下一代动态主机配置协议DHCPv6研究与协议实现

摘要

该论文研究的主题是动态主机配置协议(DHCP-Dynamic Host Configuration Protocol),其重点是基于IPv6的动态主机配置协议(DHCPv6).实现动态主机配置的目的是为了在Internet网络环境下实现网络参数(特别是网络地址)配置、管理的自动化,降低网络维护人员的劳动强度和提高网络资源利用率.实践证明:DHCP在基于IPv4的Internet的运行管理中发挥了重要的作用.新一代IP协议(IPv6)地址空间的扩大和地址结构的灵活性,给从IPv4向IPv6过渡带来许多新的问题,研究基于IPv6的DHCPv6协议,并通过实践进一步完善DHCPv6,就具有十分重要的研究意义和实验价值.该项目开发工作是四川省网络通信技术重点实验室有关IPv6协议栈协议实现与测试系统研究工作的组成部分.IETF对DHCPv6标准的制订工作尚处于前期阶段,除制订了两个相关的RFC外,大量的工作尚处于建议草案阶段.因此,至今国外也没有完整的DHCPv6协议实现,国内的相关研究工作就更少.该文作者在参阅大量外文资料的背景下对IPv4/DHCPv4及IPv6/DHCPv6做了较深入的分析和比较,在参考部分DHCPv4工作模型的基础上;根据已有的DHCPv6建议草案和RFC文本中自然语言的描述,探讨性地采用状态变迁图/表和时序图的方式描述了DHCPv6客户机和服务器工作状态变迁和信息交换过程;在此基础上初步开发出一套Linux环境下的支持DHCPv6协议软件,并在实验室内对该软件进行了初步的测试.为了确保该测试的客观性,将该测试结果与委托第三方进行的测试结果进行了比较,初步证实了该软件基本符合DHCPv6的相关标准.

目录

文摘

英文文摘

第1章绪论

1.1主机地址配置协议出现背景与概要

1.2相关技术国内外研究现状和发展趋势

1.2.1IPv4向IPv6的过渡

1.2.2 DHCPv4与DHCPv6研究现状

1.3开展研究的动因、背景、重点及论文安排

1.3.1开展本研究的动因与背景

1.3.2本论文的组织结构

第2章DHCP从IPV4到IPV6的迁移

2.1 IPv4与IPv6的主要区别

2.2 IPv4与IPv6报头/分组头的差异

2.3 IPv4与IPv6地址结构的差异

2.3.1IPv4的地址结构

2.3.2IPv6地址类型

2.3.3IPv6地址表示形式

2.3.4IPv6地址空间

2.4 DHCP从IPv4到IPv6的迁移

2.4.1IPv6下自动配置的机理及过程

2.4.2从DHCPv4到DHCPv6

第3章DHCPV6软件分析设计

3.1 DHCPv6原理

3.1.1DHCPv6概述

3.1.2 DHCPv6基本功能组成部件

3.1.3 DHCPv6处理过程细节

3.1.4 DHCPv6消息

3.1.5 DHCPv6地址范围设计

3.1.6DHCPv6CLIENT工作原理

3.1.7DHCPv6SERVER工作原理

3.1.8 DHCPv6REPLY工作原理

3.1.9 CLIENT/SERVER信息交换

3.2 DHCPv6状态机

3.2.1地址状态变迁图

3.2.2 CLIENT状态变迁

3.2.3 SERVER状态变迁

3.3 DHCPv6协议软件系统结构设计

3.3.1系统结构框图

3.3.2系统子模块功能划分

第4章DHCPV6在LINUX下的实现

4.1 LINUX下IPv6网络研究实验

4.1.1软件平台IPv6协议支持现状

4.1.2 Linux内核支持

4.2 DHCPv6实现中的主要参数

4.2.1DHCPv6协议中的重要常量

4.2.2 DHCPv6协议中的消息

4.2.3 DHCPv6协议中的节点识别

4.2.4 DHCPv6协议中的消息超时

4.2.5 DHCPv6协议中的状态码

4.2.6IPv6Socket API

4.3系统实现功能

4.4 DHCPv6 CLIENT的实现

4.4.1配置及数据库维护

4.4.2 CLIENT的初始化

4.4.3 CLIENT流程图

4.4.4选项处理

4.4.5进入网络

4.4.6服务器请求(Solicit)

4.4.7 地址请求(Requestingthe addresses)

4.4.8地址配置

4.4.9地址更新(Renewingthe addresses)

4.4.10地址重绑定(Rebindingthe addresses)

4.4.11CLIENT的mainloop过程

4.4.12地址确认(Confirmingthe addresses)

4.4.13地址释放(Releasingthe addresses)

4.4.14地址拒绝(Decliningthe addresses)

4.4.15信息请求(Information-request)

4.4.16 CLIENT对SERVER消息的处理

4.5 DHCPv6 SERVER的实现

4.5.1配置及数据库维护

4.5.2 SERVER的初始化

4.5.3地址数据库的初始化

4.5.4地址授权策略

4.5.5 SERVER流程图

4.5.6 SERVER么告(Advertise)

4.5.7 SERVER应答(Reply)

4.5.8 DNS更新支持

4.6 DHCPv6 RELAY的实现

4.7 DHCPv6消息选项对应表

4.8运行方式

第5章DHCPV6系统的测试

5.1 DHCPv6测试概述

5.2 DHCPv6测试集的规划

5.3本测试采用的测试方法和测试例描述工具

5.3.1实验测试网络环境

5.3.2测试脚本设计

5.3.3测试结果

第6章结论及展望

致谢

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文及科研成果

附录英汉词汇对照表