基于IPv6网络拓扑结构自动发现方法的研究

摘要

当前互联网发展正面临一系列来自网络技术本身的、应用和管理运营方面的挑战，诸如网络的可扩展性(包括IP地址空间和路由)、网络系统及信息安全、信用，端到端的高性能通信和服务质量控制等方面。所有这些问题在现有的框架下都无法很好的解决。IETF从1991年开始着手研究下一代IP网络协议——IPv6协议，同时基于IPv6的下一代互联网的实验网正在全球范围内广泛部署，下一代互联网管理和测量问题正在成为一个新的研究热点。网络拓扑管理一直是IP网络管理中的一个基本功能，主要实现网络拓扑的自动搜索发现、并对网络拓扑定期更新，同时管理网络设备的配置信息。由于IPv6网络庞大的节点数量以及IPv6对各类协议的重新定义，适用于IPv4网络异步探测方式的拓扑发现技术和方法不能很好的适应IPv6网络环境。因此，大规模网络环境下，特别是IPv6和IPv4混合网络环境下的拓扑自动发现和管理成为网络管理功能面临的现实问题，同时也成为本文研究的核心内容。 本文首先介绍了网络管理中拓扑管理的作用，然后通过分析IPv6相对于IPv4协议产生的变化、IPv6地址、IPv6过渡策略、IPv6的应用，得到IPv6网络拓扑自动发现需要解决的问题。本文针对这些问题进行了分析和研究，并给出相应的设计方案。主要的工作和取得的成果包括： 1．分析研究基于多播地址的本地链路拓扑信息发现方法，能够自动发现本地链路内的所有路由器和主机节点，以及本地链路内节点的全局地址、MAC地址、设备名称等配置信息的获取方法和双栈节点的识别方法。 2．分析研究骨干网络的拓扑发现方法，能够自动发现骨干网中路由器之间的连接关系和设备的基本信息，另外提出了骨干网络双栈节点的识别方法。 3．分析研究基于生命周期的拓扑更新方法，能够定期对IPv6网络拓扑发现结果进行更新，保证拓扑发现结果能够始终与实际网络拓扑相符。 综合以上方法和技术，得到了IPv6网络拓扑发现原型系统的设计方法和相应算法，以便满足IPv6网络拓扑自动发现的实际需求。

目录

文摘

英文文摘

声明

1概论

1.1研究背景

1.2研究内容和目标

1.3本文的结构组织

2网络管理基础

2.1网络管理概述

2.1.1网络管理的基本内容

2.1.2网络管理的基本功能

2.2网络管理系统功能结构

2.3网络管理中拓扑管理的作用

2.4网络拓扑管理的研究现状

2.5 小结

3 IPv6技术基本原理

3.1 IPv6概述

3.2 IPv6地址

3.2.1单播地址

3.2.2任意播地址

3.2.3组播地址

3.3过渡策略

3.3.1双栈技术

3.3.2隧道技术

3.3.3网络地址转换技术

3.4 ICMPv6消息和邻居发现服务

3.5 IPv6的相关应用

3.6小结

4 IPv6网络拓扑发现系统的结构设计

4.1 DCampus SNM2000网络运行管理系统

4.1.1 DCampus SNM2000网络拓扑及配置管理子系统主要功能

4.1.2网络拓扑结构管理模块

4.1.3设备配置信息管理模块

4.1.4状态监测模块

4.2系统功能分析

4.3设计方案的选择

4.3.1集中式的拓扑发现方法

4.3.2层次化的拓扑发现方法

4.4系统的整体结构设计

4.4.1本地代理

4.4.2管理中心

4.4.3拓扑更新模块

4.5小结

5系统主体部分的设计

5.1本地代理的设计

5.1.1本地链路节点发现模块的设计

5.1.2本地链路双栈节点识别模块的设计

5.1.3 Tunnel发现模块的设计

5.1.4本地链路拓扑更新的设计

5.2管理中心的设计

5.2.1骨干网拓扑发现模块的设计

5.2.2骨干网双栈节点识别模块的设计

5.2.3骨干网拓扑更新的设计

5.2.4信息处理模块的设计

5.3小结

6结论

1论文成果

2进一步的工作

致谢

参考文献

附录：名词解释