双栈安全的网络融合业务设计与实现
目 录
1 绪论 1
1.1 研究背景 1
1.2 选题依据及意义 1
1.3 课题研究现状以及发展展望 2
1.4 基本要求 2
2 网络现状分析 3
2.1 有线网络现状分析 3
2.1.1 融合前网络环境概述 3
2.1.2 接入层网络现状分析 4
2.1.3 汇聚层网络现状分析 4
2.1.4 核心层网络现状分析 4
2.1.5 现行业务分析 5
2.1.6 IPv6现状分析 5
2.2 无线网络现状分析 5
2.2.1 两个校园网无线覆盖综述 5
2.2.2 现行无线网络拓扑概述 5
2.3 网络融合设计需求分析 5
2.3.1 网络融合设计需求分析 5
2.3.2 融合后有线网络需求分析 6
2.3.3 融合后的无线网络需求分析 6
2.3.4 融合后IPv6网络需求分析 6
3 网络融合设计 6
3.1 网络融合设计方案 6
3.1.1 网络融合介质选择 6
3.1.2 网络融合设计思路 8
3.1.3 融合网络路由问题 8
3.1.3 网络融合设计高可用设计 9
3.1.4 融合高可用整体设计实现 11
3.2 网络融合后问题分析 13
3.2.1 融合后网络出口选择 13
3.2.2 IPv4地址冲突问题 13
3.2.3 安全不统一问题 14
3.2.4 业务统一问题 14
3 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: *351916072*
.2.5 IPv6环境问题 14
4 融合后的网络设计 144.1 融合后有线网络设计 14
4.1.1 接入和汇聚层高可用业务升级 14
4.1.2 接入和汇聚层安全业务升级 17
4.1.3 核心网络业务升级 20
4.2 融合后无线网络设计 20
4.2.1 设计必要性 20
4.2.2 WLAN规划研究方向 21
4.2.3 WLAN基本组网架构 21
4.2.4 WLAN转发方式分类 22
4.2.5 WLAN安全设计 22
4.2.6 WLAN规划与设计 23
4.3 融合后的组播网络设计 24
4.3.1 应用组播必要性 24
4.3.2 组播网络架构运行原理 24
4.3.2 组播网络设计实现 26
4.4 融合后的IPv6网络设计 27
4.4.1 IPv6网络概述 27
4.4.2 IPv6网络地址规划 27
4.4.3 IPv6网络路由设计 28
4.4.3 IPv6网络设计实现 28
5 系统测试 30
5.1 融合设计测试 30
5.2 有线网络设计测试 31
5.2.1 接入层和汇聚层测试 31
5.2.2 核心层测试 32
5.2.3 组播网络测试 33
5.2.4 IPv6网络测试 34
5.3 无线网络设计测试 34
结 论 38
致 谢 39
参考文献 40
1 绪论
1.1 研究背景
身在21世纪的今天网络已经成为现在社会上几乎每一个人都离不开的工具，我们会利用网络购物，利用网络社交、利用网络办公。在网络中我们作为一个用户，也需要被对应的网络管理员有效的管理。
在20世纪的60年代，美国和苏联都在计划着夺取世界中心国家的政治地位和经济地位。当时的美国为了军事上可以通信更加方面，在1969年设计出了世界上第一个网络——“ARPA”网络。刚刚出现的ARPA网络只关联了4台计算机，供美国的科学家们设计真正可以使用的网络所用，这也就是今天的Internet的前身。到了19世纪70年代，ARPA net中已经出现了几十台计算机同时运行了，网络环境初具规模。在当时存在的网络出现一个问题，就是只能在几十台计算机的小网络中相互通信，网络和网络之间并不能相互通信。介于以上原因科学家也是在ARPA上开始投入了更多的精力完善它，想完善的最核心内容就是使用什么样的解决方案使得网络可以彼此互联实现“互联网”。在研究互联网的过程中，科学家们都在立志于构建一个层次化的网络架构，在研究的内容里也就包含了今天正在使用的TCP/IP。TCP/IP有一个十分重要的特点就是开源，所有的规范和协议都是公开的，这样做的目的就是为了使得所有厂家研发出来的网络设备都可以相互兼容。1982年ARPA接受了TCP/IP被选定为网络运行的工业标准。1992年，这一年美国的多家互联网巨头公司联合构建了一个新形式的网络——“ANSnet”。1993年美国宣布建立国家基本的信息基础设施 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: *351916072*
，随后世界上很多国家观察到了计算机网络的巨大未来，也开始纷纷的建立了属于自己国家的基础设施。进入到21世纪之后，网络发展速度更是越发的快速，人类真正意义上的进入了“信息时代”。
1.2 选题依据及意义
