IPv6雙棧技術在智慧校園的應用

時間:2022-05-16 17:06:20

導語:IPv6雙棧技術在智慧校園的應用一文來源于網(wǎng)友上傳,不代表本站觀點,若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師,歡迎參考。

IPv6雙棧技術在智慧校園的應用

近些年,各個院校對“智慧校園”的建設越來越重視。只要其物質(zhì)及技術允許,都會開展智慧校園建設,同時把它當作學校硬件實力提升的重點工作?;诨ヂ?lián)網(wǎng)的發(fā)展,使得網(wǎng)絡規(guī)模越來越大,這也造成IPv4協(xié)議能夠運用的網(wǎng)絡地址逐漸減少,很難達到人們的實際需要,同時也對其協(xié)議服務水平造成了嚴重的影響?;?a href="http://xfltnt.cn/article/755177.html" target="_blank">ipv6技術的發(fā)展,對網(wǎng)絡地址容量進行了拓展,同時其協(xié)議服務質(zhì)量也比較高。同時它還是我國教育信息化的要求,有利于促進學校教學及學生管理等方面的發(fā)展。

1IPv6定義及主要特征

IPv6是互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議第六個版本,也是目前最新的協(xié)議版本。同IPv4協(xié)議版本進行對比,其地址內(nèi)容進行了較大的補充。對于IPv6協(xié)議來說,它對IPv4協(xié)議進行了優(yōu)化,但是因為IPv6地址空間進一步提高了,這也使得地址配置形式得到了更新,所以它的安全性也相對較高,并且其路由表條數(shù)也相對提高了。IPv6協(xié)議的主要特征如下所示:(1)地址空間非常大。相較于IPv4的地址數(shù)量,IPv6得到了全面的提升。與此同時,它還具備網(wǎng)絡前綴,能夠對子網(wǎng)開展標定,這也在一定程度上拓展了它的子網(wǎng)地址,可以進一步彌補IPv4網(wǎng)絡地址較少的不足。(2)報文結構的優(yōu)化。對于IPv6包頭來看,它包含三兩點內(nèi)容,第一是固定內(nèi)容,第二是擴展內(nèi)容,針對各種各樣的協(xié)議,IPv6能夠很好地完成分區(qū),同時還能開展獨立存儲,這樣就可以盡快對它的協(xié)議頭開展處理。第三是二者協(xié)議頭存在不兼容現(xiàn)象,所以就IPv4往IPv6方向過渡的過程中,需對它的協(xié)議頭加以修改,轉變成IPv6的128字節(jié)地址。(3)安全性非常高。就IPv6來看,在各個端口之間可以有效確保其安全性,同時對于數(shù)據(jù)加密及認證過程來說,能夠在網(wǎng)絡層實現(xiàn),也進一步增強了內(nèi)部的安全性。

2IPv6雙棧技術分析

因為IPv4協(xié)議運用了很長一段時間,且還構建了一定的用戶體系,雖然IPv6技術有著很大的優(yōu)勢,也無法在較短的時間里實現(xiàn)IPv4協(xié)議的過渡,對此,在日后很長時間里,IPv4同IPv6都是共存的關系,一點點實現(xiàn)過渡。在這之中,過渡一般是通過下述兩點來完成。第一,孤島互通,也就是各個網(wǎng)絡能夠互聯(lián)互通,達到網(wǎng)絡有效連通;第二,IPv6同IPv4互通,也就是這兩個協(xié)議網(wǎng)絡能夠互聯(lián)互通,而能夠達到這一要求的技術有兩個,一個是雙棧技術,一個是隧道技術。根據(jù)雙棧技術來看,它可以實現(xiàn)兩個協(xié)議的一起配置,也就是IPv6協(xié)議及IPv4協(xié)議,讓雙協(xié)議??梢砸黄疬\行,有利于很好地解決現(xiàn)階段IPv6及IPv4過渡的問題。除此之外,雙棧技術還可以對IPv6及IPv4協(xié)議版本提供支持,但也有一定的問題,在配套網(wǎng)絡設備及終端的更新方面,可以對兩種協(xié)議一起支持,但這就要通過技術人員完成,在很大程度上增加了工作量,使得改造成本提高,不但耗時耗力,在改造過程中,還極易對原網(wǎng)絡運行造成影響。因此,在對校園智慧網(wǎng)絡進行構建時,應對其技術缺點加以重視。雙棧技術是在IPv6地址之上形成的,它包含兩種技術類型,一種是公網(wǎng)雙棧,另一種是私網(wǎng)雙棧。針對公網(wǎng)雙棧而言,在開展網(wǎng)絡配置的過程中,應將IPv6及IPv4協(xié)議一起配置,并且網(wǎng)絡連接終端和設備還應對IPv4地址開展配置,但實際情況是IPv4網(wǎng)絡地址相對較少,所以其公網(wǎng)雙棧技術的運用往往同網(wǎng)絡發(fā)展有一定差異。就私網(wǎng)雙棧技術來看,用戶能夠應用私有IPv4地址,將其變成公用IPv4地址,從而能夠讓多個用戶一起運用,有利于解決IPv4地址不夠的情況。

