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发布时间:2024-07-07 16:29:29

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与自然地理相关的学术期刊

《国家地理杂志》

人文地理杂志,国家地理杂志,中国国家地理杂志,世界地理杂志,华夏地理杂志。

中文名称:地理科学进展英文名称:progressingeography曾用刊名:地理译报中文名称:地理学报英文名称:actageographicasinica中文名称:地理研究英文名称:geographicalresearch中文名称:中国地理与资源文摘英文名称:chineseegecqraphicalandresourasabstracts曾用刊名:中国地理科学文摘中文名称:地理与地理信息科学英文名称:geographyandgeo-informationscience曾用刊名:地理学与国土研究中文名称:世界地理研究英文名称:worldregionalstudies中文名称:华夏人文地理英文名称:culturalgeography曾用刊名:山茶,山茶.人类学,山茶.人文地理,山茶.人与自然,山茶.自然与民俗

《地理与地理信息科学》是由河北省科学院主管,河北省科学院地理科学研究所主办的地理类综合性学术期刊。1985年,《地理学与国土研究》创刊;2003年改名为《地理与地理信息科学》。

与地理科学相关的研究论文方向

该专业研究方向主要有:01 海岸带研究02 地貌、地表过程与环境演变03 陆地水文与水生态04 土壤与土地资源研究05 气候与全球变化06 资源生态学07 环境地理与景观生态学08 土地利用/覆被变化。

1当代地理科学的前沿领域与发展趋势 一、当代地理科学研究的前沿领域1.全球变化及其区域响应研究全球变化研究是20世纪80年代国际学术界为迎接人类所面临的资源、环境和发展问题而设计和实施的研究计划,是人类历史上最为庞大的超级科学计划.研究学科涵盖大气、海洋、地理、地质、地球物理、环境、生物、生态、能源、人口、经济等诸多学科,研究人员涉及自然科学界和社会科学界的科学家以及政府和企业界的管理人员,研究方法强调学科的交叉和理论的集成,并将地球系统科学作为其研究的新方法.全球变化研究目前由世界气候研究计划(WCRP)、国际地圈生物圈计划(IGBP)、全球环境变化人文因素计划(IHDP)、生物多样性计划(DIVER SITAS)等4个正在执行的研究计划组成,每个计划包含有一系列核心计划和交叉计划.为保障各项计划的顺利进行,相应地设计了一系列数据观测与采集系统作为技术支撑,主要有:地球观测系统(EOS)、全球气候观测系统(GCOS)、全球海洋观测系统(GOOS)、全球陆地观测系统(GTOS)、全球环境监测系统(GEMS)、全球环境调查系统(GOES)等.全球变化研究在过去、现在和未来,都是地理学的重要研究领域,在国际地圈生物圈计划和国际全球变化人文因素的推动下,不断开拓新的研究领域.全球变化及其区域响应涉及古地理环境演变、土地利用和土地覆被变化、减轻自然灾害、典型区域环境定位研究以及全球环境变化的对策等众多领域.我国的青藏高原、黄土高原等区域和全球环境变化关系密切,正是地理学研究可以发挥特长、显示才干的领域.2.陆地表层过程和格局的综合研究地理学的传统研究领域是发生在陆地表层各种自然和人文现象的空间分异和空间组织.认识这种分异和组织的规律,对于合理布局经济活动,开发利用和保护自然资源,避免和减轻自然灾害有着重要的价值.然而,停留在经验性、描述性范围的空间格局研究,所能达到的视野有很大的局限性,不能提供为认识和预测地理环境变化所必须的资料.因此20世纪60年代以来,国内地理学界发展了地表热量与水分平衡、地理环境中化学元素的迁移转化以及生物群落与其环境之间的物质、能量的交换等三个过程研究的方向,国内外地理学界也发展了用社会科学理论解释空间格局的人文地理方向.在这些方向上,自然地理学研究注重野外定点观测和室内的实验研究,人文地理注重地理空间人流和物流的调查分析.近年来,国内外许多地理学者认识到,要推动地理学的发展,必须在格局与过程的相互作用方面加强研究,地理学家必须强调格局和过程及其间的关系.发生在各种类型和各种尺度的区域中的过程必然产生一定的格局,而格局的变化又会影响到自然、生态、社会发展的进程.这就产生了不同尺度区域之间的相互依赖性.陆地表层系统包括与人类密切相关的环境、资源和社会经济在时空上的结构、演化、发展及其相互作用,是地球表层最复杂、最重要、受人类活动影响最大的一个子系统.因此,对它的研究是地理科学未来发展的重要趋势.当前,人们日益关注与人类生存密切相关的陆地表层环境的状况和变化趋势.从本质上看,陆地表层的环境变化是特定地域上地表过程的方式和强度在人为或自然因素作用下发生改变的结果.陆地过程的研究将朝微观深化和宏观综合两个方向发展,关键在于地理系统中界面过程的综合研究.其主要意义在于:能有效地研究开放系统间物质、能量和信息的交换,从而促进地理学向理论方面深入;界面过程研究实际上是系统间接口的研究,将促进发展地理学的综合方法,导致跨学科、跨部门的相互渗透和相邻学科成就的引进.

人文地理的专业方向,涉及到以下几个大的方面:城市、区域、交通、物流、产业等,细分的话,就和空间布局和空间规划密切相关了,如区域发展与城市规划、交通与物流规划、产业规划等等。另外,人文地理学专业方向中有些也涉及到管理类的,比方说你的专业――资源环境与城乡规划管理,就属于人文地理学专业的其中一个方向。

地理教学相关的论文

地理教学模式对地理教学实践具有重要的指导意义,架起了地理教学理论与教学实践之间的桥梁。下面是我为大家整理的地理论文,供大家参考。

地理论文 范文 一:学伴互助式地理教学分析

【摘要】传统的课堂教学模式存在了相当长的时间,有优势。但时代在发展,学生在成长,如果教师及他(她)的 教学 方法 一成不变,就会使其劣势凸显出来,在这样大的背景下,势必要进行课改,但是改向何方,怎样改,有很多先锋已经进行各种课堂教学模式的实践,也有各种各样的效果。详细记录了在课改过程中的观念、做法、 反思 ,很有参考价值。

【关键词】课改;学伴互助;地理教学

在传统的课堂教学中,教师的教与学生的学常常是通过以下教学模式来进行的:(1)教师讲、学生听的模式,被人们称为“满堂灌”或者叫“填鸭式” 教育 ,这种教学模式是最常见的。(2)教师提问、学生回答的模式,这是“满堂灌模式”的一种变形。这些教学模式有优势,但是过分强调了教师的作用,扼制了学生的个性和创造性,忽视了学生的主动性与潜能的发挥。在传统与新兴的矛盾冲突中,学校领导站位高,思想新,提出了我校要进行课堂教学改革。作为一名青年教师,我义不容辞首当其冲进行课改。在我的地理课堂上,确定为问题导学—学伴互助式地理课堂教学模式。

一、学伴互助式教学模式的主导思想

课改首先是理念的改变,要改变传统的思想,确定以生为本的课堂。学生学习的地方过去叫学堂,现在叫学校,学生才是学习的主角,课堂教学应该是以学定教,课堂的主体是学生,教师是主导,要做好导的工作,定位应该是为学生的学习服务,时刻关注学生的动态,随机生成的课堂才是真实的、精彩的,有生命力的。学生间的情感沟通和信息交流,有利于思想的撞击和智慧火花的迸发;能够强化学生的主体意识,激发学生潜在的创造力,这是合作学习的优点,但是合作学习也存在弊端,人数较多的小组在进行学习和展示时,通常是一人做主角,其他人做配角。所以我校的学伴互助式教学模式选择两人为一个学伴小组。

二、学伴之间角色的定位

我校的学伴互助式教学模式是以两个人为一小组(特殊情况也可三个人组成小组),这两个人互为学伴,优势突出一些的被称为“学长”,成绩弱一些的被称作“学友”,他们之间是朋友、伙伴的关系,比起“师傅”和“徒弟”,学生的心理上舒服了很多。学伴的组合不是固定的,一个阶段以后会进行微调。

