基于NAT-PT的IPv4-IPv6轉(zhuǎn)換機(jī)制研究和實(shí)現(xiàn).pdf

1、隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的快速發(fā)展，IPv4協(xié)議表現(xiàn)出越來(lái)越多的不足，IPv6協(xié)議取代IPv4協(xié)議已經(jīng)成為一種必然。由于IPv4和IPv6互不兼容，將出現(xiàn)IPv4和IPv6網(wǎng)絡(luò)長(zhǎng)期共存的狀況，在這個(gè)過(guò)渡階段，保證純IPv4主機(jī)和純IPv6主機(jī)的互通有很重要的理論和實(shí)踐意義。
　　NAT－PT作為一種協(xié)議翻譯機(jī)制，可以實(shí)現(xiàn)IPv4與IPv6的相互翻譯。本文在深入研究基于Netfilter框架的NAT-PT翻譯網(wǎng)關(guān)的基礎(chǔ)上，針對(duì)地址映射表轉(zhuǎn)換效

2、率低造成NAT-PT翻譯網(wǎng)關(guān)性能瓶頸的問(wèn)題，設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了一種優(yōu)化的地址映射表查找算法；同時(shí)針對(duì)IPSec和NAT-PT不兼容的問(wèn)題，給出了NAT-PT－UDP的解決方案加以解決。本文主要開(kāi)展了以下幾方面的工作：
　　1、詳細(xì)分析和討論了雙協(xié)議棧技術(shù)、隧道技術(shù)、翻譯技術(shù)三種典型的IPv4/IPv6過(guò)渡技術(shù)的工作特點(diǎn)及適用場(chǎng)合，并著重論述了NAT-PT的工作原理及其地址翻譯算法，指出其地址映射表查找算法的不足。
　　2、深入分析

3、Netfilter功能框架，并基于該框架設(shè)計(jì)了實(shí)現(xiàn)NAT－PT翻譯網(wǎng)關(guān)的整體方案。該方案將NAT-PT模塊和NAT-PT-UDP模塊掛載在Netfilter相應(yīng)的鉤子點(diǎn)上，并根據(jù)NAT-PT翻譯原理完成對(duì)數(shù)據(jù)包的處理和轉(zhuǎn)發(fā)。
　　3、針對(duì)大量數(shù)據(jù)包流經(jīng)NAT-PT翻譯網(wǎng)關(guān)時(shí)產(chǎn)生的性能瓶頸問(wèn)題，提出了一種基于多位樹(shù)并輔之以Hash表的快速搜索算法，實(shí)驗(yàn)證明該算法的效率優(yōu)于傳統(tǒng)算法，提高了地址轉(zhuǎn)換的效率。
　　4、針對(duì)現(xiàn)有的IP

4、Sec安全協(xié)議與NAT-PT不能協(xié)同工作的問(wèn)題，本文首先深入研究了二者不兼容的原因，然后結(jié)合NAT-PT自身特點(diǎn)，借鑒RSIP和IPSec穿越NAT的方法，提出了NAT-PT-UDP的解決方案。該方案采用UDP封裝IPSec報(bào)文的形式，并通過(guò)修改IKE協(xié)議的協(xié)商過(guò)程，實(shí)現(xiàn)了IPSec和NAT－PT翻譯網(wǎng)關(guān)的相互兼容。
　　本文設(shè)計(jì)的NAT-PT翻譯網(wǎng)關(guān)，可以有效的實(shí)現(xiàn)IPv4/IPv6的互通，為今后研究IPv6網(wǎng)絡(luò)翻譯技術(shù)提供了一