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數(shù)據(jù)通信報告范文第1篇

《浙江日報》是機關(guān)報，于1949年5月9日在杭州創(chuàng)刊。浙報集團數(shù)據(jù)中心面積610平方米，包含核心網(wǎng)絡(luò)區(qū)、核心存儲區(qū)、服務(wù)器A、B區(qū)，一期共計112個機柜，是浙江報業(yè)的綜合性數(shù)據(jù)存儲中心，共計信息點數(shù)約5800余點。

浙江日報數(shù)據(jù)中心核心網(wǎng)絡(luò)區(qū)、存儲區(qū)到各個服務(wù)器區(qū)采用安普布線高密度的MPOptimate-MPOptimate 成品光纖跳線，從各個服務(wù)器區(qū)列頭柜到本區(qū)服務(wù)器機柜采用 MPOptimate fan-out 成品跳線；所有銅纜采用環(huán)保的低煙無鹵外皮的六類銅纜布線系統(tǒng)產(chǎn)品。同時核心網(wǎng)絡(luò)區(qū)匯聚采用 MPO-AMPTRAC智能光纖配線系統(tǒng)，核心存儲區(qū)采用AMPTRAC 智能配線架。系統(tǒng)建成后，智能布線系統(tǒng)將能夠?qū)Σ季€系統(tǒng)實施有效的管理，可以極大地提高網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)運行的效率和可靠性。

AMPTRAC智能布線管理系統(tǒng)是一個實時的、可遠程管理、智能化的綜合布線管理解決方案, 該系統(tǒng)集成了軟件和硬件方案，彌補了以往網(wǎng)絡(luò)管理軟件中缺少的物理層環(huán)節(jié)，克服了傳統(tǒng)布線管理軟件的主要問題即人工輸入和更新數(shù)據(jù)的不準確性。

數(shù)據(jù)通信報告范文第2篇

1系統(tǒng)的設(shè)計目標

系統(tǒng)的設(shè)計目標主要有以下方面：

1)通過智能化、數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化的管理，最大程度地降低人為因素影響，提高發(fā)射機工作的可靠性、數(shù)據(jù)處理的準確性和事故處理的時效性。

2)以計算機管理系統(tǒng)為核心，通過自動化控制技術(shù)、信息數(shù)字化技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)等信息工程技術(shù)的應(yīng)用，實現(xiàn)對各發(fā)射機及其配套設(shè)備的運行狀況以及發(fā)射臺的環(huán)境、安全等進行遠程異地實時監(jiān)測、監(jiān)控，能夠及時記錄、查詢和自動快速報警。

3)省中心通過以發(fā)射臺為核心的綜合業(yè)務(wù)管理網(wǎng)，實現(xiàn)對各發(fā)射臺的工作狀況監(jiān)控、安全環(huán)境監(jiān)測、實時報警顯示、數(shù)據(jù)處理自動化和其他功能。

4)發(fā)射臺通過以計算機監(jiān)控系統(tǒng)為核心的監(jiān)控管理網(wǎng)，實現(xiàn)對發(fā)射機工作狀況的實時監(jiān)控、故障事故的及時處理、設(shè)備開關(guān)機、倒備機的自動管理、安全環(huán)境監(jiān)測、數(shù)據(jù)處理自動化和其他功能。

5)通過遠程網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控技術(shù)，實現(xiàn)發(fā)射臺“無人值班，有人值守”和監(jiān)控中心“運籌帷幄，遠程管理”的工作目標。通過數(shù)據(jù)的實時傳輸和匯總，實現(xiàn)對直屬發(fā)射臺的綜合量化考核。

2系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

本系統(tǒng)由技術(shù)中心、各分中心和臺站這3個層次構(gòu)成，如圖1所示。遠程監(jiān)控系統(tǒng)在臺站端以無人職守為目標設(shè)計，實現(xiàn)臺站自動化，并在省中心第一級平臺、分中心第二級平臺、臺站端第三級平臺等任意平臺能夠顯示和操控所管轄臺站的設(shè)備。在任何能夠連接互連網(wǎng)的地方都能通過相應(yīng)權(quán)限顯示和查詢對應(yīng)臺站的運行情況。對不通光纖的臺站通過CDMA無線路由或ADSL寬帶用互聯(lián)網(wǎng)方式進行監(jiān)控。對發(fā)射臺站發(fā)射的音頻三大指標進行遠程自動測試和上報。真正實現(xiàn)全區(qū)所有無線發(fā)射臺站進行網(wǎng)絡(luò)化管理，實時監(jiān)控發(fā)射臺站各種運行狀態(tài)，定時測試發(fā)射效果。整個監(jiān)控平臺依托廣西廣電的SDH網(wǎng)絡(luò)，以分布式工業(yè)以太網(wǎng)為系統(tǒng)的數(shù)據(jù)總線，全網(wǎng)采用以太網(wǎng)技術(shù)，以TCP／IP協(xié)議作為各類數(shù)據(jù)流交互的基礎(chǔ)。對全網(wǎng)各類監(jiān)控設(shè)備統(tǒng)一進行IP地址規(guī)劃，方便進行維護和遠程管理。在圖1中，臺站系統(tǒng)主要完成臺內(nèi)信號源子系統(tǒng)、發(fā)射機子系統(tǒng)、電力子系統(tǒng)等臺內(nèi)設(shè)備的監(jiān)控和管理，各子系統(tǒng)有獨立的智能化主控軟件運行于臺站的主控設(shè)備上，在沒有外部控制及臺站外部網(wǎng)絡(luò)通信有故障的情況下可自我監(jiān)控、自我管理，提高了系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性。系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計，各模塊可自獨立運行也可以相互通信，可以根據(jù)實際情況對系統(tǒng)進行添加刪減功能、維護方便、系統(tǒng)擴展十分容易。同時，臺站內(nèi)的監(jiān)控設(shè)備以自主開發(fā)的產(chǎn)品為主，這些產(chǎn)品直接根據(jù)遠程監(jiān)控系統(tǒng)的需要有針對性地進行開發(fā)，均具有智能化、網(wǎng)絡(luò)化和可遠程遙控等特點。