三、问题导学

(一)导学题的编制

1.导学题的设置具有指导性。初中的学生自己阅读文本的能力不是很强,需要引导,导学题则相当于这节课的脉络,把大块的课文分解为小的问题,将图片融入课文,引导学生顺着脉络,紧扣知识的重难点去分析去思考。

2.导学题的设置要有一定的实效性。在教学过程中应遵循学生的认知规律,设置与现实生活紧密相关的具体问题。教师在教学中要紧紧围绕教学目标,针对学生的实际情况和教材的重点、难点来进行问题设计,问题设计要题意清楚,条理分明,语言精练,有助于学生理解概念,辨析疑难,纠正错误,完善认知结构。

3.导学题的设置不能离开图。地理课堂最显著的特色就是图多,而运用地图进行教学则是完成这一教学任务的重要途径,也是地理教学独特风格和特色所在。所以在地理教学中,设置的导学题目也不能离开图,地图功能十分巨大,复杂、抽象的地理事物和现象,往往用一幅或几幅地图便能生动直观、清晰、明了地展示出来,使学生一目了然,并留下难以忘怀的记忆。

4.导学题的设置要体现 学习方法 。我们要培养学生的独立学习的能力,这个培养是潜移默化中形成的,把学生养成“看到新知,联想旧知;应用已知,探究未知”,这样学生的学习能力养成了,在没有我们设置的导学题时,他们也能主动地去思考、去探究,这才达到了我们的目的。所以在设置导学题时,应更多地思考:怎样引导学生有效地探究。

(二)问题导学-学伴互助式地理课堂教学模式的实施

我在课堂上,先出示教学目标,使学生对本节课的学习有一个明确的定位,然后出示导学题,使学生在自学课本时有一个抓手,在自学过程中又分为两个阶段,第一阶段自主学习,第二阶段是课改的中心,学友向学长汇报自学情况,学长指导学友。学长不会的内容可以与其他小组的学长交流,教师在学生自学过程中,巡视指导。自学结束,以学伴为单位进行展示,一般是学友回答问题,学长评价,学伴自己也可以根据情况而定谁来回答。学生能学会的教师不必再重复,教师根据巡视以及学生展示情况及时调整教学内容。重点知识师生交流完毕,一定要留出当堂训练的时间,巩固学习成果。

四、课堂评价

在学伴互助的课堂上,学长学友是一个学伴小组,他们共同学习,但展示的时候主要由学友来进行,学友展示的好,说明学长真正起到了帮助的作用,二者共同加分,如果学长单独回答展示,则没有学友得分高,这一点对于学友的激励是很大的。除了关注学伴们在展示时的表现,其实更重要的是注重学习过程中对学长学友的评价和鼓励,观察学伴之间是否和谐互助,否则还应进行调整。

五、效果初显

经过一段时间的实施,学伴互助式教学模式的优势凸显出来:学生能够做到由被动地听老师讲转为主动的学,从旁观者变成了拓荒者;学生交流的时间多了,有了展示自己的空间,从旁听者变成了演讲者;成绩不太理想的学友有了在课堂上表现、表达的机会,而这些原来都是被学长统领着;学长由回答问题的踊跃者,成为了小老师,有了质的变化,他们不仅能够完成课堂的学习内容,还得到了更高层次的锻炼。当然我的课堂还存在一些问题,还在摸索与改进中,但是作为教师在经历了课改之后,有了对比,更加坚定了我将课改之路走下去的决心,放手也是一种爱,我甘愿做他们的铺路石,送他们走向更远的前方,而不仅仅是教给他们如何去应付考试。

参考文献:

[1]__刚.我们的课改.南京:南京大学出版社,2013,4.

[2]范志国.初中地理教学评价.长春:东北师范大学出版社,2005,2.

[3]张志勇.创新教育中国教育范式的转型.山东教育出版社,2007,2.

地理论文范文二:初中乡土地理教学研究

摘要:乡土地理在初中地理教学中的运用,能够有效帮助学生理解地理知识,使抽象的知识变得更加形象具体,贴近学生的实际生活,拉近学生与地理之间的距离。本文主要针对乡土地理在初中地理教学中的有效运用进行分析,希望能够有效增强学生的地理学习能力。

关键词:乡土地理;初中;地理教学;运用

初中地理主要就是让学生对自然环境以及一些人体和自然规律进行认知学习,所学的内容和实际生活有着比较密切的联系,但是由于地理学习涉及到的内容比较抽象,一些学生感觉学习起来比较困难,无法融入到地理学习中来。为了帮助学生理解,提高学生的学习效率,一些教师在初中地理教学中融入了乡土地理的元素。所谓乡土地理也就是利用与学生实际生活相关的地理知识帮助学生理解学习内容,从而使学生能够更加轻松地进行学习。

一、结合乡土地理,激发学生学习兴趣

任何的学习动力都比不上对于学习内容的兴趣,要想提高学生的地理学习积极性,先要让学生对于地理学习产生兴趣。为了实现这一目的,教师可以充分利用乡土地理,让学生结合自身熟知的事物进行学习。由于自身对于乡土地理比较熟悉,所以从心理上就会对学习产生更强的自信心,加上乡土地理都是学生在实际生活当中可以真实感知到的,能够看见和感受到的事物,更会让学生产生熟悉感。所以,教师在地理教学的时候,一定要充分结合和利用乡土地理,让学生对学习产生亲切感,丰富课堂教学的内容,激发学生的好奇心,提高学习的积极性,进而有效提升地理教学效率。比如,在学习《地势和地形》的时候,教师就可以结合乡土地理开展教学,提问“在自己家的附近都有哪些特殊的地方是小的时候最喜欢去的”。一些学生可能会说“山坡上,因为张家口的山还算是比较多的,所以家附近的小山就成了小伙伴玩乐的地方。”接着,教师可以提出问题,“为什么张家口的山比较多呢?”学生可能就想到与地理相关的丘陵地形,联系张家口的实际情况,能够感受到地形对于当地人们生活的影响。推广开去,中国还有很多其他的地区,不同的地形对于当地的人们都会产生不同的影响。这让学生对中国地形的学习产生了很大的兴趣,想要知道其他地区人们生活的地形环境是怎样的,从而有效提高了学生的学习积极性。

二、利用乡土地理,进行德育素质教育

在学习地理知识的时候,学生会感觉学习的内容与自身的实际生活并没有太大的联系,这些地理知识和自身的生活有着遥远的距离感,因此学习的兴致并不是很高。针对这种情况,教师可以融合当地的地理环境进行讲解,让学生对家乡的人文环境、地理环境有清晰的了解,在学习与自身生活相关的内容时,能够让学生感受到家乡的风土人情。由于每个学生对于家乡都会存在着一种特殊的情感,对于家乡发生的变化也会格外关注,能够在一定程度上激发学生的积极性。总之,以乡土地理作为学习的载体,让学生能够感受到地理学习的神奇魅力,通过一些真实事例的学习,激发学生热爱家乡、建设家乡的情感。比如,在学习《因地制宜发展农业》的时候,教师可以结合当地的实际情况开展教学:北农村地区的环境以及土壤比较适合棉花、辣椒等作物的生长,所以当地的人们因地制宜地发展这些农作物的 种植 ,取得了很好的收益,特别是在一些地区引进了五彩棉花的种植,更是使得农业种植提升了一个层次。这样的实际发展状况让学生为自己的家乡感到自豪,同时也会根据当地的实际情况进行思考和分析,为自己的家乡开发一些新的农业作物,以带动当地的农业发展,表达自身对家乡的热爱。

三、开展乡土实践,培养学生探究能力

在学习地理知识的时候,为了增强学生的实践探究能力,教师可以带领学生走出课堂,到实际生活当中去学习和感受地理知识,同时结合当地的实际情况开展调查探究,涉及到人文、地理知识方面的内容时,教师可以让学生结合乡土地理进行分析学习,这样不仅能够更好地理解教材中的地理知识,还能够对当地的地理环境有更清楚的了解。对当地的地理环境进行探索的同时,能够对教材的内容有更加深刻的理解,有效激发了学生的学习热情,提高了学生的探究能力。比如,在学习《中国的自然资源》时,其中包括土地资源以及水资源的学习,如果根据教材进行笼统的讲解,学生理解起来就会比较抽象。为了帮助学生理解,教师可以组织开展乡土实践,对当地的土壤状况以及水利资源状况等进行实际的分析调查,即将学生分成几个小组,以小组为单位开展实践探究活动,让学生对当地的土壤、水资源进行取样调查,通过实际的学习分析 总结 当地的资源状况。从本土地区的资源状况着手,能够让学生认识到当前我国的自然资源状况,这样的实践活动在一定程度上激发了学生的学习兴趣和热情。总而言之,在初中地理教学当中,为了吸引学生的注意力,提高学习的积极性,融入乡土地理知识,让学生对熟知的事物进行分析理解,是一个不错的选择。

参考文献:

[1]张君政.乡土地理在初中地理教学中的运用[J].大连教育学院学报,2010(3).