3網(wǎng)絡建設需求探討

3.1校園網(wǎng)絡中有關的問題

現(xiàn)階段,條件較好的學校,都已經(jīng)構建了“智慧校園”的戰(zhàn)略,在智慧校園建設過程中,校園網(wǎng)絡是非常重要的環(huán)節(jié)。雖然學校對計算機設備及網(wǎng)絡等加大了投入,但不管是軟硬件水平有多高,也無法利用IPv4協(xié)議來取代IPv6協(xié)議的價值,對此,在對“智慧校園”進行構建時,還有著下述幾個問題。(1)網(wǎng)絡地址不夠。針對IPv4網(wǎng)絡地址來看,它的字符數(shù)是相對較短的,因為公網(wǎng)數(shù)量越來越多,造成IPv4地址越來越少,這對校園網(wǎng)絡健康運行造成了一定的影響。(2)兼容問題。基于IPv4協(xié)議的過渡,部分學校對主干網(wǎng)進行了更新,可以對IPv4及IPv6設備和終端提供支持,但現(xiàn)階段還沒有開展全方位的升級,大多數(shù)設備及終端都無法對IPv6協(xié)議提供支持,所以其網(wǎng)絡作用還有一定的限制。(3)網(wǎng)絡運用問題。針對IPv6構建的新網(wǎng)絡,大部分學校無法在第一時間運用科學的方式來確保它的安全性,所以在校園網(wǎng)絡方面還有一定的安全問題。

3.2實施的原則

針對智慧校園進行建設的過程中,有關人員需對IPv4的過渡過程有一個全面的認識,即屬于循序漸進的,并非一下就能完成。實際采取行動前,應知道如何借助IPv6雙棧技術,進一步不促進網(wǎng)絡協(xié)議過渡,下述幾個原則就能幫助其順利實現(xiàn)過渡[2]。(1)確保IPv4網(wǎng)絡順利運轉。針對IPv6新網(wǎng)絡進行構建時,學校應確保現(xiàn)階段IPv4網(wǎng)絡可以健康運行,若是IPv4網(wǎng)絡存在一定的限制,同時IPv6雙棧技術網(wǎng)絡也沒有得到更新,那將導致學校網(wǎng)絡出現(xiàn)癱瘓問題,將無法有序開展相應的教學活動。(2)構建更為可靠的網(wǎng)絡環(huán)境。同IPv4進行對比,IPv6網(wǎng)絡地址相對較多,同時它的運行方式也產(chǎn)生了變化,所以在對IPv6校園網(wǎng)絡進行構建時,需運用有關的技術來增強校園網(wǎng)絡安全,進一步提高教職工和學生的安全意識。(3)留出足夠的拓展空間。因為智慧校園內(nèi)容是基于時間的變化而持續(xù)完善的,所以利用IPv6雙棧技術對校園網(wǎng)絡進行構建時,應事先留出適當?shù)耐卣箍臻g,以促日后校園網(wǎng)的優(yōu)化,為其提供足夠的空間。(4)節(jié)省成本。通過IPv6雙棧技術推動網(wǎng)絡過渡,這屬于長期性工程,應借助一系列的設備和軟硬件來實現(xiàn),與此同時,還要借助人力及技術完成,這也導致其費用支出相對較多。對于學校來說,需最大限度地滿足用戶需要,并為其留出適當?shù)臄U充空間,對成本消耗開展合理控制,從而實現(xiàn)網(wǎng)絡升級,進一步節(jié)約成本[3]。(5)強調(diào)人性化。對于新舊校園網(wǎng)絡來說,它們都是以用戶服務為基礎,對此,借助雙棧技術實現(xiàn)過渡,還應強調(diào)人性化設計,對相關的操作步驟進行簡化,構建直觀的顯示界面,確保用戶更好地開展操作。如果學生及教師無法有序開展操作,那么學校應當加強有關的培訓工作。

