IPv6雙棧技術在智慧校園的應用

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近些年，各個院校對“智慧校園”的建設越來越重視。只要其物質及技術允許，都會開展智慧校園建設，同時把它當作學校硬件實力提升的重點工作?；诨ヂ摼W的發展，使得網絡規模越來越大，這也造成IPv4協議能夠運用的網絡地址逐漸減少，很難達到人們的實際需要，同時也對其協議服務水平造成了嚴重的影響?；?a href="http://www.trq119.com/article/755177.html" target="_blank">ipv6技術的發展，對網絡地址容量進行了拓展，同時其協議服務質量也比較高。同時它還是我國教育信息化的要求，有利于促進學校教學及學生管理等方面的發展。

1IPv6定義及主要特征

IPv6是互聯網協議第六個版本，也是目前最新的協議版本。同IPv4協議版本進行對比，其地址內容進行了較大的補充。對于IPv6協議來說，它對IPv4協議進行了優化，但是因為IPv6地址空間進一步提高了，這也使得地址配置形式得到了更新，所以它的安全性也相對較高，并且其路由表條數也相對提高了。IPv6協議的主要特征如下所示：（1）地址空間非常大。相較于IPv4的地址數量，IPv6得到了全面的提升。與此同時，它還具備網絡前綴，能夠對子網開展標定，這也在一定程度上拓展了它的子網地址，可以進一步彌補IPv4網絡地址較少的不足。（2）報文結構的優化。對于IPv6包頭來看，它包含三兩點內容，第一是固定內容，第二是擴展內容，針對各種各樣的協議，IPv6能夠很好地完成分區，同時還能開展獨立存儲，這樣就可以盡快對它的協議頭開展處理。第三是二者協議頭存在不兼容現象，所以就IPv4往IPv6方向過渡的過程中，需對它的協議頭加以修改，轉變成IPv6的128字節地址。（3）安全性非常高。就IPv6來看，在各個端口之間可以有效確保其安全性，同時對于數據加密及認證過程來說，能夠在網絡層實現，也進一步增強了內部的安全性。

2IPv6雙棧技術分析

因為IPv4協議運用了很長一段時間，且還構建了一定的用戶體系，雖然IPv6技術有著很大的優勢，也無法在較短的時間里實現IPv4協議的過渡，對此，在日后很長時間里，IPv4同IPv6都是共存的關系，一點點實現過渡。在這之中，過渡一般是通過下述兩點來完成。第一，孤島互通，也就是各個網絡能夠互聯互通，達到網絡有效連通；第二，IPv6同IPv4互通，也就是這兩個協議網絡能夠互聯互通，而能夠達到這一要求的技術有兩個，一個是雙棧技術，一個是隧道技術。根據雙棧技術來看，它可以實現兩個協議的一起配置，也就是IPv6協議及IPv4協議，讓雙協議棧可以一起運行，有利于很好地解決現階段IPv6及IPv4過渡的問題。除此之外，雙棧技術還可以對IPv6及IPv4協議版本提供支持，但也有一定的問題，在配套網絡設備及終端的更新方面，可以對兩種協議一起支持，但這就要通過技術人員完成，在很大程度上增加了工作量，使得改造成本提高，不但耗時耗力，在改造過程中，還極易對原網絡運行造成影響。因此，在對校園智慧網絡進行構建時，應對其技術缺點加以重視。雙棧技術是在IPv6地址之上形成的，它包含兩種技術類型，一種是公網雙棧，另一種是私網雙棧。針對公網雙棧而言，在開展網絡配置的過程中，應將IPv6及IPv4協議一起配置，并且網絡連接終端和設備還應對IPv4地址開展配置，但實際情況是IPv4網絡地址相對較少，所以其公網雙棧技術的運用往往同網絡發展有一定差異。就私網雙棧技術來看，用戶能夠應用私有IPv4地址，將其變成公用IPv4地址，從而能夠讓多個用戶一起運用，有利于解決IPv4地址不夠的情況。

3網絡建設需求探討

3.1校園網絡中有關的問題

現階段，條件較好的學校，都已經構建了“智慧校園”的戰略，在智慧校園建設過程中，校園網絡是非常重要的環節。雖然學校對計算機設備及網絡等加大了投入，但不管是軟硬件水平有多高，也無法利用IPv4協議來取代IPv6協議的價值，對此，在對“智慧校園”進行構建時，還有著下述幾個問題。（1）網絡地址不夠。針對IPv4網絡地址來看，它的字符數是相對較短的，因為公網數量越來越多，造成IPv4地址越來越少，這對校園網絡健康運行造成了一定的影響。（2）兼容問題?；贗Pv4協議的過渡，部分學校對主干網進行了更新，可以對IPv4及IPv6設備和終端提供支持，但現階段還沒有開展全方位的升級，大多數設備及終端都無法對IPv6協議提供支持，所以其網絡作用還有一定的限制。（3）網絡運用問題。針對IPv6構建的新網絡，大部分學校無法在第一時間運用科學的方式來確保它的安全性，所以在校園網絡方面還有一定的安全問題。