[2]张德海.让地理融入生活——在初中地理教学中结合乡土地理的感受[J].教师,2013(3).

[3]陈雪梅.乡土地理在初中地理教学中的运用探析[J].才智,2014(17).

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关于初中地理教学的论文范文

在现实的学习、工作中,大家或多或少都会接触过论文吧,通过论文写作可以培养我们的科学研究能力。一篇什么样的论文才能称为优秀论文呢?下面是我帮大家整理的关于初中地理教学的论文范文,欢迎大家分享。

摘要: 详细阐述影视资源在初中地理教学中的具体应用,希望对地理教学的优化改革有积极作用。

关键词: 影视资源;初中地理;自主学习

1、前言

初中地理教学中运用影视资源是一种创新之举,有利于调动学生学习地理知识的兴趣,培养创新能力和想象力。

地理教师在初中地理教学中运用影视资源的过程中要充分考虑学生的理解、接受能力,并利用课堂导入、课堂教学和课后练习等环节发挥影视资源的作用,用影视资源激发学生主动探究的热情,促进学生的全面发展。

2、在课堂导入中运用影视资源

课堂导入是初中地理教学的重要环节。有一个良好的开端可以为之后的课堂教学打下坚实的基础。在课堂导入中运用影视资源,需要地理教师选择合适的素材,使影视资料具有合理性和趣味性,在吸引学生注意力的同时,激发学习地理知识的兴趣和热情。同时,教师选择的影视资源需要建立在教学任务的基础上,不能单单以提高学生兴趣为重点,而要综合考虑初中地理教学的目标和要求。当然,选择的影视资源还需要贴合学生的实际生活,让学生体会到生活化的地理知识的魅力。

在初中地理教学课堂导入中,教师可以指导学生选择适合自己的`影视资源。学生是学习的主体,早已形成自己独特的思维习惯,在认识、感知事物时有自己的理解方式。因此,教师赋予学生选择影视资源的权利,无疑是尊重学生主体地位的体现。初中生运用所学知识选择与课本知识相关的影视资源,可以加深对课本知识的理解,锻炼思考和动手的能力。

如在讲解“我们邻近的国家和地区——日本”时,教师可以先播放日本地震灾害纪录片,让学生观察日本爆发地震的直观信息,了解地震的破坏程度。

教师:知道日本在哪个大洲,经纬度是多少吗?

学生:日本与中国一样在亚洲,在北纬°~45°,东经125°~145°之间。

教师:日本多火山、地震的原因又是什么呢?

学生:日本处在亚欧板块和太平洋板块的交界处,由于板块的挤压碰撞,因此多火山和地震。

教师:在观看视频之后,你们有什么感受呢?接下来让我们深入了解一下这个岛国——日本。

通过这种形式的课堂导入,可以很好地调动学生回答和主动探究问题的积极性,并营造良好的教学环境。学生在相对愉悦的教学环境中会逐渐建立信心,增添学习的动力,从而提高学习效率。

3、在课堂教学中利用影视资源

地理知识具有复杂性和抽象性,教师如果单纯地按照初中地理教学课本上的知识进行讲解,既不能调动学生的学习兴趣,也不能让他们完全理解和掌握本堂课所讲的知识。为了提高初中地理课堂的教学效率,教师需要把知识化抽象为具体、化复杂为形象,而影视资源的运用正解决了现阶段地理教学中出现的问题。在课堂教学过程中利用影视资源,改变了传统地理课堂教学的方式,人性化和多元化更为突出,有利于课堂教学效率的提高。教师利用影视资源进行课堂教学,需要侧重培养学生自主学习的能力,要指导学生在观看影视资源时发现问题、大胆质疑,并通过自己的方式找到问题的答案。同时,教师还需要合理掌控“引导”与“探索”的比例,多给予学生探索的机会和权利,让学生在探索中提升解决问题的能力。教师在赋予学生权利的同时要降低自己指导的比重,只是在学生遇到困难时提供应有的帮助,做到既不放任自流,让学生肆意想象和实践,也不能手把手教学,扼杀他们的主观能动性。

如在讲解“长江三峡”时,教师可以选用中央台大型纪录片《话说长江》和关于三峡自然地理介绍的纪录片《三峡风光》。为了渲染气氛,可以先放一段音乐《长江之歌》,让学生在“你从雪山走来”的歌声中领略长江的风采,感受长江雄伟磅礴的气势。然后,教师根据教学内容从纪录片中节选一段,让影片带领学生领略三峡风光,把三峡的雄奇秀逸尽收眼底。在初中地理教学课程结束时,教师还可以播放歌曲《满山红叶似彩霞》的MV,让学生对三峡的情感再次升华,引起强烈共鸣,同时接受一次环保和爱国教育。

通过视频教学,教师可以将抽象的知识具体化,并加深学生对地理知识的印象。这种利用影视资源进行教学的形式,可以培养学生的合作探究能力,让他们在兴趣的基础上主动投入理学习活动中。

4、在课后练习中应用影视资源

课后练习过程是初中地理教学的重要组成部分。课后练习一般是为强化学生理论知识服务的。初中生面临升入高中的压力,布置课后练习或者课后作业虽然强化了初中生的理论知识,但是加大了学习负担。如何在减轻学生学习负担的同时提高学习效率,是现阶段地理教师需要思考的问题。在初中生课后练习过程中应用影视资源,可以缓解学习压力。教师可以选择一些蕴含地理知识的电影和电视栏目,利用现代先进的教育技术给学生普及地理知识,灌输保护环境、爱护自然的健康理念。比如《龙卷风》《地球大裂缝》《惊涛骇浪》《后天》《可可西里》等电影,都可以让学生在满足心理需求的同时掌握趣味性的地理知识,看到环境被破坏以后的人类生存环境恶化的可怕局面。

教师引导学生观看一些与地理相关的电视节目,也能丰富学生的地理知识,开阔视野、开发思维,使学生对地理这门课程产生更大的兴趣。“探索·发现”是一档人文历史与自然地理完美结合的历史记录栏目,以严谨的态度去解释神奇的地理故事,探索神秘的历史踪迹,充分展示了自然地理与人文景观的发展规律和文化内涵,探究了中国博大精深的人类自然文化遗产。《人与自然》着重于讴歌生命,介绍人与自然环境等方面的内容,集知识性与趣味性于一体。对这些影视资源,教师要与初中地理教学课程内容紧密结合,考虑学生的心理特点和实际知识水平,规划好放映的时间、影片的时长,不能只是为了活跃气氛充当调味品。教师要做好问题构思,引导学生将影视资源与所学知识相结合,让他们的思维得以拓展,对问题进行深入思考。

教师对选择好的影视资源要提前试看,内容情节要能够帮助学生学到更多的地理知识。对于难以理解的内容和影视片段,教师要加以解说,要有的放矢地观看。看完后要有讨论、总结的环节,对所学的知识进行再一次的归纳加固,从而达到好的学习效果。当然,教师在为学生布置课后作业时也可以让学生自主选择影视资源,根据自己的喜好选择适合的影视资源。这样不但能调动初中生选择、观看的兴趣,还能让他们感到被尊重的喜悦,提高教学效率。

5、结语

综上,在初中地理教学过程中融入影视资源是地理教学的创新。教师利用影视资源,可以向学生呈现较为立体、形象的知识,让学生把学习地理知识当作一种乐趣而不是负担,使影视资源教学成为一种高效率的教学方式。

参考文献

[1]罗勤.浅谈影视资源在初中地理教学中的运用[J].课程教育研究,2014(24):163-164.

