CN112383647A - 一种基于space6和双栈技术的网络系统 - Google Patents

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陶骏
杜敏
应沈静
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Abstract

本发明提供了一种基于SPACE6和双栈技术的网络系统，部署在网络出口处，包括交换机、路由器以及SPACE6平台，其中所有的路由器和交换机上开启双栈技术，所述SPACE6平台融合网络层和应用层翻译技术，可将IPv6协议的内容和IPv4协议的内容互相转换，用户端经由交换机和路由器传送过来的不同地址对应的用户需求可在所述SPACE6平台进行转换。本发明设计合理，在网络出口处部署一套基于Space6技术的IPv6‑IPv4转换系统，完成互联网IPv6用户访问外网IPv4网站的需求，也能完成互联网IPv4用户访问外网IPv6网站的需求，在尽量降低投资的情况下，高效率的对网络数据进行转发。

Description

一种基于SPACE6和双栈技术的网络系统
技术领域
本发明主要涉及电子信息和计算机网络技术领域，具体涉及一种一种基于SPACE6和双栈技术的网络系统。
背景技术
互联网是关系国民经济和社会发展的重要基础设施，深刻影响着全国经济格局、利益格局和安全格局。抓住全球网络信息技术加速创新变革、信息基础设施快速演进升级的历史机遇，构建高速率、广普及、全覆盖、智能化的下一代互联网，是加快网络强国建设、加速国家信息化进程、助力经济社会发展、赢得未来国际竞争新优势的必然要求。经过多年发展，我国在技术研发、网络建设、应用创新等方面取得了重要阶段性成果，已具备大规模部署IPv6网络的条件。
但是由于历史和经济的原因，很多区域还是存在大量的IPV4网络，企业建立网络时既要满足IPv6用户的接入，也要满足IPv4的用户的接入，此时就需要在相关的网络设备上开起双栈技术，满足IPv4和IPv6用户的接入，接入后用户对web的访问也需要经过处理后才能运行。
发明内容
发明目的
本发明通过建立一个满足IPv4和IPv6用户接入的网络，在尽量降低投资的情况下，高效率的对网络数据进行转发，使得IPv4用户能够访问IPv6网站，IPv6用户也能够访问IPv4网站。
技术方案
为达到上述目的，本发明提供的技术方案为：一种基于SPACE6和双栈技术的网络系统，部署在网络出口处，包括交换机、路由器以及SPACE6平台，其中所有的路由器和交换机上开启双栈技术，所述SPACE6平台融合网络层和应用层翻译技术，可将IPv6协议的内容和IPv4协议的内容互相转换，用户端经由交换机和路由器传送过来的不同地址对应的用户需求可在所述SPACE6平台进行转换。
进一步的，网络中的节点同时支持IPv4和IPv6协议栈，网络节点在逻辑上成为IPv4和IPv6两个并行网络，能够同时处理IPv4和IPv6的数据包，源节点根据目的节点的不同选用不同的协议栈，而网络设备根据报文的协议类型选择不同的协议栈进行处理和转发。
进一步的，所述交换机上配置vlan。
进一步的，所述路由器在IPv4协议族中通过OSPFv2协议通信，所述路由器在IPv6协议族中通过OSPFv3协议通信，
进一步的，所述路由器上配置两套子接口，分别终结关于IPv4用户和IPv6用户的网关。
进一步的，双栈可以在一个单一的设备上实现，也可以是一个双栈骨干网，所述双栈骨干网中的所有设备必须同时支持IPv4/IPv6协议栈，连接双栈网络的接口必须同时配置IPv4地址和IPv6地址。
有益效果
采用本发明提供的技术方案，与现有技术相比，具有如下有益效果：
本发明设计合理，在网络出口处部署一套基于Space6技术的IPv6-IPv4转换系统，完成互联网IPv6用户访问外网IPv4网站的需求，也能完成互联网IPv4用户访问外网IPv6网站的需求，在尽量降低投资的情况下，高效率的对网络数据进行转发。
附图说明
图1为IPv4“孤岛”网络示意图；
图2为IPv6“孤岛”网络示意图；
图3为双栈技术应用示例示意图；
图4为本发明的一种实施方式示意图。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述，附图中给出了本发明的若干实施例，但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例，相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容更加透彻全面。
需要说明的是，当元件被称为“固设于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件；当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件；本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同；本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明；本文所使用的术语“及／或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
实施例
IPv6的用户数目增加迅速，但是大量的IPv4用户仍然存在，如下图1和图2，图1中的核心网络和DNS(域名解析)系统是基于IPv6网络的，有部分用户是基于IPv4接入的，称为IPv4“孤岛”，如图1所示，图1中的核心网络和DNS(域名解析)系统是基于IPv4网络的，有部分用户是基于IPv6接入的，称为IPv6“孤岛”如图2所示。
双栈可以在一个单一的设备上实现，也可以是一个双栈骨干网。对于双栈骨干网，其中的所有设备必须同时支持IPv4/IPv6协议栈，连接双栈网络的接口必须同时配置IPv4地址和IPv6地址，双栈技术应用示例示意图如图2所示。
双栈技术用于解决IPv4网络与IPv6网络的共存问题，双栈的应用实施参考图3。
本发明中所有路由器和交换器都开启IPv4和IPv6双栈；交换机上配置vlan，路由器在IPv4协议族中通过OSPFv2协议通信，路由器在IPv6协议族中通过OSPFv3协议通信，路由器上配置两套子接口，分别终结关于IPv4用户和IPv6用户的网关，在网络出口处部署一套基于Space6技术的IPv6-IPv4转换系统，完成互联网IPv6用户访问外网IPv4网站的需求，也能完成互联网IPv4用户访问外网IPv6网站的需求，具体网络拓扑图如图4所示。
在本实施例中，首先，所有的路由器和交换机上开启双栈技术。双栈技术是IPv4向IPv6过渡的一种有效的技术，支持IPv6的逐步过渡，网络中的节点同时支持IPv4和IPv6协议栈，网络节点在逻辑上成为IPv4和IPv6两个并行网络，能够同时处理IPv4和IPv6的数据包，源节点根据目的节点的不同选用不同的协议栈，而网络设备根据报文的协议类型选择不同的协议栈进行处理和转发；
其次搭建SPACE6系统，SPACE6融合网络层和应用层翻译技术，部署快捷，适配多种应用，有效解决外部链接问题（简称“天窗”问题），具备网络加速能力。
具体的，IPv4用户访问IPv6网站时，先从DNS获取网站所对应的SPACE6 IPv6地址，然后通过IPv4网络向SPACE6发出请求。SPACE6收到用户请求后，再通过IPv6转发给相应的网站，网站处理时，解析应用层内容，把其中涉及IPv4协议的内容自动转换成IPv6的内容进行处理，IPv6网站进行处理后，然后再通过IPv4通信协议返回给用户。
IPv6用户访问IPv4网站时，先从DNS获取网站所对应的SPACE6 IPv4地址，然后向SPACE6发出请求；SPACE6收到用户请求后，再通过IPv4转发给相应的IPv4网站，网站处理时，解析应用层内容，把其中涉及IPv6协议的内容自动转换成IPv4的内容进行处理，IPv4网站进行处理后，然后再通过IPv6通信协议返回给用户。
IPv6用户访问IPv6网站不需要经过Space6平台，IPv6用户访问IPv4网站时，用户需求会被送到Space6平台进行转换。IPv4用户访问IPv4网站不需要经过Space6平台，IPv4用户访问IPv6网站时，用户需求会被送到Space6平台进行转换。
网络系统建立后，访问网站解析成功率、用户ping测网站的时延、抖动和丢包率在随机选择的100个样本时间的范围内均正常（每次选择2小时），具体如表1：
表1 测试关键指标
访问网站解析成功率 时延 抖动 丢包率
正常 >=98% <=20ms <=5 <=5
实测 99.5% 7ms 3 2
综上所述，本发明设计合理，在网络出口处部署一套基于Space6技术的IPv6-IPv4转换系统，完成互联网IPv6用户访问外网IPv4网站的需求，也能完成互联网IPv4用户访问外网IPv6网站的需求，在尽量降低投资的情况下，高效率的对网络数据进行转发。
以上所述实施例仅表达了本发明的某种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制；应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围；因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (6)

