IPv6协议研究与IPv4过渡实验：地址空间、配置与安全性探讨

本篇网络工程课设报告主要探讨了IPv6协议的研究，针对IPv4与IPv6之间的过渡问题进行深入分析。报告由石家庄经济学院网络工程专业的学生马立杰完成，旨在解决IPv4面临的局限性，如地址耗尽、配置复杂性和网络层安全需求。 1. IPv4的局限性： - 地址耗尽：IPv4的32位地址空间看似庞大，但由于早期分配不均，目前的公网地址非常紧张，导致NAT技术的广泛应用，每个节点无法获得全球唯一的地址，影响了端对端通信的透明性和安全性。 - 配置复杂性：IPv4配置通常需要手动或依赖于DHCP，随着设备数量的增长，这种配置方式难以适应大规模、自动化的网络管理需求。 - 安全性：虽然IPv4支持IPsec以保障数据安全，但其安全性并非强制，存在安全隐患。 2. IPv6的改进： - 地址空间：IPv6采用128位地址，提供了几乎无限的地址，解决了IPv4地址耗尽的问题。 - 地址语法：IPv6引入新的地址语法，如压缩零位和IPv6前缀，简化了地址表示。 - 地址类型：包括单播、组播和泛播地址，支持更精细的网络通信。 3. 实验部分： - IPv4/IPv6网络互通实验：研究了两种协议间的互操作性和隧道技术，确保旧设备与新网络的兼容。 - EUI-64地址自动分配：演示IPv6接口标识符的自动配置，简化地址管理。 - IPsec和身份验证：探讨IPv6的安全特性，如IPsec的加密和身份验证算法，以及计算完整性检查值。 4. 下一代协议： - 协议层次结构：IPv6支持的应用层、传输层和链路层协议有所扩展，以满足新型网络需求。 - IPv6域名系统扩展：IPv6 DNS（Domain Name System）提供了更大的地址空间和更好的性能。 5. 结论与展望： 报告强调IPv6在解决IPv4问题和推动网络演进中的关键作用，同时对未来可能的下一代协议进行了简要介绍。 通过这份报告，马立杰不仅深入研究了IPv6的特性，还展示了如何通过实验验证IPv4与IPv6的兼容性和过渡策略，以及网络安全在新协议中的重要性。这是一份有价值的实践性研究报告，对于理解IPv4向IPv6的过渡过程具有参考价值。