[2]戈婷.初中地理教学中影视资源的运用[J].科学大众:科学教育,2015(2):42.

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Ipv6在高校校园网中的应用

摘  要  文章对ipv6基本概念,ipv6的实现技术及实现ipv6的现行技术进行了阐述,结合学校校园网的ipv6实际解决方案,系统描述了ipv6在网络出口设备Cisco6503上的配置和在ipv6在网络核心设备Cisco6513上的配置,以及ipv6在我校校园网中的实际应用。

关键词  ipv6;隧道技术;双协议栈技术

1  引言

现有的互联网是在IPv4协议的基础上运行。IPv6是下一版本的互联网协议,它的提出最初是因为随着互联网的迅速发展,IPv4定义的有限地址空间将被耗尽,地址空间的不足必将影响互联网的进一步发展。为了扩大地址空间,拟通过IPv6重新定义地址空间。IPv4采用32位地址长度,只有大约43亿个地址,估计在2005~2010年间将被分配完毕,而IPv6采用128位地址长度,几乎可以不受限制地提供地址。按保守方法估算IPv6实际可分配的地址,整个地球每平方米面积上可分配1000多个地址。在IPv6的设计过程中除了一劳永逸地解决地址短缺问题以外,还考虑了在IPv4中解决不好的其它问题。IPv6的主要优势体现在以下几方面:扩大地址空间、提高网络的整体吞吐量、改善服务质量(QoS)、安全性有更好的保证、支持即插即用和移动性、更好实现多播功能。

2  ipv6实现技术概述

从ipv4到ipv6 的转换必须使ipv6能够支持和处理ipv4体系的遗留问题。目前,IETF( Internet Engineering Task Force)已经成立了专门的工作组,研究ipv4 到ipv6 的转换问题,并且已提出了很多方案,主要包括以下几个类型:

  双协议栈技术

在开展双堆栈网络时,主机同时运行两种协议,使应用一个一个地转向ipv6 进行传输。它主要用于与ipv4 和ipv6设备都进行通信的应用。双堆栈将在Cisco Ios软件平台上使用,以支持应用和Telnet,Snmp,以及在ipv6传输上的其它协议等。

  隧道技术

随着ipv6网络的发展,出现了许多局部的ipv6 网络,但是这些ipv6网络需要通过ipv4 骨干网络相连。将这些孤立的“ipv6 岛”相互联通必须使用隧道技术。利用隧道技术可以通过现有的运行ipv4 协议的Internet 骨干网络( 即隧道)将局部的ipv6网络连接起来,因而是ipv4向ipv6 过渡初期最易于采用的技术。

路由器将ipv6 的数据分组封装入ipv4,ipv4 分组的源地址和目的地址分别是隧道入口和出口的ipv4地址。在隧道的出口处,再将ipv6分组取出转发给目的站点。隧道技术只要求在隧道的入口和出口处进行修改,对其他部分没有要求,因而非常容易实现。但是隧道技术不能实现ipv4 主机与ipv6 主机的直接通信。

 网络地址转换/ 协议转换技术

网络地址转换/ 协议转换技术NAT-PT(Network Address Translation-Protocal Translation)通过与S||T 协议转换和传统的ipv4 下的动态地址翻译NAT 以及适当的应用层网关(ALG)相结合,实现了只安装了ipv6 的主机和只安装了ipv4机器的大部分应用的相互通信。上述技术很大程度上依赖于从支持ipv4的互联网到支持ipv6 的互联网的转换,我们期待ipv4 和ipv6 可在这一转换过程中互相兼容。目前,6tot4 机制便是较为流行的实现手段之一。

3  我校校园网ipv6解决方案

我校共有两个校区:老校区和新校区,两个校区之间通过新校区的Cisco6513和老校区Cisco6509万兆相连,Cisco6513又与边界出口Cisco6503相连。

网络拓扑图如下(图1):

针对网络从IPv4向IPv6演进过程中面临的IPv4和IPv6相互之间的通信以及如何实现IPv6网络与现有IPv4网络无缝连接等问题,所以我校在教育网上采用

隧道技术、双栈技术和地址头翻译技术实现对ipv6网络的互访,即借助当今纯熟的ipv4技术,对ipv6数据包实行ipv4格式的封装与解封装。

我校实际的ipv6配置如下:

在核心设备6573的ipv6配置如下:

interface GigabitEthernet12/47

description cumt ipv6 link

ipv6 address 2001:DA8:100D:1::2/64      // 6513与6503的三层对接ipv6地址的配置

interface Vlan12

no ip redirects

ipv6 address 2001:DA8:100D:2::1/64        // ipv6的vlan配置

ipv6 enable                              //在Cisco6513上启动ipv6协议

ipv6 route ::/0 2001:DA8:100D:1::1      // ipv6默认路由配置

在出口设备Cisco6503上的ipv6配置如下:

interface GigabitEthernet3/47

ipv6 address 2001:DA8:100D:1::1/64     // 6503与6513的三层对接ipv6地址的配置

ipv6 route 2001:DA8:100D::/48 2001:DA8:100D:1::2

ipv6 route ::/0 2001:DA8:A3:F00B::1

ipv6 unicast-routing                 //  ipv6的路由配置

interface Tunnel0                   //ipv6隧道配置

ipv6 address 2001:DA8:A3:F00B::2/64       //源端的ipv6地址

ipv6 enable//启动ipv6协议

tunnel source          //隧道源端ipv4地址

tunnel destination      //隧道目的端ipv4地址

tunnel mode ipv6ip                  //隧道模式为ipv6

教育网防火墙上的配置如下:

access-list 102 extended permit ip any host        //允许校内及校外的访问通过ipv6隧道

目前ipv6在我校已经很好的应用起来,校内用户能够方便的访问外面的ipv6网络资源,而我校也已经分别建立了ipv6的www服务器及ipv6的DNS解析,以提供外面用户对我校ipv6网络资源的访问。

(图1)

4  结论

ipv6在我校的良好应用,进一步体现了ipv6的强大魅力,虽然目前还不能完全取代ipv4,但是,在不远的将来ipv6一定能够取代ipv4,从而实现全范围的纯粹的ipv6网络的运行。