目前已經(jīng)完成開發(fā)正在使用的設(shè)備有音頻智能切換處理器、視頻智能切換處理器、多路音頻視頻功率報警控制器J、多路信號采集控制器、多路調(diào)頻調(diào)幅調(diào)諧報警器、多路電視調(diào)諧報警器、嵌入式主控器等。各分中心主通過以太網(wǎng)來實現(xiàn)和本地區(qū)內(nèi)各臺站主控的連接，由監(jiān)控終端、數(shù)據(jù)服務(wù)器和電話語音查詢系統(tǒng)等組成。分中心和臺站主控之間基于C／S結(jié)構(gòu)，數(shù)據(jù)通信和控制是點對點進行的，不經(jīng)過服務(wù)器，服務(wù)器在這里的功能是保存數(shù)據(jù)，客戶端需要運行專用軟件，采用TCP／IP協(xié)議，且沒有通過服務(wù)器中轉(zhuǎn)，時實性好。各分中心用戶登錄到監(jiān)控終端軟件界面后，在具備相應(yīng)管理權(quán)限時，可以切換到各臺站工作界面，然后對下屬臺站進行遠程監(jiān)控管理。技術(shù)中心是面向全區(qū)的集總管理平臺，由監(jiān)控終端、數(shù)據(jù)庫服務(wù)器、Web服務(wù)器和電話語音查詢系統(tǒng)等組成。功能上與各分中心類似，可以對全區(qū)內(nèi)所有臺站進行實現(xiàn)遠程監(jiān)控。另外，還具有Web服務(wù)功能，可以通過Inter-net遠程查詢系統(tǒng)的運行狀態(tài)，考慮安全播出需要，Web服務(wù)器只能查詢一些主要的狀態(tài)數(shù)據(jù)，而不開放對臺站設(shè)備的控制功能。系統(tǒng)采用分散采集數(shù)據(jù)和統(tǒng)一管理方式。采用分散和統(tǒng)一、遠程輔助管理監(jiān)控的工作模式，監(jiān)控方式靈活，不論是技術(shù)中心、各分中心，還是臺站內(nèi)只要連接上網(wǎng)絡(luò)且安裝相應(yīng)的客戶端軟件就可以實現(xiàn)監(jiān)控。網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中增加了防火墻、IP過濾、端口過濾等多種形式的防止攻擊措施。系統(tǒng)管理采用用戶帳號及管理密碼登陸，用戶有不同的等級權(quán)限，不同的權(quán)限有相應(yīng)的操作限制，防止誤操作。

3系統(tǒng)功能

系統(tǒng)的功能由以下4個部分構(gòu)成：

1)實現(xiàn)臺站端各系統(tǒng)的自我管理

采用人性化的發(fā)射機系統(tǒng)的主備機自動倒換和自動開關(guān)機機制，實現(xiàn)發(fā)射機Ⅳ+1系統(tǒng)的多次自動倒換；信號源系統(tǒng)的信號具有自動切換，還可擴展到錯播、插播的自動識別；電力系統(tǒng)外電與油機的自動倒換；環(huán)境系統(tǒng)對偷盜、煙火等異常情況的自動報警與聯(lián)動攝像記錄；智能化的數(shù)據(jù)傳送方式。臺站與外部的光纜中斷時，不會影響臺站各系統(tǒng)的運行，其各種參數(shù)仍保存在臺站端，光纜恢復(fù)通信后，數(shù)據(jù)會自動傳回分中心和省中心，保證系統(tǒng)數(shù)據(jù)的完整性。

