分成具有明确定义的层次，规定了同层次进程通信的协议及相邻层之间的接口服务,,1.2.1,基本知识,,,1.2,网络体系结构与协议,,,SXTU-INC

9、-YW,,1.2,网络体系结构与协议,体系结构,,服务定义,,协议规格,1.2.2 OSI,模型,,,SXTU-INC-YW,,,,1. TCP/IP,协议,,,(1),协议集,1.2.3,TCP/IP,体系结构,FTP,–,文件传输协议；,,HTTP,-,超文本传输协议；,,,SMTP,–,简单邮件传输协议；,,,DNS,–,域名解析服务系统；,,TFTP,-,一般文件传输协议；,,SNM,P -,简单网络管理协议；,,TCP,–,文件传输控制协议；,,UDP -,用户报文协议；,,IP –,网际互连协议。,,,,SXTU-INC-YW,,,TCP/IP,模型,TCP/IP,起源于美国国防部

10、高级研究规划署,(DARPA),的一项研究计划,——,实现若干台主机的相互通信,。,,现在,TCP/IP,已成为,Internet,上通信的标准。,,TCP/IP,模型包括,4,个概念层次：,,应用层（,application,）,,传输层（,transport,）,,网际层（,internet,）,,网络接口（,network interface,）,,,SXTU-INC-YW,,,,TCP/IP,与,OSI,参考模型的对应关系,,,SXTU-INC-YW,,TCP/IP,的应用层,应用层协议支持了文件传输、电子邮件、远程登录、网络管理、,Web,浏览等应用。,应用层,传输层,网络接口,网际

11、层,文件传输,,,●,FTP,、,TFTP,、,NFS,,电子邮件,,,●,SMTP,、,POP3,,WWW,应用,,,●,HTTP,,远程登录,,,●,Telnet,、,rlogin,,网络管理,,,●,SNMP,,名字管理,,,●,DNS,,,SXTU-INC-YW,,TCP/IP,的传输层,传输层的两项主要功能：,,流量控制：通过滑动窗口实现；,,可靠传输：由序号和确认来实现。,传输层提供了,TCP,和,UDP,两种传输协议：,,TCP,是面向连接的、可靠的传输协议。它把报文分解为多个段进行传输，在目的站再重新装配这些段，必要时重新发送没有收到的段。,,UDP,是无连接的。由于对发送的段

12、不进行校验和确认，因此它是“不可靠”的,。,,,SXTU-INC-YW,,应用层,传输层,网络接口,网际层,面向连接的,,,●TCP,,无连接的,,,●UDP,传输层提供了两种传输协议,,,SXTU-INC-YW,,,TCP/UDP,端口号,TCP,和,UDP,都用端口,(socket),号把,信息传到上层。,,端口号指示了正在使用的上层协议。,F,,T,,P,S,,M,,T,,P,T,,F,,T,,P,D,,N,,S,T,,e,,l,,n,,e,,t,S,,N,,M,,P,21,23,25,53,69,161,TCP UDP,应用层,传输层,保留的端口号：,,＜

13、,255,，公共应用,,255-1023,，公司,,＞,1023,，未规定,,,SXTU-INC-YW,,应用层,传输层,网络接口,网际层,●IP,,●ICMP,,●ARP,,●RARP,TCP,/IP,网际层的四个主要协议,TCP,UDP,6,17,IP,传输层,网际层,IP,数据报的协议域确定目的端的上层协议,,,SXTU-INC-YW,,,,,,,,（,1,）网络接口层,。该层,是整个体系结构的基础部分，负责接收,IP,层的,IP,数据报，通过网络向外发送；或接收处理从网络上来的物理帧，抽出,IP,数据报，向,IP,层发送。,,,（,2,）网络互联层,。该层,是整个体系结构的核心部分，负

14、责处理互联网中计算机之间的通信，向传输层提供统一的数据报。,,,,（,3,）传输层,。该层,是整个体系结构的控制部分，负责应用进程之间的端到端通信。传输层定义了两种协议：传输控制协议,TCP,与用户数据报协议,UDP,,,（,4,）,应用层,。该层,是整个体系结构的协议部分，它包括了所有的高层协议，并且总是不断有新的协议加入。,,TCP/IP,体系结构,各层的功能,,,SXTU-INC-YW,,,,,1.2.4,网络拓扑结构,选择拓扑结构考虑因素,:,费用 、灵活性 、可靠性,,首选,,,SXTU-INC-YW,,,,目前正在使用的,IP,协议是第四版的，称之为“,IPv4,”,，,IPv4,