参考文献

[1] 实现ipv4向ipv6过渡的隧道技术6tot4.计算机工程与应用.  2002年 第18期

[2] ipv4向ipv6的过渡技术综述.北京邮电大学学报. 2002年 第4期

[3]  如何从ipv4过渡到ipv6. 计算机时代. 2004年 第8期

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计算机取证技术论文篇二 计算机取证技术研究 摘要:随着计算机和 网络技术 的飞速发展,计算机犯罪和网络安全等问题也越来越突出,也逐渐引起重视。文章对计算机取证的特点、原则和步骤进行了介绍,最后从基于单机和设备、基于网络的两类取证技术进行了深入研究。 关键词:计算机取证 数据恢复 加密解密 蜜罐网络 随着计算机和网络技术的飞速发展,计算机和网络在人类的政治、经济、 文化 和国防军事中的作用越来越重要,计算机犯罪和网络安全等问题也越来越突出,虽然目前采取了一系列的防护设备和措施,如硬件防火墙、入侵检测系统、、网络隔离等,并通过授权机制、访问控制机制、日志机制以及数据备份等安全防范措施,但仍然无法保证系统的绝对安全。 计算机取证技术是指运用先进的技术手段,遵照事先定义好的程序及符合法律规范的方式,全面检测计算机软硬件系统,查找、存储、保护、分析其与计算机犯罪相关的证据,并能为法庭接受的、有足够可信度的电子证据。计算机取证的目的是找出入侵者,并解释或重现完整入侵过程。 一、计算机取证的特点 和传统证据一样,电子证据也必须是可信的、准确的、完整的以及令人信服并符合法律规范的,除此之外,电子证据还有如下特点: 1.数字性。电子证据与传统的物证不同,它是无法通过肉眼直接看见的,必须结合一定的工具。从根本上讲,电子证据的载体都是电子元器件,电子证据本身只是按照特殊顺序组合出来的二进制信息串。 2.脆弱性。计算机数据每时每刻都可能发生改变,系统在运行过程中,数据是不断被刷新和重写的,特别是如果犯罪嫌疑人具备一定的计算机水平,对计算机的使用痕迹进行不可还原的、破坏性操作后,现场是很难被重现的。另外取证人员在收集电子证据过程中,难免会进行打开文件和程序等操作,而这些操作很可能就会对现场造成原生破坏。 3.多态性。电子证据的多态性是指电子证据可以以多种形态表现,它既可以是打印机缓冲区中的数据,也可以是各种计算机存储介质上的声音、视频、图像和文字,还可以是网络交换和传输设备中的历史记录等等,这些不同形态都可能成为被提交的证据类型。法庭在采纳证据时,不仅要考虑该电子证据的生成过程、采集过程是否可靠,还要保证电子证据未被伪造篡改、替换剪辑过。 4.人机交互性。计算机是通过人来操作的,单靠电子证据本身可能无法还原整个犯罪过程,必须结合人的操作才能形成一个完整的记录,在收集证据、还原现场的过程中,要结合人的 思维方式 、行为习惯来通盘考虑,有可能达到事半功倍的效果。 二、计算机取证的原则和步骤 (一)计算机取证的主要原则 1.及时性原则。必须尽快收集电子证据,保证其没有受到任何破坏,要求证据的获取具有一定的时效性。 2.确保“证据链”的完整性。也称为证据保全,即在证据被正式提交法庭时,必须能够说明证据从最初的获取状态到法庭上出现的状态之间的任何变化,包括证据的移交、保管、拆封、装卸等过程。 3.保全性原则。在允许、可行的情况下,计算机证据最好制作两个以上的拷贝,而原始证据必须专门负责,所存放的位置必须远离强磁、强腐蚀、高温、高压、灰尘、潮湿等恶劣环境,以防止证据被破坏。 4.全程可控原则。整个检查取证的过程都必须受到监督,在证据的移交、保管、拆封和装卸过程中,必须由两人或两人以上共同完成,每一环节都要保证其真实性和不间断性,防止证据被蓄意破坏。 (二)计算机取证的主要步骤 1.现场勘查 勘查主要是要获取物理证据。首先要保护计算机系统,如果发现目标计算机仍在进行网络连接,应该立即断开网络,避免数据被远程破坏。如果目标计算机仍处在开机状态,切不可立即将其电源断开,保持工作状态反而有利于证据的获取,比如在内存缓冲区中可能残留了部分数据,这些数据往往是犯罪分子最后遗漏的重要证据。如果需要拆卸或移动设备,必须进行拍照存档,以方便日后对犯罪现场进行还原。 2.获取电子证据 包括静态数据获取和动态数据获取。静态数据包括现存的正常文件、已经删除的文件、隐藏文件以及加密文件等,应最大程度的系统或应用程序使用的临时文件或隐藏文件。动态数据包括计算机寄存器、Cache缓存、路由器表、任务进程、网络连接及其端口等,动态数据的采集必须迅速和谨慎,一不小心就可能被新的操作和文件覆盖替换掉。 3.保护证据完整和原始性 取证过程中应注重采取保护证据的措施,应对提取的各种资料进行复制备份,对提取到的物理设备,如光盘硬盘等存储设备、路由器交换机等网络设备、打印机等外围设备,在移动和拆卸过程中必须由专人拍照摄像,再进行封存。对于提取到的电子信息,应当采用MD5、SHA等Hash算法对其进行散列等方式进行完整性保护和校验。上述任何操作都必须由两人以上同时在场并签字确认。 4.结果分析和提交 这是计算机取证的关键和核心。打印对目标计算机系统的全面分析结果,包括所有的相关文件列表和发现的文件数据,然后给出分析结论,具体包括:系统的整体情况,发现的文件结构、数据、作者的信息以及在调查中发现的其他可疑信息等。在做好各种标记和记录后,以证据的形式并按照合法的程序正式提交给司法机关。 三、计算机取证相关技术 计算机取证涉及到的技术非常广泛,几乎涵盖信息安全的各个领域,从证据的获取来源上讲,计算机取证技术可大致分为基于单机和设备的计算机取证技术、基于网络的计算机取证技术两类。 (一)基于单机和设备的取证技术 1.数据恢复技术 数据恢复技术主要是用于将用户删除或格式化的磁盘擦除的电子证据恢复出来。对于删除操作来说,它只是将文件相应的存放位置做了标记,其文件所占的磁盘空间信息在没有新的文件重新写入时仍然存在,普通用户看起来已经没有了,但实际上通过恢复文件标记可以进行数据恢复。对于格式化操作来讲,它只是将文件系统的各种表进行了初始化,并未对数据本身进行实际操作,通过重建分区表和引导信息,是可以恢复已经删除的数据的。实验表明,技术人员可以借助数据恢复工具,把已经覆盖过7次的数据重新还原出来。 2.加密解密技术 通常犯罪分子会将相关证据进行加密处理,对取证人员来讲,必须把加密过的数据进行解密,才能使原始信息成为有效的电子证据。计算机取证中使用的密码破解技术和方法主要有:密码分析技术、密码破解技术、口令搜索、口令提取及口令恢复技术。 3.数据过滤和数据挖掘技术 计算机取证得到的数据,可能是文本、图片、音频或者视频,这些类型的文件都可能隐藏着犯罪信息,犯罪分子可以用隐写的方法把信息嵌入到这些类型的文件中。若果犯罪分子同时结合加密技术对信息进行处理,然后再嵌入到文件中,那么想要还原出原始信息将变得非常困难,这就需要开发出更优秀的数据挖掘工具,才能正确过滤出所需的电子证据。 (二)基于网络的取证技术 基于网络的取证技术就是利用网络跟踪定位犯罪分子或通过网络通信的数据信息资料获取证据的技术,具体包括以下几种技术: 地址和MAC地址获取和识别技术 利用ping命令,向目标主机发送请求并监听ICMP应答,这样可以判断目标主机是否在线,然后再用其他高级命令来继续深入检查。也可以借助IP扫描工具来获取IP,或者利用DNS的逆向查询方法获取IP地址,也可以通过互联网服务提供商ISP的支持来获取IP。 MAC地址属于硬件层面,IP地址和MAC的转化是通过查找地址解析协议ARP表来实现的,当然,MAC跟IP地址一样,也可能被修改,如此前一度横行的“ARP欺”木马,就是通过修改IP地址或MAC来达到其目的的。 2.网络IO系统取证技术 也就是网络输入输出系统,使用netstat命令来跟踪嫌疑人,该命令可以获取嫌疑人计算机所在的域名和MAC地址。最具代表性的是入侵检测技术IDS,IDS又分为检测特定事件的和检测模式变化的,它对取证最大帮助是它可以提供日志或记录功能,可以被用来监视和记录犯罪行为。 3.电子邮件取证技术 电子邮件使用简单的应用协议和文本存储转发,头信息包含了发送者和接受者之间的路径,可以通过分析头路径来获取证据,其关键在于必须了解电子邮件协议中的邮件信息的存储位置。对于POP3协议,我们必须访问工作站才能获取头信息;而基于HTTP协议发送的邮件,一般存储在邮件服务器上;而微软操作系统自带的邮件服务通常采用SMTP协议。对于采用SMTP协议的邮件头信息,黑客往往能轻易在其中插入任何信息,包括伪造的源地址和目标地址。跟踪邮件的主要方法是请求ISP的帮助或使用专用的如NetScanTools之类的工具。 4.蜜罐网络取证技术 蜜罐是指虚假的敏感数据,可以是一个网络、一台计算机或者一项后台服务,也可以虚假口令和数据库等。蜜罐网络则是由若干个能收集和交换信息的蜜罐组成的网络体系,研究人员借助数据控制、数据捕获和数据采集等操作,对诱捕到蜜罐网络中的攻击行为进行控制和分析。蜜罐网络的关键技术包括网络欺、攻击捕获、数据控制、攻击分析与特征提取、预警防御技术。目前应用较多是主动蜜罐系统,它可以根据入侵者的攻击目的提供相应的欺服务,拖延入侵者在蜜罐中的时间,从而获取更多的信息,并采取有针对性的措施,保证系统的安全性。 参考文献: [1]卢细英.浅析计算机取证技术[J],福建电脑,2008(3). [2]刘凌.浅谈计算机静态取证与计算机动态取证[J],计算机与现代化,2009(6). 看了“计算机取证技术论文”的人还看: 1. 计算机犯罪及取征技术的研究论文 2. 安卓手机取证技术论文 3. 计算机安全毕业论文 4. 计算机安全论文 5. 计算机安全论文范文

