1. 研究目的与意义
选题的背景：
当前，互联网应用范围日益广泛，深刻影响着社会生产方式、工作方式和人类的生活方式，互联网已经成社会发展不可或缺的重要组成部分。随着网络规模的不断扩大，对IP地址需求量剧增。以IPv4协议为基础的互联网发展受到明显制约，IPv4 地址空间无法有效支撑业务发展。理论上，IPv4地址总量约为43亿，但由于发展初期并未对IP地址做长远规划，在去除保留地址、广播地址和路由器地址等一系列开销后可用的IPv4地址已所剩无几。曾经引以为傲的IPv4已然成为互联网高速发展的瓶颈。制定下一代互联网协议替代IPv4极为迫切。为此，IETF（Internet Engineering Task Force）制定了IPv6，IPv6具备规模足够大的地址空间，在地址管理、路由机制、良安全性、移动性支持等方面具备巨大应用价值，成为未来互联网发展和应用的方向。
本课题拟完成基于双栈跨多运营商的企业网络规划与实现。以实现高速信息化时代背景下企业网络的发展。该系统底层基于IPv4、IPv6双技术栈，企业分为总部和分部，总部为保障业务流量冗余性，接入了多个运营商。分部则各自接入一个运营商。为针对多变的网络需求，核心区域做下行链路做主备备份以及负载分担效果，上行链路使用两台NGFW防火墙做双机热备保障企业内部网络安全。运营商之间则通过BGP进行互联，并且其内部设备全都使用Ipv4 Ipv6双栈。企业总部与分部采用安全性极高的IPsec VPN站点到多站点隧道进行加密通信。最后在网络设备仿真工具Ensp上进行冗余技，安全，以及隧道技术的仿真测试，具体会使用到以下技术，如IPv6的地址划分、路由技术与路由器配置与测试、网络服务器配置与调试、网络安全和网络互通技术等技术，更为重要的是运用到了一些关键过渡技术，如IPv4/IPv6双协议栈、隧道技术和NAT64协议翻译技术。
2. 课题关键问题和重难点
现今IP网络仍然是以IPv4为主体，随着国家的大力倡导发展IPv6网络，从 IPv4 过渡到 IPv6就显得格外重要。势必IPv4 及 IPv6 网络会有共存的场景。在这个过程中，就不得不考虑过渡的策略和方法。常见有三种共存策略和过渡技术：
①双栈技术，主机以及网络设备同时支持IPv4以及IPv6.
②IPv6 over IPv4隧道和IPv4 over IPv6隧道
3. 国内外研究现状（文献综述）
移动互联网、物联网等新技术的快速发展，使IPv4地址资源正逐渐枯竭[1]。随着国家政策要求网络、应用、终端等全面支持IPv6，基础网络、各种生产业务、应用、终端将逐步完成IPv6改造，IPv6网络是后续互联网技术发展的大势所趋[2]。
我国在IPv6部署及应用方面高度重视，由国家层面引导落地，2017年11月，中共中央办公厅、国务院办公厅印发《推进互联网协议第六版（IPv6）规模部署行动计划》，明确了推进IPv6规模部署的路线图和时间表。我国的“十四五”规划纲要明确指出，要加快建设新型基础设施，全面推进互联网协议第六版（IPv6）商用部署。随后，工业和信息化部、中央网信办、发改委联合发布《关于加快推进互联网协议第六版（IPv6）规模部署和应用工作的通知》，通知明确了“十四五”我国 IPv6规模部署和应用完成的主要指标和工作任务。当前，IPv6规模部署及应用仍在提速落地，尽管互联网应用IPv6热情、设备IPv6支持能力等问题和挑战依然存在，但是在国家政策的有力指引下，在互联网产业界各方的协同推进下，IPv6 改造将更加深入，经过一个较长的IPv4和IPv6共存的时期,IPv6最终会完全取代IPv4在互联网上占据统治地位.中国IPv6的发展将会给全球通信业带来深远影响[3]。
首先IPv6的地址相对于IPv4是一个质的进步，IPv6的地址结构最早定义于RFCl884，之后经过几次更改，最终形成了目前有效的版本，IPv6的文本表示法也逐步确定，IPv6地址通常使用冒号十六进制形式表示，即X:X:X:X:X:X:X:X，每个X都以十六进制表示一个16比特长的整数，且里面的字母用小写表示，如2402：f000：9：3001：9bb7：0：0：1．其中多个0块可以由双冒号符号“：：”表示，但此符号只能在地址中出现一次．例如，地址2402：f000：9：3001：9bb7：0：0：1的压缩形式为2402：f000：9：3001：9bb7：：1[4]。IPv6地址前缀的表示方法类似于IPv4中的CIDR表示方法，使用地址前缀和前缀长度来标识，如2000：：／3．根据RFC4291，IPv6地址按照其用途可以分为单播、组播和任播三种地址，单播地址标识了一个接口,组播地址标识了一组接口，任播地址在单播地址区间内分配，但是可以指定给多个接口(通常属于不同节点)，发送到这些地址的数据包被路由到最近的一个接口，这三类IPv6地址分别实现了不同的需求。
4. 研究方案
1. 总体设计
图1 总体网络拓扑图
5. 工作计划
2022-2023-1学期：
第15-16周：完成选题，查阅相关中英文资料。
第17周：与导师沟通进行课题总体规划。
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