随着社会的日新月异的发展，人们的工作学习和生活都有很多的网络接入需求，与此同时网络中的信息被也越来越多的人所使用，并且它的重要性也受到人们的关注。现在，庞大的网络体系之中，仍然存在着很多不安全不可靠的网络设计，这个问题存在在各个方面，个人、公司、国家重要信息泄露比比皆是。当今很明显计算机的网络安全问题已经越来越让人堪忧了，而到截止到目前为止或者是可见的未来，都不可能绝对意义上的解决安全问题。现在的大型园区网被袭击的越来越频繁，这些问题对于企业政府等机构造成了巨大的经济损失。
随着社会的进步和网络的普及，地球上大部分地区都已经被网络所覆盖。所有网络都使用着各种各样的网络设备实现安全、可靠、路由等作用。正是因为这样，在生产环境当中越来越多的企业和学校因为业务或者管理的融合需要对原始的基础网络部署融合业务。所谓的网络融合就是把两个原本相互独立管理域的网络通过某种介质使用某种技术实现网络业务的互通，使得融合后的网络在管理和业务上都融为一个网络体系。除此之外，随着物联网的普及，万物互联时代即将到来，IPv4因为自身地址数量限制已经无法满足网络发展的需要。虽然现在使用NAT和子网划分技术使其得到了一定的缓解但是毕竟只是过度方案，为了在地址数量上满足物联网发展的需求IPv4到IPv6的迁移已经开始。在过度阶段最常使用的解决方案就是基于IPv4和IPv6的双栈组网，同时运行两种协议等待应用程序对IPv6协议支持的跟进，随时准备平滑迁移。
1.3 课题研究现状以及发展展望
今天快速发展的计算机网络系统，已经几乎覆盖了我们每一个人的生活，成为工作、生活、社交、购物的中心枢纽。面对日新月异的变化和新一代互联网设施的不断更替，计算机网络的未来在普遍的认识中包含一下几个方面：1.更加的智能化。随着近几年云计算和大数据的普及，为计算网络提出了一个新的挑战，那就是如何提供足够的带宽，足够优化的选路机制，足够智能的终端识别。2.具有更强的移动性质。移动互联网已经在这几年发生了爆炸式的增长，互联网企业也成为了最受关注的企业，但是对于移动设备的爆炸有线网络中的认证设计和无线网络中的无感知漫游可能还会存在一定的发展空间。3.融合的时代来临。以前我们在谈论网络的时候更多说的都是计算机网络，但是随着云计算，虚拟化，存储，集群等新的名词大量到来的前提之下，网络变得越来越复杂越来越难控制。对新型的技术如何更简单的融入网络的大结构之下是未来最主要的命题之一。
1 绪论 1
1.1 研究背景 1
1.2 选题依据及意义 1
1.3 课题研究现状以及发展展望 2
1.4 基本要求 2
2 网络现状分析 3
2.1 有线网络现状分析 3
2.1.1 融合前网络环境概述 3
2.1.2 接入层网络现状分析 4
2.1.3 汇聚层网络现状分析 4
2.1.4 核心层网络现状分析 4
2.1.5 现行业务分析 5
2.1.6 IPv6现状分析 5
2.2 无线网络现状分析 5
2.2.1 两个校园网无线覆盖综述 5
2.2.2 现行无线网络拓扑概述 5
2.3 网络融合设计需求分析 5
2.3.1 网络融合设计需求分析 5
2.3.2 融合后有线网络需求分析 6
2.3.3 融合后的无线网络需求分析 6
2.3.4 融合后IPv6网络需求分析 6
3 网络融合设计 6
3.1 网络融合设计方案 6
3.1.1 网络融合介质选择 6
3.1.2 网络融合设计思路 8
3.1.3 融合网络路由问题 8
3.1.3 网络融合设计高可用设计 9
3.1.4 融合高可用整体设计实现 11
3.2 网络融合后问题分析 13
3.2.1 融合后网络出口选择 13
3.2.2 IPv4地址冲突问题 13
3.2.3 安全不统一问题 14
3.2.4 业务统一问题 14
3 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: *351916072*
.2.5 IPv6环境问题 14
4 融合后的网络设计 144.1 融合后有线网络设计 14
4.1.1 接入和汇聚层高可用业务升级 14
4.1.2 接入和汇聚层安全业务升级 17
4.1.3 核心网络业务升级 20
4.2 融合后无线网络设计 20
4.2.1 设计必要性 20
4.2.2 WLAN规划研究方向 21
4.2.3 WLAN基本组网架构 21
4.2.4 WLAN转发方式分类 22
4.2.5 WLAN安全设计 22
4.2.6 WLAN规划与设计 23
4.3 融合后的组播网络设计 24
4.3.1 应用组播必要性 24
4.3.2 组播网络架构运行原理 24
4.3.2 组播网络设计实现 26
4.4 融合后的IPv6网络设计 27
4.4.1 IPv6网络概述 27
4.4.2 IPv6网络地址规划 27
4.4.3 IPv6网络路由设计 28
4.4.3 IPv6网络设计实现 28