1绪论研究背景与研究目的意义中国互联网络信息中心(CNNIC,2018)发布了截至2018年12月的第43次中国互联网发展统计报告。根据该报告,截至2018年12月,中国互联网用户数量为亿,并且每年保持在5000多万增量。而且这种趋势将在未来几年继续保持。5G时代的来临将会加快促进互联网与其他产业融合,网络规模必然会进一步增大。传统的网络管理系统以分布式网络应用系统为基础,采用软件和硬件相结合的方式。SNMP协议是目前网络管理领域运用最为广泛的网络管理协议,它将从各类网络设备中获取数据方式进行了统一化,几乎所有的网络设备生产厂商都支持此协议。然而传统的基于SNMP的网络管理软件大多基于C/S架构,存在着扩展性和灵活性差,升级维护困难等缺点,对网为网络的管理带来了一定程度的不便。因此,基于三层的网管系统己经成为发展趋势,随着Web技术迅猛发展,诞生了以Web浏览器和服务器为核心,基于B/S ( Browser/Server)架构的“Web分布式网络管理系统”,它具有不依赖特定的客户端应用程序,跨平台,方便易用,支持分布式管理,并且可动态扩展和更新等优点。本文将重点研究基于BP故障诊断模型,实现了一种以接口故障为研究对象的智能网络管理系统模型,并以此为基础,设计与实现基于web的智能网络管理系统,不仅可以通过对网络数据实时监控,而且基于BP网络故障诊断模型可以诊断通信网中的接口故障,在一定程度上实现网络故障管理的自动化。该系统在保证网络设备提供稳定可靠的网络服务同时,也可以降低企业在维护网络设备上的成本。国内外研究现状网络设备管理是指对各种网络设备(如核心层、汇接层、接入层路由与交换设备、服务器和计算机)进行各种操作和相关配置,管理服务器(Manager)用来处理网络信息,配合管理服务器对网络信息处理并管理的实体被称为代理服务器(Agent),被管对象是指用于提供网络服务或使用网络服务等设备的全部资源信息,各种不同的被管对象构成了管理信息库。在实际的网络管理过程当中,管理服务器和代理服务器以及代理服务器和被管对象三种实体之间都是通过规范的网络管理协议来进行信息的交互(王鹤 2015)。相比国外的网络管理系统及产品,国内相应的网络管理系统和产品起步比较晚,但是随着互联网技术的发展网络管理软件发展势头迅猛,诞生了很多优秀的网络管理软件,这些软件已经广泛运用在我国网络管理领域。国外研究现状目前国外大型网络服务商都有与其产品相对应的网络管理系统。从最初步的C/S架构逐步过渡到现在的B/S架构。比较著名的:Cabletron系统公司的SPECTRUM,Cisco公司的CiscoWorks,HP公司的OpenView,Tivoli系统公司的TH NetView。这些网络管理产品均与自家产品相结合,实现了网络管理的全部功能,但是相对专业化的系统依旧采用C/S架构。NetView这款管理软件在网络管理领域最为流行。NetView可以通过分布式的方式实时监控网络运行数据,自动获取网络拓扑中的变化生成网络拓扑。另外,该系统具有强大的历史数据备份功能,方便管理员对历史数据统计管理。OpenView具有良好的兼容性,该软件集成了各个网络管理软件的优势,支持更多协议标准,异种网络管理能力十分强大。CiscoWorks是Cisco产品。该软件支持远程控制网络设备,管理员通过远程控制终端管理网络设备,提供了自动发现、网络数据可视化、远程配置设备和故障管理等功能。使用同一家产品可以更好的服务,因此CiscoWorks结合Cisco平台其他产品针对Cisco设备可以提供更加细致的服务。Cabletron的SPECTRUM是一个具有灵活性和扩展性的网络管理平台,它采用面向对象和人工智能的方法,可以管理多种对象实体,利用归纳模型检查不同的网络对象和事件,找到它们的共同点并归纳本质。同时,它也支持自动发现设备,并能分布式管理网络和设备数据。国内研究现状随着国内计算机发展迅猛,网络设备规模不断扩大,拓扑结构复杂性也随之日益增加,为应对这些问题,一大批优秀的网络管理软件应运而生。像南京联创OSS综合网络管理系统、迈普公司Masterplan等多个网络管理系统。华为公司的iManager U2000网络管理系统,北京智和通信自主研发的SugarNMS开源网络管理平台,均得到较为广泛应用。Masterplan主要特点是能够对网络应用实现良好的故障诊断和性能管理,适用于网络内服务器、网络设备以及设备上关键应用的监测管理。SugarNMS具有一键自动发现、可视化拓扑管理、网络资源管理、故障管理、日志管理、支付交付等功能,并提供C/S和B/S两种使用方式。iManager U2000定位于电信网络的网元管理层和网络管理层,采用开放、标准、统一的北向集成,很大程度上缩短OSS集成时间,系统运行以业务为中心,缩短故障处理时间,从而减少企业故障处理成本。近些年来,随着人工智能技术的崛起,越来越多的企业开始将人工智能技术应用在网络管理上面,替代传统的集中式网络管理方式。为了减小企业维护网络的成本,提高网管人员工作效率,智能化、自动化的网络管理系统成为许多学者研究的热点。神经网络在网络管理中的适用性分析网络管理的功能就是对网络资源进行管控、监测通信网络的运行状态以及排查网络故障。管控网络资源,本质上就是管理员为了满足业务需求下发相关设备配置命令改变网络设备状态,以保证稳定的服务;监测网络运行状态一般是指周期的或者实时的获取设备运行状态进行可视化,以方便管理员进行分析当前设备是否正常运行。排查网络故障是管理员通过分析网络设备运行数据与以往数据进行比较或者根据自身经验进行分析,确定故障源头、故障类别、产生原因、解决方法。故障排除是针对前一阶段发现的网络故障进行特征分析,按照诊断流程得出结果,执行特定的指令动作来恢复网络设备正常运行(洪国栋,2016)。神经网络具有并行性和分布式存储、自学习和自适应能力、非线性映射等基本特点。当下最为流行的神经网络模型就是BP(Back-Propagation)神经网络,是一种按照误差逆向传播算法训练多层前馈神经网络,属于监督式学习神经网络的一种。该模型分为输入层、隐含层以及输出层,网络模型在外界输入样本的刺激不断改变连接权值,将输出误差以某种形式通过隐含层向输入层逐层反转,使得网络输出不断逼近期望输出,其本质就是连接权值的动态调整。BP神经网络拥有突出的泛化能力,善于处理分类问题。BP网络是目前常用的误差处理方式,在众多领域得到了广泛的应用,它的处理单元具有数据量大、结构简单等特点,并且神经网络以对大脑的生理研究成果为基础,模拟大脑某些机制与机理组成十分繁杂的非线性动力学系统,其在处理网络设备运行中的数据时以及在比较模糊信号问题的时候,能够自主学习并得出需要的结果。能够将模型中输入输出矢量进行分类、连接、来适应复杂的传输存储处理。因此,本文会基于现有网络管理技术结合BP神经网络去解决网络故障问题。本文主要研究目标本文研究目标针对传统网络管理中故障方案的问题与不足,本文探究基于BP神经网络的方法来构建基于通信网接口故障诊断模型。通过构建的通信网接口故障诊断模型可以有效的诊断接口故障并判别出故障类型。推动现有网络管理系统更趋近于智能化。以此为基础,分析、设计、实现基于三层架构的智能网络管理系统技术路线智能网络研究首先要确定该系统的开发技术路线,课题研究的主要过程首先是在查阅相关科研资料的基础上,搭建实验环境。在保证网络正常通信的前提下采集各个端口的流入流出流量,记录设备的运行状态并对设备进信息进行管理。同时布置实验环境相应故障,包括:改变端口状态、更改端口ip地址、子网掩码,采集通讯网络接口故障发生时网络拓扑中产生的异常数据。