2)實現(xiàn)功能強大的各種遠程控制功能

省中心和分中心可以實時遙控發(fā)射機的開關(guān)機、主備機倒換；實時遙控信號源的切換、調(diào)制度的調(diào)整及各種設(shè)置項的設(shè)置；遙控機房空調(diào)、照明的開關(guān)及環(huán)境系統(tǒng)的各項設(shè)置；遙控柴油發(fā)電機組的開關(guān)，并對臺站電力系統(tǒng)的參數(shù)實時監(jiān)測；實時瀏覽各臺發(fā)射機的內(nèi)部參數(shù)，實時監(jiān)控各類發(fā)射機(中波、電視、調(diào)頻)的播出效果。即遠程監(jiān)控臺內(nèi)信號源和發(fā)射的音視頻，并可循環(huán)監(jiān)聽、監(jiān)視各種信號；遠程遙控調(diào)諧和設(shè)置臺站端的多路調(diào)頻、調(diào)幅、電視調(diào)諧器，使監(jiān)聽、監(jiān)視更加方便靈活；實時瀏覽臺站的環(huán)境視頻情況和環(huán)境溫濕度、明火、煙霧、浸水、紅外等參數(shù)；也可回放視頻錄像；可對臺站端的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備進行遠程復(fù)位和軟件升級。

3)多級完善的報警功能

臺站各子系統(tǒng)監(jiān)測到故障或異常，系統(tǒng)根據(jù)事故級別迅速反饋到相應(yīng)地點和人員(臺站端、分中心端、省中心端人員)。報警方式分為3種形式：短信報警，通過GSM短信模塊向預(yù)設(shè)的手機號碼發(fā)送報警信息；電話語音報警，通過撥打預(yù)設(shè)的手機或座機號碼進行語音報警；界面報警，用客戶端監(jiān)控時，界面自動跳到相應(yīng)的子系統(tǒng)，并加上語音、文字報警信息。

4)完善的數(shù)據(jù)管理統(tǒng)計功能

省中心和分中心可以統(tǒng)計所轄區(qū)域內(nèi)發(fā)射機的工作情況參數(shù)，以報表形式存儲，存儲容量大于3年。省中心和分中心可以查詢?yōu)g覽臺站端已發(fā)射的音視頻和臺內(nèi)環(huán)境報警的場地視頻，音視頻存儲容量為1個月。自動生成播出情況的天、月、季、年形式的報表，統(tǒng)計臺站短信息量、油機耗油量、臺站用電量等有關(guān)信息。

4發(fā)射臺站系統(tǒng)

發(fā)射臺站系統(tǒng)處在監(jiān)控系統(tǒng)的最前端，是系統(tǒng)中最為重要的一個組成部分，只有其具有足夠的可靠性和安全性，才能保證無線臺站系統(tǒng)的正常運轉(zhuǎn)和播出安全。發(fā)射臺站系統(tǒng)由信號源系統(tǒng)、發(fā)射機系統(tǒng)、電力系統(tǒng)、環(huán)境安防系統(tǒng)、報警系統(tǒng)和監(jiān)控終端等部分組成，如圖2所示，各部分通過以太網(wǎng)交換機實現(xiàn)互聯(lián)。各子系統(tǒng)具有獨立運行的主控程序，根據(jù)成本要求可以同時運行于一臺主控機或分別運行在獨立的主控機。

1)信號源系統(tǒng)由音視頻智能切換器處理器、音頻智能切換器處理器、音視頻網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器等硬件設(shè)備構(gòu)成。其主要功能有：實現(xiàn)信號有無的自動切換、監(jiān)測節(jié)目信號嚴重失真、錯播等故障；實現(xiàn)遠程調(diào)制度的調(diào)整；實現(xiàn)遠程切換操作和工作狀態(tài)的遠程設(shè)置；實現(xiàn)遠程監(jiān)聽、監(jiān)視各路信號源和發(fā)射信號；對發(fā)射的節(jié)目信號錄音、錄像，并可回放；上報告警信息等。

2)發(fā)射機系統(tǒng)的監(jiān)控由信號采集控制器、功率檢波器等部分構(gòu)成。發(fā)射機系統(tǒng)可根據(jù)不同臺站要求按不同結(jié)構(gòu)進行配置，其結(jié)構(gòu)模式有調(diào)頻Ⅳ+1系統(tǒng)、電視1+1系統(tǒng)、中波1+1系統(tǒng)等不同類型。受篇幅限制，本文僅給出調(diào)頻發(fā)射機Ⅳ+1系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖(見圖3)。全區(qū)臺站的發(fā)射機情況是已經(jīng)完成固態(tài)化改造，但機型多，仍有一部分機器沒有提供通信協(xié)議，或部分通信不可靠。在系統(tǒng)設(shè)計時，本著保證可靠性、功能達到要求、易于擴展和適用不同機型和不同規(guī)模的臺站的基礎(chǔ)上，盡可能降低系統(tǒng)建設(shè)成本。根據(jù)不同的臺站采用相適應(yīng)的方式。分為以下幾種方式：功率等級在1kW以上的調(diào)頻Ⅳ+1系統(tǒng)，此類型的臺站主要分布在技術(shù)中心管轄的10個高山臺和南寧236臺、104臺，少部分分布在89個無線覆蓋點，總共約70部發(fā)射機。此類型的發(fā)射機已經(jīng)固態(tài)化改造多年，發(fā)射機協(xié)議有的沒有提供，機型差異較大，功率等級較高，廣播覆蓋面大，要求可靠性較高。調(diào)頻Ⅳ+1發(fā)射機監(jiān)控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)如圖4所示，對此類型的臺站除了用發(fā)射機本身的協(xié)議監(jiān)控外，必須每部發(fā)射機增加1塊采集控制板，當與發(fā)射機的通信出現(xiàn)故障或發(fā)射機本身的主控器故障而無法開機時(根據(jù)多年的值班經(jīng)驗)，采集控制器起到強制開機和倒換天線作用，實現(xiàn)三重安全控制(本機通信故障時，采集控制器按發(fā)射機開機鍵，通過發(fā)射機主控器開機；發(fā)射機主控器故障時，采集控制器代替主控器強制控制開風機、功放、激勵等)。