5 系统测试 30
5.1 融合设计测试 30
5.2 有线网络设计测试 31
5.2.1 接入层和汇聚层测试 31
5.2.2 核心层测试 32
5.2.3 组播网络测试 33
5.2.4 IPv6网络测试 34
5.3 无线网络设计测试 34
结 论 38
致 谢 39
参考文献 40
1 绪论
1.1 研究背景
身在21世纪的今天网络已经成为现在社会上几乎每一个人都离不开的工具，我们会利用网络购物，利用网络社交、利用网络办公。在网络中我们作为一个用户，也需要被对应的网络管理员有效的管理。
在20世纪的60年代，美国和苏联都在计划着夺取世界中心国家的政治地位和经济地位。当时的美国为了军事上可以通信更加方面，在1969年设计出了世界上第一个网络——“ARPA”网络。刚刚出现的ARPA网络只关联了4台计算机，供美国的科学家们设计真正可以使用的网络所用，这也就是今天的Internet的前身。到了19世纪70年代，ARPA net中已经出现了几十台计算机同时运行了，网络环境初具规模。在当时存在的网络出现一个问题，就是只能在几十台计算机的小网络中相互通信，网络和网络之间并不能相互通信。介于以上原因科学家也是在ARPA上开始投入了更多的精力完善它，想完善的最核心内容就是使用什么样的解决方案使得网络可以彼此互联实现“互联网”。在研究互联网的过程中，科学家们都在立志于构建一个层次化的网络架构，在研究的内容里也就包含了今天正在使用的TCP/IP。TCP/IP有一个十分重要的特点就是开源，所有的规范和协议都是公开的，这样做的目的就是为了使得所有厂家研发出来的网络设备都可以相互兼容。1982年ARPA接受了TCP/IP被选定为网络运行的工业标准。1992年，这一年美国的多家互联网巨头公司联合构建了一个新形式的网络——“ANSnet”。1993年美国宣布建立国家基本的信息基础设施 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: *351916072*
，随后世界上很多国家观察到了计算机网络的巨大未来，也开始纷纷的建立了属于自己国家的基础设施。进入到21世纪之后，网络发展速度更是越发的快速，人类真正意义上的进入了“信息时代”。
1.2 选题依据及意义
随着社会的日新月异的发展，人们的工作学习和生活都有很多的网络接入需求，与此同时网络中的信息被也越来越多的人所使用，并且它的重要性也受到人们的关注。现在，庞大的网络体系之中，仍然存在着很多不安全不可靠的网络设计，这个问题存在在各个方面，个人、公司、国家重要信息泄露比比皆是。当今很明显计算机的网络安全问题已经越来越让人堪忧了，而到截止到目前为止或者是可见的未来，都不可能绝对意义上的解决安全问题。现在的大型园区网被袭击的越来越频繁，这些问题对于企业政府等机构造成了巨大的经济损失。
随着社会的进步和网络的普及，地球上大部分地区都已经被网络所覆盖。所有网络都使用着各种各样的网络设备实现安全、可靠、路由等作用。正是因为这样，在生产环境当中越来越多的企业和学校因为业务或者管理的融合需要对原始的基础网络部署融合业务。所谓的网络融合就是把两个原本相互独立管理域的网络通过某种介质使用某种技术实现网络业务的互通，使得融合后的网络在管理和业务上都融为一个网络体系。除此之外，随着物联网的普及，万物互联时代即将到来，IPv4因为自身地址数量限制已经无法满足网络发展的需要。虽然现在使用NAT和子网划分技术使其得到了一定的缓解但是毕竟只是过度方案，为了在地址数量上满足物联网发展的需求IPv4到IPv6的迁移已经开始。在过度阶段最常使用的解决方案就是基于IPv4和IPv6的双栈组网，同时运行两种协议等待应用程序对IPv6协议支持的跟进，随时准备平滑迁移。
1.3 课题研究现状以及发展展望
今天快速发展的计算机网络系统，已经几乎覆盖了我们每一个人的生活，成为工作、生活、社交、购物的中心枢纽。面对日新月异的变化和新一代互联网设施的不断更替，计算机网络的未来在普遍的认识中包含一下几个方面：1.更加的智能化。随着近几年云计算和大数据的普及，为计算网络提出了一个新的挑战，那就是如何提供足够的带宽，足够优化的选路机制，足够智能的终端识别。2.具有更强的移动性质。移动互联网已经在这几年发生了爆炸式的增长，互联网企业也成为了最受关注的企业，但是对于移动设备的爆炸有线网络中的认证设计和无线网络中的无感知漫游可能还会存在一定的发展空间。3.融合的时代来临。以前我们在谈论网络的时候更多说的都是计算机网络，但是随着云计算，虚拟化，存储，集群等新的名词大量到来的前提之下，网络变得越来越复杂越来越难控制。对新型的技术如何更简单的融入网络的大结构之下是未来最主要的命题之一。
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