论文部分内容阅读
IPv4协议从设计之初到现在已经有二十多年的历史。随着Internet的迅猛发展,IPv4协议的弊端也逐渐显露出来。首先,IPv4地址即将耗尽;其次,IPv4对网络安全和QoS的支持比较薄弱;最后,IPv4路由结构不合理。为了解决IPv4协议存在的问题,IETF的IPng工作组在1994年9月提出了一个正式的草案“The Recommendation for the IP Next Generation Protocol”,1995年底确定了IPng的协议规范,并称为IPv6。IPv6取代IPv4成为一种必然的趋势。但是由于IPv6与IPv4并不兼容,所以在很长一段时间内,IPv6将与IPv4共存。研究者们必须开发出IPv4和IPv6互通技术以确保能够平稳的从IPv4过渡到IPv6,而且IPv4与IPv6的互通技术应该对普通用户做到“无缝”,对信息的传递做到高效。为了实现这一目的,本文研究面向普通用户的嵌入式IPv4与IPv6双协议栈网关系统,这是一种以FreeBSD操作系统为基础,运行于x86构架计算机上的嵌入式操作系统和嵌入式应用程序的组合,为用户提供路由和防火墙功能,并通过隧道技术实现IPv4/IPv6混合网络的互联互通能力。本文首先分析了IPv4协议中存在的问题,对比了IPv4与IPv6的主要区别,在此基础上对IPv6协议做了简要的介绍,并说明从IPv4过渡到IPv6所使用的一些技术。其次,本文对FreeBSD这种开源的类UNIX操作系统进行了介绍,说明在FreeBSD下制作嵌入式系统所需要使用的一些技术,包括:内存文件系统、配置FreeBSD内核、crunched程序和改变BSD启动过程等。最后,本文详细说明了x86平台下IPv4与IPv6双协议栈网关系统的制作过程和使用方法,并通过两个实验来验证本系统所提供的IPv4/IPv6互联互通能力。通过研究本课题,一方面可以积累嵌入式系统的制作经验并掌握IPv6技术,另一方面,可以为普通用户提供实实在在的产品,保护他们现有IPv4软件和设备的投资,帮助他们顺利的从IPv4过渡到IPv6。