(1)功率等級在1kW以下的調(diào)頻Ⅳ+1系統(tǒng)，此類型的臺站主要分布在89個無線覆蓋點?？偣布s90部發(fā)射機，采川獨立天線系統(tǒng)，因此不用考慮切換天線，但要考慮功率互鎖。此類型的發(fā)射機提供完整的通信協(xié)議，機型少，功率等級低，故障率較低，廣播覆蓋面小，但此臺站一般為無人職守，且交通不便，一旦出故障，則停播時間較長，所以設(shè)計要求可靠性也較高。除了剛發(fā)射機本身的協(xié)議監(jiān)控外，須增加1塊采集控制板，用于當與發(fā)射機的通信出現(xiàn)故障而無法開機時，采集控制器強制開關(guān)機，實現(xiàn)二重安全控制。

(2)電視1+1系統(tǒng)，全區(qū)目前具有備份電視發(fā)射機的臺站較少，約有112部，但在設(shè)計上必須兼容有無備機情況，同樣采用三重安全控制方式。主控軟件采用一套節(jié)目對應(yīng)一個獨立程序方式。這樣既可靠又易于擴展。

(3)中波1+1系統(tǒng)，全區(qū)主要有兩種中波機型，即明珠和正泰。正泰機有160多部，此機型只能從串口讀取參數(shù)，不能控制開關(guān)機，所以須加采集控制板。

3)電力系統(tǒng)的監(jiān)控由電壓電流傳感器、信號采集控制器、嵌入式主控器等部分構(gòu)成。主要功能是實時監(jiān)測發(fā)電機組、穩(wěn)壓器和配電柜等的運行情況，在外電不正常時，能及時啟動各．}_}j的柴油發(fā)電機進行供電。對于具備有通信接口的發(fā)電機、配電柜、穩(wěn)壓器等，可以直接變換成以太網(wǎng)接口，通過電力主控獲得數(shù)據(jù)。對于沒有通信接口的電力設(shè)備采用外加采集控制器和傳感器的方式，最少需要的采集點有外電三相電壓電流、配電柜總輸出三相電壓電流、ATS開關(guān)狀態(tài)。一般還要求遠程設(shè)置包括外電、發(fā)電機、配電柜各參數(shù)監(jiān)測的門限和是否啟動該項監(jiān)測，設(shè)置告警延時時間等各種靈活的設(shè)置項。

4)環(huán)境安防系統(tǒng)由溫濕度傳感器、煙霧傳感器、明火傳感器、浸水傳感器、紅外傳感器、門禁報警器、視頻攝像頭、視頻服務(wù)器等部分構(gòu)成。圖4為發(fā)射臺環(huán)境安防系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。其工作過程為數(shù)據(jù)采集控制器負責采集各傳感器輸出信號，處理后發(fā)送給環(huán)境主控機，環(huán)境主控機將各傳感器狀態(tài)與預(yù)先設(shè)定的門限參數(shù)進行比較后，產(chǎn)生報警信息，并存儲在報警信息數(shù)據(jù)庫中，提供給各級監(jiān)控平臺查詢。網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器則對來自攝像頭的視頻信號進行壓縮和存儲，以廣播的方式向網(wǎng)絡(luò)傳送實時數(shù)據(jù)視頻內(nèi)容，提供給遠程監(jiān)控終端查看。

5)報警系統(tǒng)。臺站各子系統(tǒng)監(jiān)測到故障或異常，系統(tǒng)根據(jù)事故級別迅速反饋到相應(yīng)地點和人員(臺站端、分中心端、省中心端人員)。報警方式分為短信報警、電話語音報警和監(jiān)控軟件界面報警3種方式。報警信息分級分類處理，將緊急故障如信號源中斷、發(fā)射機停播、停電、發(fā)生煙火、安防檢測到非法人侵等設(shè)為紅色告警；將暫時為形成嚴重事故，但接近或存在隱患的情況如各種參數(shù)接近設(shè)定門限、各臺設(shè)備及網(wǎng)絡(luò)通信鏈路的通信故障等設(shè)為橙色告警。系統(tǒng)將對不同級別的告警進行人性化處理，如采用聲光報警等。

