基于IPV6的校園網(wǎng)建設(shè)

林浩斌 陳少光

摘要：通過分析廣州大學(xué)華軟軟件學(xué)院的校園網(wǎng)現(xiàn)狀，結(jié)合IPV4和IPV6的特點，選擇適合學(xué)院的校園網(wǎng)升級改造方案。在針對校園網(wǎng)升級的過程中，同時保證校園網(wǎng)用戶的正常上網(wǎng)需求，實現(xiàn)升級過程中，不影響師生日常工作生活的上網(wǎng)要求。IPV6的升級過程包括IPV6地址的劃分，核心交換機、匯聚交換機、接入層交換機的配置等。實現(xiàn)學(xué)院網(wǎng)絡(luò)從IPV4到IPV6的平滑無縫過渡。

關(guān)鍵詞：IPV4;IPV6;升級

Abstract： By analyzing the current situation of campus network In South China institute of Software Engineering.Gu， Based on the characteristics of IPV4 and IPV6， this paper chooses the upgrading scheme of campus network suitable for the college. In the process of upgrading the campus network， the campus users normal online needs and requirements for daily work and life will not be affected.The IPV6 upgrade process includes the IPV6 address partition， the core switch， the aggregation switch， the access layer switch configuration and so on. IPV4 is designed to be transitioned to IPV6 smoothly and seamlessly.

Key words： IPV4; IPV6; upgrade

通過基于IPV6校園網(wǎng)的改造升級，提高師生在使用校園網(wǎng)更好體驗感，升級基于IPV6的下一代互聯(lián)網(wǎng)，有助于提升我院互聯(lián)網(wǎng)的承載能力和網(wǎng)絡(luò)管理服務(wù)水平，能高效提升物聯(lián)網(wǎng)、云計算、大數(shù)據(jù)等新興領(lǐng)域教科研能力，為積極開展“新工科”建設(shè)提高強有力的網(wǎng)絡(luò)保障，對接未來社會和企業(yè)對IPV6產(chǎn)業(yè)發(fā)展的用人需求，落實產(chǎn)學(xué)研結(jié)合協(xié)同育人的方針?；贗PV6互聯(lián)網(wǎng)在獨立學(xué)院中的運行與應(yīng)用，豐富了我院的相關(guān)教學(xué)和研究，促進(jìn)學(xué)院互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)，同時也給學(xué)生一個緊跟時代發(fā)展腳步的校園網(wǎng)新環(huán)境。

1 校園網(wǎng)現(xiàn)狀分析

由于我院從建校開始已經(jīng)是自建網(wǎng)絡(luò)，現(xiàn)有的校園網(wǎng)已經(jīng)使用多年，從單主干出口到現(xiàn)在的雙主干出口，其中電信出口帶寬高達(dá)10G，匯聚層交換機到核心層交換機通過光纖連接，同一區(qū)域匯聚層交換機通過光纖互聯(lián)實現(xiàn)備份鏈路，接入層交換機到匯聚層交換機是雙千兆六類線鏈接配置端口聚合功能，增加網(wǎng)絡(luò)可靠性。由于學(xué)院只有單一校區(qū)且是自建網(wǎng)絡(luò)，所以我院交換機類型型號千差萬別，核心層交換機是由兩臺銳捷S8614 和兩臺華為S9306，匯聚層交換機由于各種歷史原因，分別有銳捷、H3C、華為、juniper等各類型交換機，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備環(huán)境較為復(fù)雜。

基于我校從建校初期就是自建網(wǎng)絡(luò)，校內(nèi)很多網(wǎng)站或者系統(tǒng)都是基于IPV4進(jìn)行搭建，且這些網(wǎng)站和系統(tǒng)一直沿用至今，也是從IPV4升級到IPV6，遇到難題的之一。校內(nèi)網(wǎng)站或者系統(tǒng)的IP地址必須進(jìn)行升級改造。

2 IPV6部署思路

2.1 IPV6部署方式

由于我院的IPV4網(wǎng)絡(luò)使用多年，網(wǎng)絡(luò)管理員對于校園網(wǎng)的網(wǎng)段已了然于心，在升級改造過程中，大前提是不能影響師生在校園的正常工作生活，所以這次升級采用雙協(xié)議棧的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，對校園網(wǎng)進(jìn)行升級改造。雙協(xié)議棧技術(shù)就是在相同的物理鏈路上同時啟用IPV4協(xié)議棧和IPV6協(xié)議棧，通過各自的路由協(xié)議獨立聯(lián)網(wǎng)，使設(shè)備即可通過IPV4地址進(jìn)行上網(wǎng)，也可以用IPV6地址進(jìn)行上網(wǎng)。在升級過程中，首先在相關(guān)設(shè)備上啟用對IPV6的支持，并配置相應(yīng)的IPV6地址與路由協(xié)議參數(shù)，保證IPV4，IPV6平滑過渡升級。校內(nèi)網(wǎng)站或者系統(tǒng)的IP地址也必須進(jìn)行相對應(yīng)的升級改造，讓原本只用IPV4協(xié)議訪問并獲取服務(wù)的網(wǎng)站和系統(tǒng)，在經(jīng)過技術(shù)升級，能夠同時支持用戶通過IPV6協(xié)議訪問和獲取服務(wù)。

