2023年11月27日发(作者：)

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基于IPv6/IPv4双协议栈模式的网络设计与实现

车银超 余 华 郑 光 孙昌霞

（河南农业大学信息与管理科学学院，河南 郑州 450002）

摘 要：考虑IPv4过渡到IPv6的长期性，兼容已有IPv4应用，用IPv6/IPv4双协议栈模式建设农村综

合信息服务平台网络。采用接入层、汇聚层和核心层三层网络结构，利用IPv6 in IPv4手工隧道连通

CERNET2主干网。用IPv4地址映射到IPv6地址方法规划分配IPv6地址，路由使用静态路由和默认路

由。用户主机通过直接接入和ISATAP自动隧道两种方式接入网络，访问IPv6应用。

关键词：农村信息服务，CNGI，IPv6，双协议栈，隧道

引言

网。

2012年2月，科技部、中组部、工信部批复河

（3）为接入用户提供技术支持，使用户主机灵

南省开展国家农村信息化示范省建设试点工作。农

活接入CNGI。

村信息服务综合平台是示范省项目的重要环节，农

（4）为CNGI开展各项关键技术的研究、试

村信息服务综合平台是全省农村信息资源统一发布

验、产业化及农业信息化提供良好的试验环境和技

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进的过程，需要很长的时间。在这个过程中，大量

原有的IPv4资源和应用会长期存在，为保护已有投

资，有两种建设IPv6网络的模式：纯IPv6网络、

IPv4/IPv6双协议栈网络。农村信息服务综合平台

网络是在IPv4网络基础上建设，原则要求保留原有

IPv4应用和服务，节约成本，因此在核心协议的设

计上选用IPv4与IPv6共存的双协议栈模式。

农村信息服务综合平台原有IPv4局域网是河

南农业大学校园网的一部分。河南农业大学校园

网是IPv4千兆以太网，采用了三层结构，即核心

层、汇聚层和接入层，信息港IPv4网络的设备和

线路在校园网中涉及到两层：汇聚层、接入层。

遵循尽量少地改变原有网络结构、充分利用原有

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静态配置和路由协议自动维护两种方式。平台网络

属于中小型网络，网络结构相对简单，子网数量不

多，不经常发生改变，采用手工配置的静态路由方

案比动态路由协议更高效。

对于互联CNGI国家主干网的路由，平台网络有

一个出口连接CERNET2郑州节点，在出口路由设备

上使用默认路由即可连接主干网。

使用地址配置协议获得IPv6地址的用户主机，

在获得地址前缀的同时自动获得路由；对于使用手

工配置IPv6地址的主机，使用手工配置的静态路

由。

2.4 用户接入方案设计

需要接入平台网络、访问信息资源和服务的用

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图3 地址映射规则示意

网关和服务器等使用静态IP地址的设备，可以

通过将其IPv4地址的主机号部分（图3中IPv4地址

C域）扩展若干个0达到64位后映射成IPv6地址的

接口ID，生成IPv6地址。例如，某服务器的IPv4

地址是202.196.80.179/28，IPv6全球路由前缀是

2001:0DA8:5007::/48，使用上述规则可以得到其

IPv6地址为2001:0DA8:5007:150B::3/64。

除子网掩码长度为28的IPv4地址外，还会有子

网掩码为30位的IPv4地址，一般用于路由设备间直

接相连的特殊子网，这样的子网中只有两个接口，

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编号区域地址网关

12001:da8:5007:30f0::/642001:da8:5007:30f0::1

22001:da8:5007:3100::/642001:da8:5007: 3100::1

32001:da8:5007:3110::/642001:da8:5007: 3110::1

42001:da8:5007:3120::/642001:da8:5007: 3120::1

52001:da8:5007:3130::/642001:da8:5007: 3130::1

62001:da8:5007:3140::/642001:da8:5007: 3140::1

72001:da8:5007:3150::/642001:da8:5007:3150::1

82001:da8:5007:31f0::/642001:da8:5007: 31f0::1

9ISATAP2001:da8:5007:ffff::/642001:da8:5007:ffff::1

数据资源中心

惠农呼叫中心

远程教育中心

公共服务器区域

报告厅

会议厅

研发部

运行维护部

用户

IPv6IPv6

表1 IPv6地址分配表

4 结语

按照项目目标和任务，考虑IPv4与IPv6的长

期共存，在原有IPv4网络基础上，建成双协议栈

模式的农村信息服务综合平台网络，通过隧道互联

CNGI国家主干网。用地址映射方法规划分配IPv6

地址，配置静态路由，为用户提供灵活的接入方

式，保障农村信息服务综合平台综合服务平台正常

运行。后续工作将结合信息港的应用需要和研发方

向，开展基于IPv6网络的农业信息化技术的研究和

应用。

参考文献

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[2] RFC3531. A Flexible Method of Managing the Assignment of Bits of an IPv6 Address Block[S].2003.

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作者简介：车银超，男，1979生，河南许昌人，讲师，硕士，研究方向为网络技术、嵌入式系统。

联系方式：郑州市文化路95号河南农业大学信息与管理科学学院计算机系，邮编450002，电话，

email：cheyinchao@，cheyinchao@

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