2023年11月27日发(作者：)

基于IPv6的计算机网络设计与实现分析

1. 云南地震台，云南昆明650224

2. 2.西藏地震台，西藏拉萨850000

摘要：随着互联网技术的飞速进步，IPv4显现出很多的问题，比如地址没有

问题、网络安全威胁等。IPv6当作下一代互联网网络协调，拥有IPv4所难以匹

及的优点。文章主要在商讨IPv6环境下，电脑网络的设计原理与步骤以及完成

的步骤，从客户端、交换设备与IPv6的功能上详细地剖析时间，再从IPv6的相

通性、邻居发现协议与报文上剖析IPv6环境下的详细工作基理。

关键词：IPv6；网络设计；网络实现

引言：

IPv6的产生是IPv4的升级版，IPv6是顺应互联网发展趋势，针对IPv4的

不足的新生一代互联网网络协议。重点探究了IPv6环境下电脑网络的组建基理、

客户端的配置进程与交换设备IPv6功能的详细展现。

1IPv6

IPv6的产生，关键是面对IPv4中即将被占尽的有限地址空间，为了深入地

扩展互联网，需要深层面的增加地址空间，利用128位地址长度的IPv6，可不局

限于任何地址，这样就可完好地处理地下短缺的问题，另外还处理了IPv4的一

些漏洞。IPv6的优势凸显于以下几个层面：有相当大的数据吞吐量、地址空间

[1]

足够大、服务质量更优、安全级别更高、在移动和即插即用及播放等功能上比较

强大。IPv6的地址类型有三种，分别为单播、自由播和组播，可将不同的IPv6

地址分成一组或者单组端口可由128位的标示符构成，这样不会再分配所有非节

点。单播地址，标示符有属于自己的端口，所发送的地址包也是专属的，各个端

口的节点，单播地址可完成各个端口的节点。IPv6的单播地址与IPv4的CIDR有

着同样的功能，其是一种连续不断的位掩码聚集的地址；组播地址，正常情况下

相同节点分成一组，拥有自己的标示符，所传送的地址包会被传送至被多播地址

所标记过的端口上，正常情况下，组播地址标识是从1111111开始；任意播地址，

正常情况下是将不同节点分成一组的端口标识符，所发送的地址包被输送至与自

己地址相匹配的端口上，并且筛选标准是由路由协议度量距离远近为准的。一

[2]

般情况下是以下述几个原则来显示IPv6地址。地址长度达到128位，格式是冒

号十六进制，即将16位划分成一个组，一个组中拥有4个十六进制数，它们中

间用冒号区来分开；当作16位分组，可简单地处理前场零位并直接去掉的，可

是分组织红一定要保留一位数字；有些分组中可能会存有相当长的零序列，为了

简化标示，多数是以双冒号“：”来显示相近的连续零位，这一组地址中的符号

仅出现过一次，在压缩地址的首尾相接点上也多次使用过连续零位；如果把IPv6

和IPv4混淆使用而不知道的情况下，最好的区分方法是：x:x:x:x:x:d.d.d.d,d

代表4个低阶的8位分组十进制值，x代表6个高阶16位分组的十六进制值，这

种情况下可将网络间的互相连接过渡作用展现出来，如此才能使不同网络间实现

互相补充与扶持作用。IPv6的数据包格式有很多，有版本、下一首部、流标号、

负荷长度、路径段限制、源地址和目的地址。版本，是指网络的具体协议号，多

数是以IPng的版本号为6居多；流标号是指主机路由器来处理报文时要加入对

应的标记号；负荷长度，关键是让字节负荷超过64K；下一首部与IPv4协议中的

下一首部有着同样的字段；因路径段受限，通过对报文字节进行转发，把路径段

中的字节减下来，当字段值少于0，报文则没有；源地址，报文最初发送的地址；

目标地址，报文接收的地址。在IPv6中，网络选项信息存于IPv6的传送层与首

位。通过标示下一首部。

2IPv6的计算机网络设计与实现

剖析IPv6的电脑网络利用基础，我们以扶持IPv6的设备为例，以XP系统

为客户端操作系统和神州数码公司的DCRS-5526S的交换机为标准展开探究。

[3]