3.2實施的原則

針對智慧校園進行建設的過程中，有關人員需對IPv4的過渡過程有一個全面的認識，即屬于循序漸進的，并非一下就能完成。實際采取行動前，應知道如何借助IPv6雙棧技術，進一步不促進網絡協議過渡，下述幾個原則就能幫助其順利實現過渡[2]。（1）確保IPv4網絡順利運轉。針對IPv6新網絡進行構建時，學校應確?，F階段IPv4網絡可以健康運行，若是IPv4網絡存在一定的限制，同時IPv6雙棧技術網絡也沒有得到更新，那將導致學校網絡出現癱瘓問題，將無法有序開展相應的教學活動。（2）構建更為可靠的網絡環境。同IPv4進行對比，IPv6網絡地址相對較多，同時它的運行方式也產生了變化，所以在對IPv6校園網絡進行構建時，需運用有關的技術來增強校園網絡安全，進一步提高教職工和學生的安全意識。（3）留出足夠的拓展空間。因為智慧校園內容是基于時間的變化而持續完善的，所以利用IPv6雙棧技術對校園網絡進行構建時，應事先留出適當的拓展空間，以促日后校園網的優化，為其提供足夠的空間。（4）節省成本。通過IPv6雙棧技術推動網絡過渡，這屬于長期性工程，應借助一系列的設備和軟硬件來實現，與此同時，還要借助人力及技術完成，這也導致其費用支出相對較多。對于學校來說，需最大限度地滿足用戶需要，并為其留出適當的擴充空間，對成本消耗開展合理控制，從而實現網絡升級，進一步節約成本[3]。（5）強調人性化。對于新舊校園網絡來說，它們都是以用戶服務為基礎，對此，借助雙棧技術實現過渡，還應強調人性化設計，對相關的操作步驟進行簡化，構建直觀的顯示界面，確保用戶更好地開展操作。如果學生及教師無法有序開展操作，那么學校應當加強有關的培訓工作。

4依托于IPv6雙棧技術智慧校園的建設

（1）總體構建。應結合目前的IPv4協議網絡，以此為前提，對網絡開展優化，讓網絡能夠對IPv6協議進行支持，這是一種行之有效的方式。構建雙棧網絡，有利于降低校園全部網絡和設備升級帶來的工作量，從而能夠進一步節約成本。（2）網絡地址的規劃。第一，規劃原則。同IPv4協議進行對比，IPv6的網絡地址基數則更大，所以針對其網絡地址進行規劃時，應適當地降低其操作難度，同時也應降低路由表數量。針對雙棧網絡地址開展規劃的過程中，應遵循下述原則來完成：一方面，應盡可能地達到長時間網絡發展的需要；另一方面，應借助高端設備和先進技術，進一步增強路由匯聚功能；除此之外，還應注重網絡集成化，以確保校園網絡布局科學性。第二，地址規劃。針對核心機房來說，應為其配置專門的地址段，有利于促進校園網絡的有效管理，為其奠定夯實基礎，同時還可以全面確保網絡性能安全；針對網絡互聯設備來說，應設置獨立的地址段，進一步開展集中管理。第三，無線網絡配置。結合校園教職工和學生數量，來建設雙棧網絡[4]?？赏ㄟ^802.11n無線網絡的控制器來完成，可以全面達到40G網絡流量的需要。并且針對網絡路由器的安裝，應在人員集中區域完成，以確保其覆蓋率。為了全面確保網絡的穩定，需單獨配置VLAN控制器，把內網同無線流量區分開。第四，安全配置。針對雙棧網絡進行配置的過程中，應注重網絡安全性建設，分別從內網及網絡邊界安全等方面開展，并且還應強調IPv6的IPSec安全，進一步增強校園網絡安全。綜上所述，基于網絡信息進一步發展，使得網絡得到持續更新，有利于更好地滿足人們的需要，在對智慧校園進行構建時，也應對網絡技術進行創新，同時把這項技術應用到校園網絡升級中。現階段，借助IPv6雙棧技術能夠促使智慧校園建設更好地貼近實際，借助技術及設備，有利于全面實現雙棧網絡價值。

參考文獻：

[1]胡寅，張朝陽.校園網IPv6過渡技術的應用[J].電腦知識與技術，2021，17（19）：47-49.

[2]袁偉，劉佳琳，譚振江.IPv6雙棧技術在智慧校園中的應用研究[J].數字技術與應用，2020，38（11）：47-49.

[3]劉波，魏孔鵬.校園IPv6網絡的部署與實踐[J].數字技術與應用，2020，38（10）：22-24.

[4]常偉鵬，袁泉.校園網由IPv4到IPv6的過渡技術淺析[J].中國管理信息化，2019，22（15）：160-163.

作者：夏晨 劉承君 單位：陸軍炮兵防空兵學院