15、地址采用,32,位。,,按照,IP,协议规定,Internet,上的地址共有,A,、,B,、,C,、,D,、,E,五类,,1.2.5 IPv4,协议,类别,第一字节范围,网络地址长度,最大的主机数目,适用的网络规模,A,1,～,126,1,个字节,16,387,064,大型网络,B,128,～,191,2,个字节,64,516,中型网络,C,192,～,223,3,个字节,254,小型网络,,,SXTU-INC-YW,,IP,数据报（,IP,分组、,IP,包）,版本号,报头长度,服务类型,数据报长度,DF,MF,段偏移,0 3 7

16、 15 19 31,标识,生存时间,TTL,协议,报头校验和,源,IP,地址,目的,IP,地址,选项和填充（最大为,40,字节）,数据区,,,SXTU-INC-YW,,保留的,IP,地址,00...,00,0000 ... 0000,11...,11,1111 ... 1111,本机,本网中的主机,局域网中的广播,对指定网络的广播,回路,00...,00,主 机 号,1111 ... 1111,网络号,127,任

17、 意 值,以下这些,IP,地址具有特殊的含义,:,一般来说，主机号部分为全“,1 ”,的,IP,地址保留用作广播地址；,,主机号部分为全“,0 ”,的,IP,地址保留用作网络地址。,0000 ... 0000,网络号,网络地址,,,SXTU-INC-YW,,子网,（,Subnet,）,划分,因特网规模的急剧增长，对,IP,地址的需求激增。带来的问题是,：,,IP,地址资源的严重匮乏,,路由表规模的急速增长,,解决办法：,从主机号部分拿出几位作为子网号,,这种在原来,IP,地址结构的基础上增加一级结构的方法称为子网划分。,,前提：网络规模较小,——,IP,地址空间没有全部利用,

18、。,,例如：三个,LAN,，,主机数为,20,，,25,，,48,，均少于,C,类地址允许的主机数。为这三个,LAN,申请,3,个,C,类,IP,地址显然有点浪费。,,,SXTU-INC-YW,,子网划分举例,例如：,C,类网络,192.10.1.0,，主机号部分的前三位用于标识子网号，即：,,,11000000 00001010 00000001,xxx,yyyyy,网络号,+,子网号,新的主机号部分,子网号为全“,0”,全“,1”,不能使用，于是划分出,2,3,-2=6,个子网，子网地址分别为：,,,,11000000 00001010 00000001,001,00000 --

19、 192.10.1.32,,11000000 00001010 00000001,010,00000 -- 192.10.1.64,,11000000 00001010 00000001,011,00000 -- 192.10.1.96,,11000000 00001010 00000001,100,00000 -- 192.10.1.128,,11000000 00001010 00000001,101,00000 -- 192.10.1.160,,11000000 00001010 00000001,110,00000 --

20、 192.10.1.192,,,SXTU-INC-YW,,子网掩码（,Subnet Mask,）,子网划分后，如何识别不同的子网？,,解决：采用子网掩码来分离网络号和主机号。,,子网掩码格式：,32,比特，网络号,(,包括子网号,),部分全为“,1”,，主机号部分全为“,0”,。,“网络号,+,子网号”部分,“主机号”部分,11 … … … … … … … …,11,00 …. 00,,,SXTU-INC-YW,,子网掩码计算,前面的例子中：网络号,24,位，子网号,3,位，总共,27,位。所以子网掩码为：,,,,11111111,,11111111,,11111111,,11100000,

21、,即,255 . 255 . 255 . 224,,缺省子网掩码：,A,类：,255.0.0.0,,B,类：,255.255.0.0,,C,类：,255.255.255.0,,,SXTU-INC-YW,,子网地址计算,子网掩码,∧ IP,地址，结果就是该,IP,地址的网络号。,,例如：,IP,地址,202.117.1.207,，子网掩码,255.255.255.224,,11001010 01110101 00000001 110,,01111,,,∧ 11111111,11111111,,11111111,111 000