5系統(tǒng)的軟件設(shè)計

系統(tǒng)軟件的設(shè)計主要包括臺站監(jiān)控客戶端和技術(shù)中心總監(jiān)控平臺兩大部分。采川BuilderC++語青進行開發(fā)，數(shù)據(jù)庫管理采川SQLSever2005，系統(tǒng)軟件采用模塊化設(shè)計，即各子系統(tǒng)之間是獨立的，這樣便于系統(tǒng)功能的擴展和維護，這樣不會因為某一子系統(tǒng)的修改而影響到整個網(wǎng)絡(luò)的工作。

5．1技術(shù)中心總監(jiān)控平臺軟件設(shè)計

中心總監(jiān)控平臺可實現(xiàn)臺站運行情況信息的集中收集和處理，并負責將臺站系統(tǒng)的信息與其他各系統(tǒng)信息進行交流，實現(xiàn)運行維護的自動調(diào)度。中心總監(jiān)控平臺包括8個子程序模塊，如圖5所示。

5．2臺站監(jiān)控客戶端的設(shè)計

臺站系統(tǒng)軟件包括數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)通信模塊、監(jiān)控分析模塊、信號源監(jiān)控模塊、發(fā)射機監(jiān)控模塊、電力系統(tǒng)監(jiān)控模塊和環(huán)境監(jiān)控模塊等7個子程序模塊，如圖6所示。圖7為臺站端監(jiān)控軟件的一個運行界面。

數(shù)據(jù)通信報告范文第3篇

關(guān)鍵詞:IPv4;IPv6;技術(shù)原理;優(yōu)勢;互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議

Technology and Application Prospect of IPv6

ZHANG Si-wei

(Guangdong Information Network CO., LTD, Guangzhou 510000, China)

Abstract: IPv6 is the next generation Internet Protocol designed by IETF, applied to substitue for the existing IPv4. After describing the generated background of IPv6, this paper introduces the technology and principle and advantage of IPv6, studies on the transition technology to IPv6 from IPv4. Finally the paper puts a forward prospect of the application of IPv6.

Key words: IPv4; IPv6; technology principle; advantages; internet protocol

IPv6是Internet Protocol Version 6的縮寫,其中Internet Protocol譯為“互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議”。IPv6是IETF(互聯(lián)網(wǎng)工程任務(wù)組,Internet Engineering Task Force)設(shè)計的用于替代現(xiàn)行版本IP協(xié)議(IPv4)的下一代IP協(xié)議。隨著全球互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)的快速發(fā)展,為根本解決IPv4面臨的危機,IPv6技術(shù)成為人們關(guān)注的焦點。

1 IPv6產(chǎn)生背景

目前互聯(lián)網(wǎng)使用的是IP協(xié)議是第二代互聯(lián)網(wǎng)IPv4技術(shù)。IPv4協(xié)議規(guī)定,每個互聯(lián)網(wǎng)上的主機和路由器都有一個32位的IP地址,包括網(wǎng)絡(luò)號和主機號,這種組合是唯一的。IPv4的設(shè)計思想成功地造就了目前的國際互聯(lián)網(wǎng),其核心價值體現(xiàn)在:簡單、靈活和開放性。但隨著互聯(lián)網(wǎng)的爆炸式發(fā)展和新應(yīng)用的不斷涌現(xiàn),傳統(tǒng)的IPv4協(xié)議已經(jīng)難以支持互聯(lián)網(wǎng)的進一步擴張和新業(yè)務(wù)的特性,IPv4也逐漸表現(xiàn)出了它的缺點和局限性。

1)IP地址即將枯竭,分配極不均衡:IPv4協(xié)議規(guī)定IP地址長度為32位,理論上大約有43億(232)個地址,但是采用A、B、C類編址方式后,其可用的地址數(shù)大打折扣,在日益膨脹的網(wǎng)絡(luò)面前,IP地址已開始匱乏。此外IP地址分配存在著嚴重的不平衡性,INTERNET的發(fā)源地――美國擁有全世界約70%的IP地址,包括中國在內(nèi)的其他國家和地區(qū)只分配到極為有限的IP地址,大多數(shù)國家將面臨著更為嚴峻的地址空間危機。

2)性能瓶頸――路由表越來越大:IPv4采用了與網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)無關(guān)的形式來分配地址,隨著接入互聯(lián)網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)數(shù)的增長,網(wǎng)絡(luò)中的路由器和路由表也在飛速增長,因此會增加路由器在路由表中查詢正確路由的時間,最終將導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)性能的降低。