IPv6在DCRS-5526Sv2_1.4.0_和DCRS-5526Sv2_5.2.0.0_下可

实现所有的功能。组装这套设备的关键点在于IPv4可发挥IPv6同样的功能，分

配地址，还可测试客户端的连接测试以及ICMPv6报文功能和IPv6ND功能。想要

完成IPv6的所有功能是两台或两台之上的DCRS-5526S的交换机设备，通过不同

条网线与console将总体客户端连接至XP系统上。IPv6的计算机网络是由客户

端与交换机共同作用实现的。

2.1客户端

IPv6的协议安装，是于DOS下提示客户端，展开IPv6in-stall的实施指令，

这项命令是由XP下IPv6的协议所决定的，当协议生效之后就会弹出安装的成功

的字样。分配IPv6的地址，通过DOS的提示作用IPv6可在netsh的命令符下

[4]

配置为2007：2和2007：1的IPv6地址。netsh是windows系统本身功能强大的

网络分配命令工具。

2.2交换机

将IPv6的全部功能都启动，可将DCRS-5526S交换机中的所有数据包进行高

效地转发。在交换机分配特权的方式下，遵照全局分配模式，借助IPv6 enable

指令对将IPv6的所有功能都进行启动。在配套端口层面还要分配对虚接口来给

予对应的IPv6地址，这样就可测试智能交换机的网络连接状态以及实施高效化

管理，通过特权法进入全局分配方式，在步入于VLANI模式，之后可分配IPv6

地址。查看ICMPv6的报文，交换机上的debug IPv6icmp功用是可对ICMPv6报

文进行查看，报文的关键点在于错误信息的汇报状态，可高效地对路由进行追踪

与探寻，这一项报文，可简单地回馈IPv6的主机上与路由器上产生的错误信息。

ICMP在IPv4到IPv6升级进程中也有一定的改变，所以通常情况下定义ICMPv6

是在RFC1885的环境下展开的。详细的操作步骤是在交换机中开启ICMPv6的开

关，在相配套的PC端展开ping62007:11的命令落实，在交换机上可全部显现出

ICMPv6数据包的发送与接收情况。IPv6发现邻居即指IPv6ND，邻居发现协议

[5]

对IPv4的ARP、ICMP的路由器发现与重新定位进行完备，还对IPv4中的一些不

足点进行补充。

3 结论

IPv6能够占据IPv4的市场率，主要原因在于其性能优、稳定性好、管理简

单、移动性强以及高质量等。在此进程中，IPv4升级到IPv6时，需要耗费掉相

当长的时间，并且还未彻底地普及过渡技术，需要混合利用过渡技术，需要在现

实状况下联合不同情况来过渡利用。可是，就现今来讲，完成IPv6的网络是够

全方位的，联合利用IPv6和IPv4还要过渡相当长的时间。可是随着电脑技术的

不断创新以及通信技术的融入，网络规模与运用获利相当大的发展空间，从本质

上来处理IPv4的地址不足的问题。

参考文献：

[1]赵悦,董宇,程子傲.IPv6校园网构建方案的研究与设计[J].电子世

界,2021(02):9-10.

[2]童建林.可扩展的计算机网络设计软件的设计与实现[J].电脑与信息技

术,2019,27(06):42-44.

[3]葛敬国,弭伟,吴玉磊.IPv6过渡机制:研究综述、评价指标与部署考虑[J].

软件学报,2014,25(04):896-912.

[4]李飞.高校校园计算机网络设计与实现的研究[J].电子制

作,2013(07):141+135.

[5]汪涛,汪秉文.企业计算机网络的设计与实现[J].工业控制计算

机,1999(06):23-26.