查阅BP神经网络在故障在诊断方面的相关论文,基于网络通讯设备接口的常见故障以及相关故障文档构建BP神经网络故障模型,并判断故障模型的有效性。逐步地实现系统的全部功能。最后进行系统测试,得出结论,应用于实际。本文组织结构本文主要由六个章节构成,各章节主要内容如下:第一章绪论。本章首先简要介绍了网络管理系统当前的发展及应用现状从而进一步分析出建立智能网络管理系统的重要意义。阐述了网络管理系统国内外研究现状。最后论述了本文研究目的与组织结构。第二章相关概念及相关技术。本章对SNMP的相关技术进行详细介绍,SNMP组织模型 、SNMP管理模型、SNMP信息模型、SNMP通讯模型。然后对前端框架Vue和绘图插件Echarts技术进行介绍,其次介绍了常见的故障分析技术,专家系统、神经网络等,最后对神经网络基本概念和分类进行简要描述。第三章基于BP神经网络故障推理模型。介绍了BP神经网络的基本概念、网络结构、设计步骤、训练过程,以接口故障为例详细介绍了BP神经网络故障模型的构建过程。第四章智能网络管理系统分析与系统设计。首先进行了需求分析,其次对体系结构设计、系统总体模块结构设计进行说明,对系统各个功能模块分析设计结合活动图进行详细说明,最后对数据库设计进行简要说明。第五章智能网络管理系统的实现。对整体开发流程进行了说明,对用户管理模块、配置管理模块、设备监控模块、故障诊断模块实现流程进行描述并展示实现结果。第六章系统测试与结论。并对系统的部分功能和性能进行了测试,并加以分析。第七章总结与展望。总结本文取得的研究成果和存在的问题,并提出下一步改进系统的设想与对未来的展望。2相关概念及相关技术网络管理概述网络管理就是通过合适手段和方法,确保通信网络可以根据设计目标稳定,高效运行。不仅需要准确定位网络故障,还需要通过分析数据来预先预测故障,并通过优化设置来降低故障的发生率。网络管理系统的五大基本功能,分别为:配置管理、性能管理、故障管理、计费管理和安全管理:1)配置管理:配置管理是最重要和最基础的部分。它可以设置网络通讯设备的相关参数,从而管理被管设备,依据需求周期的或实时的获取设备信息和运行状态,检查和维护设备状态列表,生成数据表格,为管理员提供参考和接口以更改设备配置。2)性能管理:性能管理是评估系统网络的运行状态和稳定性,主要工作内容包括从被管理对象获取与网络性能相关数据,对这些数据进行统计和分析,建立模型以预测变化趋势、评估故障风险,通过配置管理模块修改网络参数,以确保网络性能最优利用网络资源保证通信网络平稳运行。3)故障管理:故障管理的主要功能就是及时辨别出网络中出现的故障,找出故障原因,分析并处理故障。故障管理一般分为四个部分:(1)探测故障。通过被管设备主动向管理站发送故障信息或者管理站主动轮询被管设备两种方式发现故障源。(2)发出告警。管理站发现故障信息之后,会以短信、信号灯等方式提示管理员。(3)解决故障。对故障信息进行分析,明确其故障原因和类型,找到对应方法得以解决。(4)保存历史故障数据。对历史故障数据进行维护备份,为以后的故障提供一定依据,使得处理网络故障更为高效。4)计费管理:计费管理主要功能是为客户提供一个合理的收费依据,通过将客户的网络资源的使用情况进行统计,例如将客户消费流量计算成本从而向客户计费。5)安全管理:目的就是保证网络能够平稳安全的运行,可以避免或者抵御来自外界的恶意入侵,防止重要数据泄露,例如用户的个人隐私泄露问题等。根据网络管理系统的体系结构和ISO定义的基本功能,基于Web的网络管理系统基本模型如图基于Web的网络管理系统基本模型所示,整个模型包括六个组成部分:Web浏览器,Web服务器,管理服务集,管理信息库,网络管理协议,被管资源。 SNMP协议简单网络管理协议SNMP(Simple Network Management Protocol),既可以作为一种协议,也可以作为一套标准。事实上SNMP己经成为网络管理领域的工业标准,从提出至今共有八个版本,在实践中得到广泛应用的有三个版本,分别是SNMPv1, SNMPv2c和SNMPv3(唐明兵2017)。最初的SNMPv1主要是为了满足基于TCP/IP的网络管理而设计的,但是随着网络管理行业的迅猛发展,第一版本的SNMP协议已经不适应网络行业的发展,身份验证、批量数据传输问题等暴露导致SNMPv1难以支持日益庞大的网络设备。第二版本就演变成了一个运行于多种网络协议之上的网络管理协议,较第一版本有了长足的进步,不仅提供了更多操作类型,支持更多的数据类型而且提供了更加丰富的错误代码,能够更加细致的区分错误,另外支持的分布式管理在一定程度上大大减轻了服务器的压力。但是SNMPv2c依旧是明文传输密钥,其安全性有待提高。直到1998年正式推出SNMPv3,SNMPv3的进步主要体现在安全性能上,他引入USM和VACM技术,USM添加了用户名和组的概念,可以设置认证和加密功能,对NMS和Agent之间传输的报文进行加密,提升其安全性防止窃听。VACM确定用户是否允许特定的访问MIB对象以及访问方式。 SNMP管理模型与信息模型SNMP系统包括网络管理系统NMS(Network Management System)、代理进程Agent、被管对象Management object和管理信息库MIB(Management Informoation Base)四部分组成.管理模型图如图所示:1)NMS称为网络管理系统,作为网络管理过程当中的核心,NMS通过SNMP协议向网络设备发送报文,并由Agent去接收NMS发来的管理报文从而对设备进行统一管控。NMS可以主动向被管对象发送管理请求,也可以被动接受被管对象主动发出的Trap报文。2)Agent相当于网络管理过程中的中间件,是一种软件,用于处理被管理设备的运行数据并响应来自NMS的请求,并把结果返回给NMS。Agent接收到NMS请求后,通过查询MIB库完成对应操作,并把数据结果返回给NMS。Agent也可以作为网络管理过程中的中间件不仅可以使得信息从NMS响应到具体硬件设备上,当设备发生故障时,通过配置Trap开启相应端口,被管设备也可以通过Agent主动将事件发送到NMS,使得NMS及时发现故障。3)Management object指被管理对象。一个设备可能处在多个被管理对象之中,设备中的某个硬件以及硬件、软件上配置的参数集合都可以作为被管理对象。4)MIB是一个概念性数据库,可以理解为Agent维护的管理对象数据库,里面存放了被管设备的相关变量信息。MIB库定义了被管理设备的一系列属性:对象的名称、对象的状态、对象的访问权限和对象的数据类型等。通过读取MIB变量的值, Agent可以查询到被管设备的当前运行状态以及硬件信息等,进而达到监控网络设备的目的。Agent可以利用修改对应设备MIB中的变量值,设置被管设备状态参数来完成设备配置。SNMP的管理信息库是树形结构,其结构类型与DNS相似,具有根节点且不具有名字。在MIB功能中,每个设备都是作为一个oid树的某分支末端被管理。每个OID(object identifier,对象标识符)对应于oid树中的一个管理对象且具有唯一性。有了树形结构的特性,可以高效迅速地读取其中MIB中存储的管理信息及遍历树中节点,读取顺序从上至下。目前运用最为广泛的管理信息库是MIB-Ⅱ,它在MIB-Ⅰ的基础上做了扩充和改进。MIB-Ⅱ结构示意图如图如所示:(1)system组:作为MIB中的基本组,可以通过它来获取设备基本信息和设备系统信息等。(2)interfac组:定了有关接口的信息,例如接口状态、错误数据包等,在故障管理和性能管理当中时常用到。(3)address translation组:用于地址映射。