3)缺乏服務(wù)質(zhì)量保證:IPv4的優(yōu)點之一就是簡單高效,但這也使它對互聯(lián)網(wǎng)上涌現(xiàn)出的新業(yè)務(wù)類型缺乏有效的支持,比如實時和多媒體應(yīng)用,這些應(yīng)用要求提供一定的服務(wù)質(zhì)量保證,如帶寬、延遲和抖動等。

4)此外,IPv4還在安全性和新業(yè)務(wù)(例如:移動IP業(yè)務(wù))應(yīng)用等方面存在著不足和缺陷。

IPv4逐漸暴露出的問題將制約著互聯(lián)網(wǎng)的進一步發(fā)展,于是IPv6應(yīng)運而生。IPv6的設(shè)計者,充分考慮了IPv4現(xiàn)有的優(yōu)點,并進行了大量的改進和功能擴充,使其比IPv4處理性能更加強大、高效。

2 IPv6技術(shù)原理

2.1 IPv6的地址空間

IPv6最明顯的特征是它使用更大的地址。IPv6使用128位地址, 128位地址空間允許3.4x1038個可能的地址。

應(yīng)該注意的是,使IPv6地址在長度上達到128位并不是說地球的每平方米能有6.5x1023個地址,而是旨在將IPv6地址空間進一步細分成反映現(xiàn)代Intemet拓撲結(jié)構(gòu)的分層路由域。使用128位地址空間,在設(shè)計分層尋址和路由時能提供多個等級的層次和靈活性,而這一點恰恰是目前基于IPv4的Internet所缺乏的。

2.2 IPv6的地址格式

IPv6的地址由全局路由前綴、子網(wǎng)ID、接口ID三部分組成。其中全局路由前綴用于指定某一站點,子網(wǎng)ID用于指定該站點內(nèi)的一條鏈路,接口ID用于指定鏈路上的某一接口。

IPv6地址表示方法

1)冒號十六進制形式:這是首選形式n:n:n:n:n:n:n:n。每個n都表示八個16位地址元素之一的十六進制值。例如:3FFE:FFFF:7654:FEDA:1245:BA98:3210:4562。

2)壓縮形式:由于地址長度要求,地址包含由零組成的長字符串的情況十分常見。為了簡化對這些地址的寫入,可以使用壓縮形式,在這一壓縮形式中,多個0塊的單個連續(xù)序列由雙冒號符號(::)表示。此符號只能在地址中出現(xiàn)一次。例如,多路廣播地址FFED:0:0:0:0:BA98:3210:4562的壓縮形式為FFED::BA98:3210:4562。單播地址3FFE:FFFF:0:0:8:800:20C4:0的壓縮形式為3FFE:FFFF::8:800:20C4:0。環(huán)回地址0:0:0:0:0:0:0:l的壓縮形式為::1。未指定的地址0:0:0:0:0:0:0:0的壓縮形式為::。

3)混合形式:此形式組合IPv4和IPv6地址。在此情況下,地址格式為n:n:n:n:n:n:d.d.d.d,其中每個n都表示六個IPv6高序位16位地址元素之一的十六進制值,每個d都表示IPv4地址的十進制值。

2.3 Ipv6地址類型

1)單播地址:用于單個接口的標識符。發(fā)送到此地址的數(shù)據(jù)包被傳遞給標識的接口。通過高序位八位字節(jié)的值來將單播地址與多路廣播地址區(qū)分開來。多路廣播地址的高序列八位字節(jié)具有十六進制值FF。此八位字節(jié)的任何其他值都標識單播地址。

發(fā)送到單播地址的數(shù)據(jù)包被傳輸?shù)竭@個地址識別出的接口。

2)多播地址:一組接口的標識符(通常屬于不同的節(jié)點)。發(fā)送到此地址的數(shù)據(jù)包被傳遞給該地址標識的所有接口。多路廣播地址類型代替IPv4廣播地址。

發(fā)送到組播地址的數(shù)據(jù)包被傳輸?shù)竭@個地址識別出的所有接口。

3)IPv6不帶有廣播地址:IPv6使用“所有節(jié)點”組播。

2.4 IPv6單播地址類型

1)鏈路―本地(link loeal):

這些地址用于單個鏈路并且具有以下形式:FE80::lnterfaceID。鏈路一本地地址用在鏈路上的各節(jié)點之間,用于自動地址配置、鄰居發(fā)現(xiàn)或未提供路由器的情況。鏈路一本地地址主要用于啟動時以及系統(tǒng)尚未獲取較大范圍的地址之時。

帶有鏈路一本地源或目的地址的數(shù)據(jù)包不轉(zhuǎn)發(fā)到其它鏈路。

2)站點―本地(Site loeal):這些地址用于單個站點并具有以下格式:FECO::SubnetID:InterfaeeID。站點一本地地址用于不需要全局前綴的站點內(nèi)的尋址。

帶有站點一本地源或目的地址的數(shù)據(jù)包不轉(zhuǎn)發(fā)到其它站點

3)全球IPv6單播地址:這些地址可用在Intemet上并具有以下格式:010(FP,3位)TLAID(13位)Reserved(8位)NLAID(24位)SLAID(16位)InterfaeeID(64位)。

