IPV6 在高校部署探索

潘思治 柳州铁道职业技术学院

网络的快速发展改变了人们的生活，互联网逐渐渗透到了社会的各个领域中。其不单单能够为用户提供数据、音频以及视频资料，同时还能够提供移动服务。随着智能手机、平板电脑和笔记本电脑的大量应用，人们迫切希望能够将移动设备与网络进行联系，共享网络资源。当前，我国政府提出了“互联网+”的理念，希望能够借助互联网实现行业变革，从而获得阶段的社会与经济效益。在此背景下，传统IPv4 早已无法满足时代发展的诉求，对互联网深入发展产生了阻碍作用。所以，构建全新的互联网是解决该问题的有效方式，IPv6 网络应运而生。

高校作为教学、科研的主要场所，对于校园网络有着相对较高的要求。目前，部门高校已经开始将IPv6 技术用于校园网建设，并且获得了可喜的成绩，如何推广IPv6，提升高校覆盖率，成为了各界关注的焦点问题。文章从IPv6 在高校校园网络中的建设现状出发，对IPv6 在高校中的部署问题进行了深入探究，旨在为相关的研究工作提供理论参考。

一、高校IPv6 部署现状

在“双一流”大学的建设框架下，很多高校开始提升对校园网络的重视程度，伴随着高校网络规模的持续扩大，对于IP 地址的需求也持续增加，这对于目前很多高校中依然采用的IPv4 网络地址空间无疑提出了较大挑战。因为IPv4 本身的地址空间相对有限，因此，很多高校在网络建设的过程中很难获得充足的IP 地址资源，此外，大量地址翻译工作也使得IPv4 不堪所累，影响了网络稳定性。因此，IPv6 提到IPv4 已经成为了高校网络发展的必然趋势。从现在的情况来看，高校IPv6 部署过程中依然存在着诸多问题。

首先，IPv6 的发展不够均衡。当前最大规模的IPv6 网络是使用纯IPv6 技术支持的科研与教育计算机网络，已经有很多高校接入该网络中。在对那些没有接入该网络的高校调查中发现，绝大多数高校的网络设备比较落后，不支持IPv6，对于那些支持IPv6 的高校而言，IPv6 主要是通过孤岛的形式存在，难以充分发挥作用，这种局限性影响了IPv6 网络在高校的有效部署。

其次，IPv6 的应用资源相对匮乏。目前，已经有上千个IPv6 资源可以被用于校园网络中，尽管大型网络中能够实现对资源的有效应用，但是整体规模依然较低，IPv6 的优势无法得到充分的发挥。

二、IPv6 的优越性

相较于IPv4 来说，IPv6 具备了显著的优势。

第一，地址空间庞大。IPv6 能够将当前IPv4 的地址从32 位拓展到128 位，有效解决了IPv4 地址不足的问题。从理论上可以提供3.4×1038个地址，可以充分满足IP 地址的需求量。IPv6 不仅仅支持分层地址结构，更加容易寻址，同时也能够扩展支持组播地址，使得数据包可以发给任何节点。

第二，包头格式简化。IPv6 简化了数据包，不仅降低了网络带宽开销，同时也降低了路由器与交换机对于报头处理开销。

第三，完善的Qos。在对流量标识进行验证的基础上，能够了解数据包QoS 的级别以及需求，并且按照网络的实际情况进行转发。按照不同的应用提供与之相对应的服务质量，确保了相关业务数据传输质量。

第四，安全机制可靠。IPv6 采用的是IPSec 作为IP 保护的通信协议，其能够提供加密以及认证两种不同的安全机制，可以实现远程机构内部网络的无缝接入，还能够确保网络层端到端的机密性与完整性。

第五，IPv6 使用了无状态地址的自动配置技术，能够保证即插即用，使得IPv6 网络当中的节点能够接入网络当中，不需要人工给予干预。

第六，可拓展性。IPv6 不单单能够扩展报头，同时还能够支持选项部分，为后期网络中添加新的应用提供了保证，同时，也使得报头转发更加的有效。

三、IPv6 在高校中的部署策略

（一）总体部署步骤

重新构建IPv6 通常会耗费大量的资金，同时如果对网络进行了全部更换与升级还会产生兼容性的问题，所以，对于多数高校来说可以采用过渡性的方案，分四步完成IPv6 的部署。第一，对于依然采用IPv4 的高校，可以在其基础上完成升级与过渡，使用翻译转换技术以及双栈协议，使得IPv6 能够实现基本通信功能。第二，随着师生对于IPv6 认识度的不断提升，可以将IPv6 用于主干网络，以此协议为核心构建学校教学网络服务平台，将校园网业务慢慢向IPv6过渡，传输数据可以使用翻译转换以及隧道技术。第三，该阶段IPv6 已经在高校网络中处在主导位置，校内的师生也能够使用全新的网络协议连接网络，但是依然将隧道技术作为数据传输方式。第四，完全IPv6 化。在网络硬件以及软件中均采用IPv6 协议，完全摆脱IPv4，使得教学以及运营工作都是在IPv6 协议下通信。

（二）高校IPv6 部署方法

IPv6 部署方式选择上主要使用核心层、汇聚层以及接入层三层模式，在数据传输中则使用隧道、双栈以及翻译转换技术。

核心层肩负了汇聚以及承担校园网流量的作用，可以实现控制路由以及分担负载等方面的功能。在选择核心层网络设备的时候，要充分考虑核心层本身所具备的冗余灾备能力，保证其运行的安全性以及稳定性，为了能够充分应对未来数据传输的根本需求，还需要充分考量未来空间拓展以及技术升级等方面的要求。核心层需要支持RMON、SNMP 网络管理协议以及IPv4/IPv6 双栈协议。

汇聚层主要连接核心层与接入层，通过两层网络节点，有效聚合访问控制路由。该层网络设备要求，要充分考虑其高性能、扩展性以及高容量的需求，要求能够支持mini 接口，具备IP 流量处理功能，要支持IPv4/IPv6 双栈协议。按照高校网络的具体情况，将每一栋楼作为节点，有效连接食堂、宿舍以及图书馆。

接入层直接连接上网用户，因此，其在运行的进程中会受到ICMP 风暴以及ARP 供给。接入层中的网络设备会经常和用户之间进行上网数据的交换，所以，设备要具备一定的性价比，充分满足即插即用的需求，降低网络配置环节。接入层要具备IPv6 网关、WEB网络管理以及组播等相关功能，同时还要支持用户认证与管理制度，确保网络的安全性。