22、00,,,,11001010 01110101 00000001 110 00000,∴,子网地址为：,202.117.1.192,,,主机号为：,15,,,主机之间要能够通信，它们必须在同一子网内，否则需要使用路由器（或网关）实现互联。,,,SXTU-INC-YW,,子网规划举例,网络分配了一个,C,类地址：,201.222.5.0,。假设需要,20,个子网，每个子网有,5,台主机。,,试确定各子网地址和子网掩码。,,1,）对,C,类地址，要从最后,8,位中分出几位作为子网地址：,,,∵2,4,＜,20,＜,2,5,，,∴,选择,5,位作为子网地址，共可提供,,,30,个子网地址

23、。,,2,）检查剩余的位数能否满足每个子网中主机台数的要求：,,,∵,子网地址为,5,位，故还剩,3,位可以用作主机地址。而,,,2,3,＞,5+2,，所以可以满足每子网,5,台主机的要求。,,3,）子网掩码为,255.255.255.248,。,,（,11111000B = 248,）,,4,）,子网地址可在,8,、,16,、,24,、,32,、,……,、,240,共,30,个地,,址中任意选择,20,个。,,,SXTU-INC-YW,,网际控制报文协议（,ICMP,）,ICMP,消息被封装在,IP,数据报里，用来发送差错报告和控制信息。,,ICMP,定义了如下消息类型：,,目的端无法到达（

24、,Destination unreachable,）,,数据报超时（,Time exceeded,）,,数据报参数错（,Parameter problem,）,,重定向（,Redirect,）,,回声请求（,Echo,）,,回声应答（,Echo reply,）,,信息请求（,Information request,）,,信息应答（,Information reply,）,,地址请求（,Address request,）,,地址应答（,Address reply,）,……,,,SXTU-INC-YW,,最常用的是,“,目的无法到达,”,和,“,回声,”,消息,A,B,,,数据网,,发,数据给,Z

25、,到,Z,的数据,,我不知道如何,,到达,Z,？,,用,ICMP,通知,A,目的端无法到达,路由器用,ICMP,通知目的地不可达的示意图,,,SXTU-INC-YW,,A,B,,B,可以到,,达吗？,ICMP,回声请求,,可以，,,我在这里。,,ICMP,回声应答,用,PING,命令产生的回声及其应答示意图,,,SXTU-INC-YW,,地址解析协议,(,ARP, Address Resolution Protocol,),ARP,用于将一个已知的,IP,地址映射到,MAC,地址。方法：,,1,）检查,ARP,高速缓存表；,,2,）若地址不包含在表中，就向网上发广播来寻找。具有该,IP,地址的

26、目的站用其,MAC,地址作为响应。,,ARP,只能用于具有广播能力的网络,。,A,C,,我需要,10.1.0.5,,的,MAC,地址,IP = 10.1.0.5,,MAC = ???,,我就是。,,这是我的,MAC,地址,IP = 10.1.0.5,,MAC =,0800.0020.2C0A,B,10.1.0.1,10.1.0.5,10.1.0.2,,,SXTU-INC-YW,,反向地址解析协议,(RARP, Reversed ARP),RARP,用于将一个已知的,MAC,地址映射到,IP,地址。,,RARP,要依赖于,RARP,服务器，该服务器中有一张,MAC,地址与,IP,地址的映射表。,

27、,需要查找自己,IP,地址的站点向网上发送包含有其,MAC,地址的,RARP,广播，,RARP,服务器收到后将该,MAC,地址翻译成,IP,地址予以响应。,,RARP,同样只能用于具有广播能力的网络。,A,C,,我的,IP,地址,,是什么？,MAC:,0800.0020.2C0A,,IP = ???,,我听到广播了。,,这是你的,IP,地址,MAC =,0800.0020.2C0A,,IP = 10.1.0.5,B,RARP Server,,,SXTU-INC-YW,,,DNS,用于将主机名转换为,IP,地址。,,采用名字来标记一台主机便于记忆。,,DNS,服务主要基于,UDP,来实现，端口号

28、,=53,。,,三个组成部分：域名空间、名字服务器、解析程序,,域名空间：分布式的、层次型（分级）的树形结构，根没有名字，顶层域由组织域（如,org,、,com,、,edu,）,和国家域（如,cn,）,构成。在往下分还可分为若干层,子域,，如下页图。通常用点来分隔域的层次，如,,,,域名服务,DNS,,,SXTU-INC-YW,,根,INT,CN,MIL,NET,COM,JP,…,…,IBM,intel,eng,www,jack,edu,net,sxtu,www,ftp,山西师大的,Web,服务器：,WWW.SXTU.EDU.CN,,,SXTU-INC-YW,,DNS,名字服务器,：存放域树结