帶有全球地址的數(shù)據(jù)包可被轉(zhuǎn)發(fā)到全球網(wǎng)絡(luò)的任何部分。

3 IPv6優(yōu)勢

與IPV4相比,IPV6具有以下幾個優(yōu)勢:

1)IPv6具有更大的地址空間。IPv4中規(guī)定IP地址長度為32,即有2^32-1(符號^表示升冪,下同)個地址;而IPv6中IP地址的長度為128,即有2^128-1個地址。

2)IPv6地址層次豐富分配合理。IPv6的管理機構(gòu)將某一確定的TLA分配給某些骨干網(wǎng)的ISP,然后骨干網(wǎng)ISP再靈活地為各個中小ISP分配NLA,而用戶從中小ISP獲得IP地址。這種機制使得下一代網(wǎng)絡(luò)地址層次分明,便于管理。

3)IPv6使用更小的路由表。IPv6的地址分配一開始就遵循聚類(Aggregation)的原則,這使得路由器能在路由表中用一條記錄(Entry)表示一片子網(wǎng),大大減小了路由器中路由表的長度,提高了路由器轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包的速度。

4)IPv6增加了增強的組播(Multicast)支持以及對流的支持(Flow Control),這使得網(wǎng)絡(luò)上的多媒體應(yīng)用有了長足發(fā)展的機會,為服務(wù)質(zhì)量(QoS,Quality of Service)控制提供了良好的網(wǎng)絡(luò)平臺。

5)IPv6加入了對自動配置(Auto Configuration)的支持。這是對DHCP協(xié)議的改進和擴展,使得網(wǎng)絡(luò)(尤其是局域網(wǎng))的管理更加方便和快捷。

6)IPv6具有更高的安全性。在使用IPv6網(wǎng)絡(luò)中用戶可以對網(wǎng)絡(luò)層的數(shù)據(jù)進行加密并對IP報文進行校驗,極大的增強了網(wǎng)絡(luò)的安全性。

7) IPv6具有更好的移動性支持。Mobile IPv6增強了移動終端的移動特性、安全特性、路由特性,降低了網(wǎng)絡(luò)部署的難度和投資,為用戶提供了永久在線的服務(wù)。

4 IPv4到IPv6的過渡技術(shù)

從IPv4向IPv6的過渡是Intemet發(fā)展過程中不可逾越的一個過程,如何完成從IPv4向IPv6的過渡,是IPv6發(fā)展需要解決的首要問題。過渡過程需要解決的為題主要是IPv6之間通信問題和IPv4與IPv6之間通信問題,主要有以下三種解決方案:

1)雙棧技術(shù):雙棧技術(shù)可以理解為在主機和路由器的下用戶協(xié)議網(wǎng)絡(luò)層同時支持IPv6和IPv4兩種協(xié)議,這樣對于下層的網(wǎng)絡(luò)接口層和上層的傳輸層都不必進行大的改動。具有雙棧的主機和路由器既能夠與IPv6系統(tǒng)通信,又能夠與IPv4系統(tǒng)通信。因此,具有雙棧的主機或路由器都要具有兩個IP地址,相應(yīng)地,主機或路由器會根據(jù)目的地址的情況來決定到底采用IPv4協(xié)議還是IPv6協(xié)議。

2)隧道技術(shù):隧道技術(shù)是利用現(xiàn)有IPv4網(wǎng)絡(luò)傳送IPv6數(shù)據(jù)包的技術(shù),它通過將IPv6數(shù)據(jù)包封裝在IPv4數(shù)據(jù)包中,實現(xiàn)在IPv4網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)傳送。當IPv6分組在進入IPv4區(qū)域(隧道入口)時,IPv4將其封裝成為IPv4數(shù)據(jù)包,整個IPv6數(shù)據(jù)分組變成了IPv4數(shù)據(jù)分組的數(shù)據(jù)部分。當IPv4數(shù)據(jù)包離開IPv4區(qū)域(隧道出口)時,再將其數(shù)據(jù)部分交給主機的IPv6協(xié)議棧,這就好像在IPv4區(qū)域中打通了一個IPv6隧道來傳輸IPv6數(shù)據(jù)分組。

3)網(wǎng)絡(luò)地址/協(xié)議轉(zhuǎn)換技術(shù)(NAT―PT):

