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      基于SDN的IPv4與IPv6互聯技術研究

      2020-09-04 17:26云杰小編閱讀:39

      基于SDN的IPv4與IPv6互聯技術研究

      隨著網絡規模的擴大和各種各樣新應用的產生,IPv4網絡暴露出來越來越多的問題,如IPv4地址耗盡、安全性問題、QoS(服務質量)問題、配置不夠簡便等。這些問題已嚴重阻礙了當前互聯網的發展,因此設計制定了新的IPv6協議。而要將當前的IPv4網絡完全升級為IPv6網絡需要付出巨大的成本,因此在未來一段漫長的時間內IPv4與IPv6會同時存在。為保證網絡業務的連續性,在IPv4與IPv6共存階段必須引入IPv6過渡技術。當前使用的每種過渡技術都只針對某一種特定應用需求而不具有普適性。因此在實際部署中根據具體應用需求在網絡中添加具有相應功能的設備,這不但會增加網絡功能的復雜性,而且配置復雜易造成資源浪費。

      SDN(Software Defined Networking)是由斯坦福大學CleanSlate研究組提出的一種新型網絡架構,其核心思想是將傳統網絡中的網絡控制與網絡轉發解耦分離成一個控制面和一個數據面,控制面對外界開放標準控制接口,網絡管理員可以使用這些控制接口編寫具體的網絡應用程序從而達到對網絡具體需求的控制。而數據面僅根據來自控制面的命令對網絡中數據通信進行轉發等處理。SDN自從其問世以來,以其通過軟件編程來實現對網絡實行更加靈活、開放、細粒度的管理和控制廣受學術界和企業界的關注。目前OpenFlow作為SDN一種比較受最多認可實現方式,在學術界、企業界得到了廣泛研究和發展。因此SDN很可能會成為下一代互聯網體系架構的方向。

      SDN出現后已經在很多方面得到關注和應用,但是如何在傳統IPv6過渡技術中引入結合SDN技術,從而解決IPv4與IPv6共存階段網絡的復雜性和業務的可持續性,目前還沒有過多深入的研究。

      基于SDN的IPv4與IPv6互聯系統的設計

      路由子系統

      控制器為IPv4與IPv6網絡間的數據通信選擇路徑需要根據IP地址判斷數據包是否需要由互聯網關處理或是數據包的出口邊界路由,SDN控制器僅實現了對SDN網絡的基本管理控制功能,它實際管理的是一個二層鏈路網絡,不支持不同網絡間的三層路由功能。因此本文在控制器的基本功能架構基礎之上設計實現了路由子系統,這樣對于連接到SDN網絡的其他網絡來說相當于連接到一個中心路由器上。路由子系統包括路由配置模塊、路由設備探測模塊和路由信息管理模塊理模塊三個功能模塊。

      1.路由配置模塊:網絡管理員通過該模塊配置邊界路由設備和配置邊界路由設備的網絡可達信息,即邊界路由設備的路由表。

      2.路由設備探測模塊:該模塊主要用來探測定位邊界路由設備在SDN網絡中具體物理信息。

      3.路由信息管理模塊:管理維護SDN網絡中已知的邊界路由設備和邊界路由設備中的網絡可達信息。

      互聯子系統

      控制器收到一個交換機不能處理的數據包后,若發現該數據包需要翻譯轉換,則先將該數據包轉發到互聯網關由互聯子系統處理?;ヂ摼W關收到該數據包后為數據包做協議翻譯與地址轉換處理,然后將翻譯轉換完成的新數據包發送到網絡中由控制器繼續處理?;ヂ撟酉到y包括DNS-ALG(Domain Name System-ApplicationLayer Gateway)和NAT-PT(Network Address Translation-Protocol Translation)模塊兩個功能模塊。

      1.NAT-PT模塊:主要是實現IPv4格式數據包與IPv6格式數據包間的翻譯轉換,包括協議翻譯與地址轉換。

      2.DNS-ALG模塊:在NAT-PT模塊基礎上,通過域名解析建立IPv4地址與IPv6地址的映射。


      文章標題:《基于SDN的IPv4與IPv6互聯技術研究》

      作  者:云杰小編。本文部分資料來源于網絡,轉載目的在于傳遞更多信息及學習參考:http://www.lulutops.com/showinfo-114-2957-0.html

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