2.2 IPV6路由協(xié)議規(guī)劃

為了不影響校園師生的日常生活工作上網(wǎng)需求，初步擬定通過教育網(wǎng)出口完成IPV6的測試。由于我院網(wǎng)絡(luò)設(shè)備品牌類型較為繁雜，為了減少不穩(wěn)定因素，改造升級前樓宇到核心之間的都是采用靜態(tài)路由協(xié)議。通過前期的調(diào)查研究，發(fā)現(xiàn)采用靜態(tài)路由協(xié)議+OSPFV3（最短路徑優(yōu)先協(xié)議）最適合我院的實際情況。OSPFV3主要提供對IPV6的支持，協(xié)議本身非常成熟，兼顧可擴展性，配置簡單，有廣泛的設(shè)備支持。

3 IPV6地址的劃分

3.1 IPV6地址規(guī)劃思路

我院申請到的IPV6前綴是2001：250：3049：：/48，針對原有的IPV4地址，我們對校園網(wǎng)IPV6地址進(jìn)行相應(yīng)的劃分，方便以后的日常管理與維護(hù)。

校園的服務(wù)器承載著對內(nèi)和對外的功能，在選取IPV6的地址我們要考慮到登錄的便捷性。

學(xué)生宿舍區(qū)屬于消耗IP地址大戶，隨著互聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用，物質(zhì)生活的豐富，現(xiàn)在學(xué)生每人一臺計算機設(shè)備和移動電話已經(jīng)成為標(biāo)配，這些都需要連接互聯(lián)網(wǎng)使用，而且在晚上和周末，學(xué)生一般沒課，所以那一段時間在宿舍區(qū)上網(wǎng)會達(dá)到一個峰值，針對這種情況，我們將對學(xué)生宿舍區(qū)域分配較多的地址空間，以滿足學(xué)生上網(wǎng)的需要。

教師宿舍區(qū)的地址分配我們根據(jù)該校的實際情況進(jìn)行分析，因為該校的教師分配宿舍的原則是雙職工住兩房一廳，單職工住教師公寓，由此可知，一間教師公寓會至少需要兩個地址的空間，兩房一廳會需要至少四個地址空間才能滿足基本的生活上網(wǎng)需要。

教學(xué)區(qū)的規(guī)劃會相對簡單，主要是根據(jù)教學(xué)區(qū)有多少間課室，還有保留一些地址，以防教室轉(zhuǎn)變使用用途。

實驗樓區(qū)域的規(guī)劃要針對一間實驗室擁有多少臺設(shè)備，實驗室的設(shè)備我們必須保證每一臺設(shè)備擁有一個地址，這才能保證教師正常教學(xué)實驗需要。

綜合樓作為教師辦公室的場所，主要根據(jù)教師的數(shù)量，因為現(xiàn)在無論是教學(xué)還是辦公都提倡無紙化，計算機設(shè)備已經(jīng)成為教師備課的主要工具，保證設(shè)備與互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行通信是保證正常教學(xué)的必備條件。而且民辦學(xué)院的教師流動性會比公辦學(xué)校的教師流動性要大，所以我們要預(yù)留一部分地址空間，以方便新的教職工到來。

行政樓是學(xué)院領(lǐng)導(dǎo)的辦公開會場所，我們需要重視的，開會人數(shù)不一定很多，但是重要性不言而喻，設(shè)備的流動性會相對較少，設(shè)備會相對集中的在幾間會議室。

圖書館的地址主要是分配給在圖書館工作的行政人員和用于圖書檢索的計算機設(shè)備。

3.2 IPV6地址具體規(guī)劃

IPV6給我們提供巨大的地址空間，如何面對這個如此巨大的地址空間進(jìn)行合理有效的規(guī)劃是個比較難的關(guān)鍵點，由于IP地址是由網(wǎng)絡(luò)中心統(tǒng)一分配和管理，充分考慮到我院在校師生高達(dá)14500余人，兼顧合理性、日常師生使用的習(xí)慣和日后維護(hù)的情況，將IPV6地址統(tǒng)一劃分如下表1所示。

6 總結(jié)與展望

隨著IPV4的地址短缺和IPV4的根服務(wù)器在美國，IPV6的推廣已經(jīng)大勢所趨，部署IPV6已經(jīng)迫不及待，通過這次研究，我院已經(jīng)初步建成IPV6網(wǎng)絡(luò)，能正常訪問國內(nèi)IPV6地址的網(wǎng)站，加強學(xué)院互聯(lián)網(wǎng)緊跟國家發(fā)展的需要，推進(jìn)學(xué)院校園網(wǎng)建設(shè)更上一個新臺階。IPV6的優(yōu)越性使校園生活更加便捷和豐富，隨著未來軟硬件實力的不斷前進(jìn)，IPV6校園網(wǎng)的建成必將為數(shù)字校園建設(shè)的一大助力。

不足之處是由于我院師生是通過認(rèn)證的方式進(jìn)行上網(wǎng)，現(xiàn)有的客戶端和網(wǎng)頁認(rèn)證方式并不適合IPV6的認(rèn)證，這也是我院在初步建成IPV6的校園網(wǎng)后所面臨的直接問題，不認(rèn)證直接通過IPV6上網(wǎng)，會導(dǎo)致無法有效管控師生的上網(wǎng)行為，形成管理上的漏洞，造成安全隱患，鑒于這種情況，我們將在往后的工作中，重點研究解決方式方法，爭取早日讓師生正常使用IPV6。

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