29、构和主机信息的数据库。为减小查询流量负载，提高可靠性，,DNS,名字空间被划分成若干不交叉的区域（,Zone,），,分别存放在该区域的,DNS,服务器中。,,解析程序,：从名字服务器中提取信息把主机域名翻译成,IP,地址。,,,解析过程为,：首先从本地,Hosts,文件查找。没找到就向本地,DNS,名字服务器发出请求；若本地,DNS,服务器也找不到，它就把请求发给负责该域的顶层域名字服务器，然后由顶层域名字服务器把请求传递给相应子域的名字服务器。最后由该名字服务器把域名对应的,IP,地址按相反的路径传递给发出请求的站点。,域名服务,DNS,,,SXTU-INC-YW,,例如：,,,想要知道,,

30、的,IP,地址，则查询过程如下：,,,edu-,,,原始服务器,eng,，,ibm,,,服务器,edu,服务器,sxtu,，,edu,,,服务器,WWW,服,务器,域名服务,DNS,,,SXTU-INC-YW,,最本质的改进,——,几乎无限的地址空间,,（地址长度由,32,位增加到,128,位）,,移动便捷,——Mobile IPv6,,贴身安全,——,网络层的,IPSec,认证与加密，端到端安全,,简单是美,——,简化固定的基本报头，提高处理效率,,扩展为先,——,引入灵活的扩展报头，协议易扩展,,层次区划,——,地址格式更具层次性，便于路由聚合,,即插即用,——,地址配置简化，自动配置,,

31、Qos,,考虑,——,新增流标记域,海量地址空间、便捷移动、端到端安全是,IPv6,的最大优势,IPv6,带来的好处,1.2.6 IPv6,协议,,,SXTU-INC-YW,,IPv6,带来的产业革命,无线移动,分布式计算,消费者业务,3G,WiFi,,Hot Spot,Content,Grid,Host,,Computing,Mobile,,Media,Home,,Networking,Messaging,HDTV,Interactive,,services,消费者业务、无线移动网络、分布计算等业务要求网络是以,IPv6,为基础的一体化综合网络,,,SXTU-INC-YW,,IPv6,改变传

32、统的业务模式,Service-Server,User,User,User,更多内容,更多用户,更高带宽,内容向用户迁移,内容在服务器上,网络服务强化内容管理、用户控制,大量内容在用户终端上,,,SXTU-INC-YW,,IPv6,的标准化,IETF,成立,IPNG,工作组,1992,1994,1995,1996,1999,2001,2002,下一代,IP,协议（,IPv6,）,推荐版本,完成,IPv6,的协议文本,成立全球,IPv6,实验床,,- 6BONE,IPv6,基本协议标准化,IPv6,关联协议修订和完善,部分,IPv6,相关技术还在草案阶段,,,SXTU-INC-YW,,IP v6,

33、还处于发展阶段,-,如何保护投资,MPLS,的,IPv6,相关标准还处于草案阶段,,网管部分的,IPv6,特性部分缺乏,,部分原有,RFC,依赖,IPv4,，需要修改,标准在不断更新，设备也需要频繁升级,,支持平滑升级的设备才能保护工程投资,,,SXTU-INC-YW,,全球,IPv6,发展现状,日本,,NTT Com,、,Japan Telecom,和,KDDI,等日本的主要运营商和,ISP,几乎都已经提供,IPv6,商业化接入服务，日本全国利用,IPv6,的环境正日益完善。,,韩国,,第一阶段（,2001,年以前）建立,IPv6,试验网，开展验证、运行和宣传工作；第二阶段（,2002,年～

34、,2005,年）建立,IPv6,岛，与现有,IPv4,大网互通，在,IMT2000,上提供,IPv6,服务；,,欧洲,,,欧洲在互联网方面落后于美国，但在移动通信方面领先于美国已经建立了,Euro6IX,和,6NET,等,IPv6,试验网络进行有关推广部署,IPv6,的准备，欧洲各大厂商也都加快了,IPv6,开发和产品化进程，各种试验项目正逐步成熟。,,美国,,目前既没有地址短缺的忧虑，又很不愿意改动花费大量资本构建的,IPv4,商业网络体系，所以目前主要是以世界,IPv6,研究、协调中心的面目出现的，研究和开发,IPv6,的主要组织如,IETF,、,6BONE,等都在美国。,,中国,,200