1.一种基于SPACE6和双栈技术的网络系统，部署在网络出口处，其特征在于：包括交换机、路由器以及SPACE6平台，其中所有的路由器和交换机上开启双栈技术，所述SPACE6平台融合网络层和应用层翻译技术，可将IPv6协议的内容和IPv4协议的内容互相转换，用户端经由交换机和路由器传送过来的不同地址对应的用户需求可在所述SPACE6平台进行转换。
2.根据权利要求1所述的一种基于SPACE6和双栈技术的网络系统，其特征在于：网络中的节点同时支持IPv4和IPv6协议栈，网络节点在逻辑上成为IPv4和IPv6两个并行网络，能够同时处理IPv4和IPv6的数据包，源节点根据目的节点的不同选用不同的协议栈，而网络设备根据报文的协议类型选择不同的协议栈进行处理和转发。
3.根据权利要求1所述的一种基于SPACE6和双栈技术的网络系统，其特征在于：所述交换机上配置vlan。
4.根据权利要求1所述的一种基于SPACE6和双栈技术的网络系统，其特征在于：所述路由器在IPv4协议族中通过OSPFv2协议通信，所述路由器在IPv6协议族中通过OSPFv3协议通信。
5.根据权利要求1所述的一种基于SPACE6和双栈技术的网络系统，其特征在于：所述路由器上配置两套子接口，分别终结关于IPv4用户和IPv6用户的网关。
6.根据权利要求1所述的一种基于SPACE6和双栈技术的网络系统，其特征在于：双栈可以在一个单一的设备上实现，也可以是一个双栈骨干网，所述双栈骨干网中的所有设备必须同时支持IPv4/IPv6协议栈，连接双栈网络的接口必须同时配置IPv4地址和IPv6地址。
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