NAT―PT(Network Address Translation―Protocol Translation)通過與SllT(Statelesslp/ICMP Translation,無狀態(tài)IP/ICMP轉(zhuǎn)換)協(xié)議轉(zhuǎn)換和傳統(tǒng)IPv4下的動態(tài)地址轉(zhuǎn)換(NAT)以及適當?shù)膽?yīng)用層網(wǎng)關(guān)(Application Layer Gateway,ALG)相結(jié)合,實現(xiàn)了IPv4和IPv6問的協(xié)議轉(zhuǎn)換和地址映射,即當IPv6主機與IPv4主機進行通信時,NAT―PT會根據(jù)IPv4地址池動態(tài)地為這個IPv6主機分配一個IPv4地址,記錄兩者間的映關(guān)系,并將IPv6數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)換成IPv4數(shù)據(jù)包進行數(shù)據(jù)傳輸,反之亦然。這樣就可以利用NAT～PT實現(xiàn)純IPv4和純IPv6主機間的相互通信。

5 IPv6應(yīng)用前景展望

IPv6技術(shù)體系經(jīng)歷了十多年的發(fā)展,其技術(shù)關(guān)鍵應(yīng)用體系已經(jīng)初具雛形。近幾年具有IPv6特性的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)終端,以及相關(guān)的硬件平臺的推出也已加快了進度。在這種趨勢下,IPv6的關(guān)鍵應(yīng)用將很快出現(xiàn)。

1)移動1P:隨著移動設(shè)備功能的增強以及應(yīng)用的普及,移動計算已經(jīng)得到了越來越多的關(guān)注。早期的移動IP研究一直是基于IPv4協(xié)議體系的,它雖然可以解決節(jié)點漫游的問題,但是其應(yīng)用必將引發(fā)為大量的移動設(shè)備分配IP地址的需求。IPv4協(xié)議有限的地址空間顯然無法滿足這一需求,只有IPv6才能滿足這種需要。

2)多種個人智能終端:經(jīng)濟的發(fā)展帶動了個人電子設(shè)備的發(fā)展,由呼機、手機、PDA到智能手機的發(fā)展趨勢看,有聯(lián)網(wǎng)能力的集成數(shù)據(jù)、語音和視頻的個人智能終端將會很快出現(xiàn),經(jīng)過2～4年的發(fā)展,其規(guī)模就會相當大。由此將產(chǎn)生巨大的對IP地址的需求,這將是過渡IPv6的一個最大動因。

3)超高速家庭網(wǎng)絡(luò):根據(jù)AIlied Business Intelligence的預(yù)測,家用網(wǎng)關(guān)的數(shù)量將從2000年的618000個增加到2005年的168M個。家用寬帶和ADSL設(shè)備的增長也是驅(qū)動家庭網(wǎng)絡(luò)市場的因素,很多信息技術(shù)廠商都在進行家庭網(wǎng)絡(luò)方面的項目開發(fā)。像IEEE 1394和藍牙這樣的新技術(shù)已經(jīng)被開發(fā)用于移動和家庭用途,眾多擁有處理器的設(shè)備越來越具備和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備相連的條件。

近幾年來,IPv6網(wǎng)絡(luò)相關(guān)技術(shù)研究已經(jīng)在世界范圍內(nèi)轟轟烈烈地開展起來,有些國家甚至已經(jīng)開始商用。如:Google計劃升級旗下YouTube視頻網(wǎng)站,以支持期待已久的互聯(lián)網(wǎng)主要通信協(xié)議――IPv6。據(jù)了解,Google的搜索、資訊、文檔、Gmail和地圖等產(chǎn)品已經(jīng)可以支持IPv6了。除此之外,Google能支持IPv6的還包括上周剛公布源碼的Chrome操作系統(tǒng)和Android移動設(shè)備操作平臺。也就是說,如果現(xiàn)在一個Verizon Droid手機用戶利用IPv6連接到WiFi網(wǎng)絡(luò),那么這個用戶就可以直接連到IPv6站點了。Google IPv6部署的下一個目標就是YouTube。2009年數(shù)據(jù)通信報上報到,中興通信向IPv6進軍。作為國內(nèi)知名的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備制造商和解決方案提供商,神州數(shù)碼網(wǎng)絡(luò)有限公司于近日在全球范圍內(nèi)首獲IPv6ReadYDHCPv6Server認證,其網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品也在國際上率先通過IPv6ReadyDHCPv6Server和Relay功能的測試。

此外,伴隨商業(yè)化網(wǎng)絡(luò)不斷升級的契機,“全球IPv6新一代互聯(lián)網(wǎng)高峰會議“再次拉開序幕,將于2010年4月7-8日在北京召開。此次會議將圍繞以IPv6為核心的新一代互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展、部署、投資和應(yīng)用等最熱點的話題展開討論,探討運營商關(guān)于IPv6的運營模式、技術(shù)路線、發(fā)展計劃、下一步產(chǎn)品路標、采購需求,并強力推薦全球頂級咨詢公司關(guān)于《2010年IPv6新一代互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展報告》的白皮書。這將預(yù)示著IPv6新時期的到來。

IPv6是世界互聯(lián)網(wǎng)的必然趨勢,各國對其發(fā)展應(yīng)用部署正如火如荼的進行。隨著IPv6技術(shù)的不斷成熟,IPv6網(wǎng)絡(luò)的商用化進程將會不斷加快,必將會大大地推動下一代網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展。

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