35、4,年,CNGI,正式开通，下一步在各地进行驻地网的建设，进一步建立新型的下一代,Internet,网。,,,SXTU-INC-YW,,使中国网络未来的发展冲破地址资源匮乏的樊篱,,世界上人口最多的国家只有不到,2000,万个,IP,地址，而中国网民已经达到,9000,万，居世界第二位。网络地址的希缺与网络规模的大发展形成了鲜明的对比，采用,IPv6,将完全改观这种局面。,,IPv6,将推动我国信息产业的发展,,IPv6,将带来中国在互联网领域赶超其他国家的重大机遇，对于设备商、运营商、家电商、甚至最终用户，抓住机遇都将带来充满生机的变化。,,使中国赢得从引进技术转变到引导技术发展的机会,,I

36、Pv6,作为一个新的,IP,核心技术，将带动信息通信乃至其他产业的信息化发展，获得战略性竞争优势。真正需要,IPv6,的不是欧美日，而是中国。,中国发展,IPv6,的驱动力,,,SXTU-INC-YW,,一个,IPv6,的,IP,地址由,8,个地址节组成，每节包含,16,个地址位，以,4,个十六进制数书写，节与节之间用冒号分隔，其书写格式为,x:x:x:x:x:x:x:x,，其中每一个,x,代表四位十六进制数。,IPv6,的地址结构,除了,128,位的地址空间，,IPv6,还为点对点通信设计了一种具有分级结构的地址，这种地址被称为可聚合全局单点广播地址（,Aggregate Global Un

37、icast Address,）。开头,3,个地址位是地址类型前缀，用于区别其它的地址类型，其后依次为,13,位,TLA ID,、,32,位,NLA ID,、,16,位,SLA ID,和,64,位主机接口,ID,；分别用于标识分级结构中自顶向底排列的顶级聚合体（,TLA,，,Top Level Aggregator,）、下级聚合体（,NLA,，,Next Level Aggregator,）、位置级聚合体（,SLA,，,Site Level Aggregator,）和主机接口。,,,SXTU-INC-YW,,IPv6,的地址配置,,IPv6,继承了,IPv4,的这种自动配置（,DHCP,）服务，

38、并将其称为全状态自动配置。,,除了全状态自动配置，,IPv6,还采用了一种被称为无状态自动配置的服务。,在无状态自动配置过程中，主机首先通过将它的网卡,MAC,地址附加在链接本地地址前缀,1111111010,之后，产生一个链接本地单点广播地址（,IEEE,已经将网卡,MAC,地址由,48,位改为了,64,位，若主机采用的网卡的,MAC,地址仍是,48,位，那么,IPv6,网卡驱动程序会根据,IEEE,的一个公式将,48,位,MAC,地址转换为,64,位,MAC,地址）,。,接着主机向该地址发出一个被称为邻居探测（,Neighbor Discovery,）的请求，以验证地址的惟一性。如果请求没

39、有得到响应，则表明主机自我设置的链接本地单点广播地址是惟一的；否则，主机将使用一个随机产生的接口,ID,组成一个新的链接本地单点广播地址。然后，以该地址为源地址，主机向本地链接中所有路由器多点广播一个被称为路由器请求（,Router Solicitation,）的数据包，路由器以一个数据包，包含一个可聚合全局单点广播地址前缀和其它相关配置信息的路由器公告来响应该请求。主机用它从路由器得到的全局地址前缀加上自己的接口,ID,，自动配置全局地址，然后就可以与,Internet,中的其它主机通信了。,,,,,SXTU-INC-YW,,IPv6 Internet,IPv4,孤岛,IPv4,孤岛,IPv

40、6,孤岛,IPv6,孤岛,IPv6,孤岛,IPv4 Internet,IPv6,部署的三个阶段,IPv4 Internet,协议转换,IPv6,孤岛,IPv6,孤岛,IPv6 Internet,IPv4-IPv6,的过渡技术,,,SXTU-INC-YW,,Physical/Data Link,IPv6,IPv4,TCP/UDPv6,IPv6,,Applications,0x86dd,0x0800,TCP/UDPv4,IPv4,,Applications,双栈技术,—IPv6,过渡技术,1,,,SXTU-INC-YW,,…,…,IPv4,网,IPv4,网,IPv4,网,IPv4,网,IPv6,网