4依托于IPv6雙棧技術智慧校園的建設

(1)總體構建。應結合目前的IPv4協(xié)議網(wǎng)絡,以此為前提,對網(wǎng)絡開展優(yōu)化,讓網(wǎng)絡能夠對IPv6協(xié)議進行支持,這是一種行之有效的方式。構建雙棧網(wǎng)絡,有利于降低校園全部網(wǎng)絡和設備升級帶來的工作量,從而能夠進一步節(jié)約成本。(2)網(wǎng)絡地址的規(guī)劃。第一,規(guī)劃原則。同IPv4協(xié)議進行對比,IPv6的網(wǎng)絡地址基數(shù)則更大,所以針對其網(wǎng)絡地址進行規(guī)劃時,應適當?shù)亟档推洳僮麟y度,同時也應降低路由表數(shù)量。針對雙棧網(wǎng)絡地址開展規(guī)劃的過程中,應遵循下述原則來完成:一方面,應盡可能地達到長時間網(wǎng)絡發(fā)展的需要;另一方面,應借助高端設備和先進技術,進一步增強路由匯聚功能;除此之外,還應注重網(wǎng)絡集成化,以確保校園網(wǎng)絡布局科學性。第二,地址規(guī)劃。針對核心機房來說,應為其配置專門的地址段,有利于促進校園網(wǎng)絡的有效管理,為其奠定夯實基礎,同時還可以全面確保網(wǎng)絡性能安全;針對網(wǎng)絡互聯(lián)設備來說,應設置獨立的地址段,進一步開展集中管理。第三,無線網(wǎng)絡配置。結合校園教職工和學生數(shù)量,來建設雙棧網(wǎng)絡[4]??赏ㄟ^802.11n無線網(wǎng)絡的控制器來完成,可以全面達到40G網(wǎng)絡流量的需要。并且針對網(wǎng)絡路由器的安裝,應在人員集中區(qū)域完成,以確保其覆蓋率。為了全面確保網(wǎng)絡的穩(wěn)定,需單獨配置VLAN控制器,把內(nèi)網(wǎng)同無線流量區(qū)分開。第四,安全配置。針對雙棧網(wǎng)絡進行配置的過程中,應注重網(wǎng)絡安全性建設,分別從內(nèi)網(wǎng)及網(wǎng)絡邊界安全等方面開展,并且還應強調(diào)IPv6的IPSec安全,進一步增強校園網(wǎng)絡安全。綜上所述,基于網(wǎng)絡信息進一步發(fā)展,使得網(wǎng)絡得到持續(xù)更新,有利于更好地滿足人們的需要,在對智慧校園進行構建時,也應對網(wǎng)絡技術進行創(chuàng)新,同時把這項技術應用到校園網(wǎng)絡升級中?,F(xiàn)階段,借助IPv6雙棧技術能夠促使智慧校園建設更好地貼近實際,借助技術及設備,有利于全面實現(xiàn)雙棧網(wǎng)絡價值。

參考文獻:

[1]胡寅,張朝陽.校園網(wǎng)IPv6過渡技術的應用[J].電腦知識與技術,2021,17(19):47-49.

[2]袁偉,劉佳琳,譚振江.IPv6雙棧技術在智慧校園中的應用研究[J].數(shù)字技術與應用,2020,38(11):47-49.

[3]劉波,魏孔鵬.校園IPv6網(wǎng)絡的部署與實踐[J].數(shù)字技術與應用,2020,38(10):22-24.

[4]常偉鵬,袁泉.校園網(wǎng)由IPv4到IPv6的過渡技術淺析[J].中國管理信息化,2019,22(15):160-163.

作者:夏晨 劉承君 單位:陸軍炮兵防空兵學院