高校網(wǎng)站IPV4網(wǎng)絡(luò)向IPV6網(wǎng)絡(luò)過渡的方法

李 剛，王文廷

(1.朝陽師范高等?？茖W(xué)校 信息技術(shù)中心，遼寧 朝陽 122000；2.朝陽師范高等?？茖W(xué)校 國有資產(chǎn)管理處，遼寧 朝陽 122000)

0 引言

隨著信息化進(jìn)程的快速推進(jìn)，高校的信息化、大數(shù)據(jù)、云計算、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能、智慧校園、數(shù)字校園等應(yīng)用也陸續(xù)上線，不但提升了高校的信息化發(fā)展水平，更提高了廣大高校教師、科研人員和高校學(xué)生的學(xué)習(xí)和生活質(zhì)量，然而高校中絕大多數(shù)的信息化應(yīng)用系統(tǒng)采用IPV4網(wǎng)絡(luò)地址進(jìn)行設(shè)計、開發(fā)，尤其是較早開發(fā)建設(shè)的一些業(yè)務(wù)系統(tǒng)，用戶只能通過IPV4網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行訪問.隨著2019年11月26日全球IPV4地址資源的耗盡及高校各種應(yīng)用系統(tǒng)功能需要不斷擴(kuò)充，選擇一種適合的向IPV6網(wǎng)絡(luò)過渡的方案成為各大高校迫在眉睫的問題[1].

Nginx是一款輕量級的網(wǎng)頁服務(wù)器/反向代理服務(wù)器軟件，以穩(wěn)定、高效、輕量和低系統(tǒng)資源的消耗而被廣大用戶所熟知.目前大部分Web服務(wù)器都在使用Nginx軟件，很多大型的網(wǎng)站通常把Nginx作為反向代理服務(wù)器，如阿里巴巴、京東、百度等.Nginx是永久免費的開源軟件，同時其本身也是一款靜態(tài)(html、js、css、jpg等)www軟件，量級小，占用系統(tǒng)資源少.利用Nginx的反向代理技術(shù)更可以有效解決老舊設(shè)備不兼容雙協(xié)議棧技術(shù)的問題，還可以降低對管理人員的技術(shù)要求.

本文研究利用開源軟件Nginx反向代理技術(shù)實現(xiàn)高校網(wǎng)站從IPV4網(wǎng)絡(luò)向IPV6網(wǎng)絡(luò)過渡的方法，解決IPV6節(jié)點和IPV4

節(jié)點互聯(lián)互通的問題.

1 反向代理技術(shù)

Nginx作為反向代理服務(wù)器，部署在目的主機(jī)端，其功能就是把客戶機(jī)HTTP請求轉(zhuǎn)發(fā)給后端的服務(wù)器，通過輪詢、權(quán)重和ip_hash等算法決定后端哪臺目標(biāo)服務(wù)器來處理當(dāng)前請求.Nginx反向代理示意圖如圖1所示.

2 IPV4網(wǎng)絡(luò)向IPV6網(wǎng)絡(luò)過渡的技術(shù)實現(xiàn)

Nginx常用的應(yīng)用有Web服務(wù)、負(fù)載均衡(反向代理Proxy)、Web Cache(Web緩存)等[2]，本文將重點討論通過Nginx反向代理proxy功能實現(xiàn)IPV4網(wǎng)絡(luò)到IPV6網(wǎng)絡(luò)過渡.

Nginx反向代理服務(wù)器通過高性能的HTTP代理軟件來解決IPV6用戶訪問IPV4網(wǎng)站的需求，在IPV4向IPV6過渡初期是尤為簡單實用的解決方案.IPV4網(wǎng)絡(luò)向IPV6網(wǎng)絡(luò)過渡示意圖如圖2所示：

Nginx反向代理部署在Linux服務(wù)器上，該服務(wù)器通常放在IPV6網(wǎng)絡(luò)和IPV4網(wǎng)絡(luò)邊界，為保證IPV4/IPV6網(wǎng)絡(luò)的連通性，對外需要開放22、80、443等端口.可以使用以下命令測試IPV4和IPV6網(wǎng)絡(luò)是否正常：ip addr或者ifconfig(查看網(wǎng)卡設(shè)置的IPV4/IPV6地址)、ip route(查看IPV4網(wǎng)關(guān))和ip-finet6 route(查看IPV6網(wǎng)關(guān)).本文以Linux發(fā)行版本中的Ubuntu系統(tǒng)為例，使用如下命令設(shè)置防火墻：

sudo ufw enable

sudo ufw allow 80/tcp

sudo ufw allow 443/tcp

sudo ufw allow proto tcp from 管理網(wǎng)段地址 to any port 22

sudo ufw default deny

防火墻設(shè)置完后，使用命令sudo ufw status numbered可以查看目前設(shè)置的規(guī)則，利用命令sudo ufw status verbose則可以查看設(shè)置的全部規(guī)則.不同高校可依據(jù)本校的網(wǎng)絡(luò)地址或需求進(jìn)行相應(yīng)設(shè)置.

Nginx代理服務(wù)器的優(yōu)化過程本文暫不討論，重點研究Nginx的配置，以實現(xiàn)IPV6網(wǎng)絡(luò)訪問IPV4網(wǎng)絡(luò)的過程.為了保證Nginx支持IPV6，需要在Nginx安裝過程中執(zhí)行./configure命令時添加上“-with-IPV6” 參數(shù)，安裝成功后通過命令Nginx-V驗證Nginx對IPV6的支持[3].

以下是對配置文件的詳細(xì)說明：

server {

listen [::]:80;代理服務(wù)器監(jiān)聽的端口

server_name 域名(Dns服務(wù)器上Nginx代理服務(wù)器的IPV6地址對應(yīng)的域名);

access_log /var/log/Nginx/host.訪問日志文件名.log main;

location / {

proxy_pass http://不支持IPV6的系統(tǒng)的IP地址(如網(wǎng)站ip)/;

}

}

}

Nginx代理服務(wù)器工作流程如圖3(見47頁)所示，用戶通過IPV6域名或IPV6地址發(fā)出訪問請求，直接通過Nginx代理軟件轉(zhuǎn)發(fā)給proxy_pass參數(shù)指定的不支持IPV6地址的服務(wù)器，網(wǎng)站對Nginx發(fā)過來的HTTP請求作出回應(yīng)，回應(yīng)數(shù)據(jù)到達(dá)Nginx代理服務(wù)器后，經(jīng)過Nginx軟件轉(zhuǎn)換并進(jìn)行IPV6請求回復(fù)就實現(xiàn)了代理功能，同時解決了IPV6網(wǎng)絡(luò)用戶訪問IPV4業(yè)務(wù)系統(tǒng)的需求，有效實現(xiàn)了IPV4網(wǎng)絡(luò)向IPV6網(wǎng)絡(luò)的平滑過渡.

3 結(jié)語

Nginx代理服務(wù)器解決了高校網(wǎng)站從IPV4網(wǎng)絡(luò)向IPV6網(wǎng)絡(luò)過渡的問題，實現(xiàn)了IPV6節(jié)點和IPV4節(jié)點互聯(lián)互通，IPV6網(wǎng)絡(luò)在高校中普及與應(yīng)用還需要一段時間,了解和研究IPV6的重要特性以及目前IPV4網(wǎng)絡(luò)存在的問題，提出可靠的過渡解決方案, 對于制定高校網(wǎng)絡(luò)的長期發(fā)展及規(guī)劃網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的未來發(fā)展方向,都是十分有益的.