41、,IPv6,网,IPv6,网,IPv6,网,IPv6 User,IPv6 User,IPv6 User,IPv6 User,IPv4 User,IPv4 User,IPv4 User,IPv4 User,双栈技术,—IPv6,过渡技术,1,,,SXTU-INC-YW,,隧道,——IPv6,过渡技术,2,手动配置隧道,(Configured tunnel),,IP over IP,(v6 over v4, v4 over v6, v4 over v4, v6 over v6),,GRE,(Generic Routing Encapsulation),,MPLS VPN,,自动隧道,(Automa

42、tic Tunnel),,,将,IPv4,地址嵌入在,IPv6,地址中，利用这个,IPv4,地址来决定隧道的源地址和目的地址,,6to4,, 6over4,,ISATAP,,,Teredo,等,,MPLS VPN,,隧道代理,(Tunnel Broker),,,SXTU-INC-YW,,IPv4,网,IPv6,网,IPv6,网,IPv6 User,IPv6 User,隧道,,将,IPv6,包封装为,IPv4,包,,将封装后的解封装,,,还原为,IPv6,包,,,必须运行双栈的方式,V6 Over V4—,最常用的隧道技术,,,SXTU-INC-YW,,ISATAP-,另一种隧道技术,IPv6

43、Network Prefix (64 bits),0:5EFE,A.B.C.D,IPv4,IPv6 Internet,ISATAP Router,10.1.1.1,10.3.1.1,10.2.1.1,ISATAP Host,ISATAP Host,(Intra-Site Automatic Tunnel Addressing Protocol),,,SXTU-INC-YW,,MPLS VPN-,另一种常用的隧道技术,CPN,MPLS,城域网,,(IPv4,网络,+,叠加,IPv6,网络,),CNGI,网络,端局路由器方案不改动现网拓扑和设备,,部署灵活、满足网络过渡的各个阶段应用,IPv6,I

44、Pv6,隧道,端局路由器,(6PE),端局路由器,(6PE),端局路由器,(6PE),IPv4,子网,IPv6,子网,IPv6,子网,IPv4,子网,IPv4,IPv4,接入网,,,SXTU-INC-YW,,翻译器,—IPv6,过渡方案之三,网络层翻译器,,Stateless IP/ICMP Translation Algorithm (SIIT)(RFC 2765),,NAT-PT (RFC 2766),,Bump in the Stack (BIS) (RFC 2767),,传输层翻译器,,Transport Relay Translator (TRT) (RFC 3142),,应用层翻译

45、器,,Bump in the API (BIA)(RFC 3338),,SOCKS64 (RFC 3089),,Application Level Gateways (ALG),,,SXTU-INC-YW,,IPv4,网,IPv6,网,单,IPv4,单,IPv6,NATPT,动态方式或是静态方式,2ff3:c11:ffff:0:0:1::a,—,>211.209.16.11,,2ff3:c11:ffff:0:0:1::c<,—,211.209.16.19,IPv6,源：,,2ff3:c11:ffff:0:0:1::a,,IPV6,目的：,2ff3:c11:ffff:0:0:1::c,IPv6,

46、源：,,2ff3:c11:ffff:0:0:1::c,,IPV6,目的：,2ff3:c11:ffff:0:0:1::a,IPv4,源：,,211.209.16.11,,IPV4,目的：,211.209.16.19,IPv4,源：,,211.209.16.19,,IPV4,目的：,211.209.16.11,2ff3:c11:ffff:0:0:1::a,211.209.16.19,NAT-PAT—,最常用的翻译器,,,SXTU-INC-YW,,1.3,网络系统集成体系框架,,,,SXTU-INC-YW,,问题时间,,,SXTU-INC-YW,,1.1,什么是系统集成？,,1.2,网络系统集成包括

47、哪些层面？,,1.3,网络系统集成的内容有哪些？,,1.4,画图描述网络系统集成的步骤。,,1.5,画图表示,TCP/IP,协议集。,,1.6,画图表示,TCP/IP,体系结构。,,1.7,有三个,LAN,，主机数量分别为,38,，,46,，,56,，均少于,C,类地址允许的主机数。为这三个,LAN,申请三个,C,类,IP,地址显然有点浪费。请对,C,类网络,202.207.175.0,划分子网，并确定子网掩码。,,1.8,简述,IPv6,的地址结构和主要特点，并将,IPv4,地址,211.105.192.175,转换为,IPv6,地址。,,1.9,画图描述网络系统集成的体系框架。,思考与练习,,,SXTU-INC-YW,,