(4)ip组:包含了有关ip的信息,例如网络编号,ip数据包数量等信息。(5)icmp组:包含了和icmp协议有关信息,例如icmp消息总数、icmp差错报文输入和输出数量。(6)tcp组:包含于tcp协议相关信息,例如tcp报文数量、重传时间、拥塞设置等。应用于网络拥塞和流量控制。(7)udp组:与udp协议相关,可以查询到udp报文数量,同时也保存了udp用户ip地址。(8)egp组:包含EGP协议相关信息,例如EGP协议下邻居表信息、自治系统数。(9)cmot组:为CMOT协议保留(10)transmission组:为传输信息保留(11)snmp组:存储了SNMP运行与实现的信息,例如收发SNMP消息数据量。 SNMP通讯模型SNMP规定了5种协议基本数据单元PDU,用于管理进程与代理进程之间交换。(1)get-request操作:管理进程请求数据。(2)get-next-request操作:在当前操作MIB变量的基础上从代理进程处读取下一个参数的值。(3)set-request操作:用于对网络设备进行设置操作。(4)get-response操作:在上面三种操作成功返回后,对管理进程进行数据返回。这个操作是由代理进程返回给管理进程。(5)trap操作:SNMP代理以异步的方式主动向SNMP管理站发送Trap数据包。一般用于故障告警和特定事件发生。SNMP消息报文包含两个部分:SNMP报头和协议数据单元PDU。根据TCP/IP模型SNMP是基于UDP的应用层协议,而UDP又是基于IP协议的。因此可以得到完整的SNMP报文示意图如下:(1)版本号表示SNMP版本,其中版本字段的大小是版本号减1,如果SNMPv2则显示的字段值是1。(2)团体名(community)本质上是一个字符串,作为明文密钥在管理进程和代理进程之间用于加密传输的消息,一般默认设置成“public”。 (3)请求标识符(request ID)用于消息识别。由管理进程发送消息时自带一个整数值,当代理进程返回消息时带上该标识符。管理进程可以通过该标识符识别出是哪一个代理进程返回的数据从而找到对应请求的报文。(4)差错状态(error status)表示出现错误时由代理进程返回时填入差错状态符0~5中的某一数字,数字对应相关错误信息。差错状态描述符如下表:(5)差错索引(error index)表示在通信过程当中出现上表的差错时,代理进程在应答请求时设置一个整数,整数大小对应差错变量在变量列表中偏移大小。(6)变量名-值对以key-value的方式存储变量名称和对应值。(7)trap报文是代理进程主动向管理进程发送的报文,不必等待管理进程下一次轮询。SNMPv2的trap报文格式较SNMPv1的trap报文格式更趋近于普通的SNMP响应报文,更加统一化。以SNMPv2为例的trap报文格式如下:trap类型已定义的特定trap共有7种,后面的则是由供养商自己定制。Trap类型如下表所示: SNMP组织模型SNMP代理组织分成分散式和集中式模型。在分散模型中,每一个服务器对应一个SNMP代理,可以理解为一一对应的关系,管理站分别与每个被管服务器上的代理进行通信。集中模型当中,在管理服务器上只创建一个SNMP代理。管理站只与管理管理服务器上的SNMP代理进行通信, SNMP代理接收来自某一固定区域的所有数据。如图所示: Vue为实现前后端分离开发的理念,Vue应运而生。作为构建用户界面框架的简单易上手使得前端开发人员不必再编写复杂的DOM操作通过this来回寻找相关节点,很大程度上提高了开发的效率。通过MVVM框架,可以自动完成视图同步数据更新,在对实例new Vue(data:data)进行声明后data中数据将与之相应的视图绑定,一旦data中的数据发生变更,视图中对应数据也会发生相应改变。基于MVVM框架实现了视图与数据一致性,MVVM框架可以分为三个部分:Model、ViewModel、View。MVVM框架模式:的理念是“一切皆为组件”,可以说组件是的最强大功能。组件可以扩展HTML元素,将HTML、CSS、JavaScript封装成可重用的代码组件,可以应用在不同的场景,大大提高效率。它与传统的JavaScript相比,采用虚拟DOM渲染页面。当有数据发生变更时,生成虚拟DOM结构与实际页面结构对比,重新渲染差离部分,进一步提供了页面性能。 EchartsEcharts(Enterprise Charts),它是由百度公司研发的纯JavaScript图表库,可以流畅的运行在PC和移动设备上。ECharts兼容当前主流浏览器,底层依赖轻量级Canvas库ZRender,Echarts提供直观、生动、交互性强、高度自定义化的可视化图标。ECharts包含了以下特性:1)丰富的可视化类型:既有柱状图、折线图、饼图等常规图,也有可用于地理数据可视化的热力图、线图等,还有多维数据可视化的平行坐标。2)支持多种数据格式共存:在版本中内置的dataset属性支持直接传入包括二维表中。3)多维数据的支持:可以传入多维度数据。4)移动端优化:特别针对移动端可视化进行了一定程度优化,可以使用手指在坐标系中进行缩放、平移。5)动态类型切换:支持不同类型图形随意切换,既可以用柱形图也可以用折线图展示统一数据,可以从不同角度展现数据。6)时间轴:对数据进行可视化的同时,可以分为周期或者定时进行展示,所有利用时间轴可以很好的动态观察数据的变化。目前常见的故障诊断方法基于专家系统的故障诊断方法专家系统是目前最常使用的诊断方法。通俗来讲,专家系统就是模拟人类专家去解决现实中某一特定领域的复杂问题。专家系统接收用户界面数据,将数据传递到推理引擎进行推理,做出决策并执行。专家系统作为人工智能的前身,从上世纪60年代开始到现在专家系统的应用已经产生了巨大的经济效益和社会效益,灵活可靠、极高的专业水平和良好的有效机制使得专家系统已经成为最受欢迎、最活跃的领域之一。基于模糊理论的故障诊断方法在实际的工业生产过程当中,设备的“故障”状态与“正常”状态之间并没有严格的界限,它们之间存在一定的模糊过渡状态,并且在特征获取、故障判定过程中都中存在一定的模糊性。 因此,该方法不需要建立精确的数学分析模型,本质上是一个模式识别问题。 根据建议的症状参数,得出系统状态。 通常选择“择近原则”和“最大隶属原则”作为基本诊断原理(尤海鑫,2012)。基于免疫算法的故障诊断方法通过模拟自然生物免疫系统的功能,即快速识别外来生物和外来生物,最后通过自我排斥将异物排出体外。生物免疫系统还建立了一套算法来测试各种条件,主要是在线检测,通过不合格的自我和外部组织消除系统来实现故障识别的能力。免疫算法的故障诊断方法属于并行处理能力,可以进行很多复杂的操作和处理。同时可以与遗传算法等其他智能优化算法结合使用,以增强自适应能力和自学习能力。从公开的文献中,学者们并不热衷于这种原理的方法。一般来说,在故障诊断领域,目前人工免疫理论的研究尚处于萌芽阶段。基于神经网络的故障诊断方法神经网络是由大量简单的神经节点组成的复杂网络,以网络拓扑分布的方式存储信息,利用网络拓扑分布和权重实现对实际问题的非线性映射调整,并运用使用全局并行处理的方式,实现从输入空间到输出空间的非线性映射。该方法属于典型的模型诊断模式,不需要了解内部诊断过程,而是使用隐式方法完全表达知识。在获取知识时,它将自动生成由已知知识和连接节点的权重构成的网络的拓扑结构,并将这些问题完全连接到互连的网络中,有利于知识的自动发现和获取。并行关联推理和验证提供了便利的途径;神经网络通过神经元之间的交互来实现推理机制。

1引言随着对IPv4向IPv6过渡技术研究的不断深入,业界对于过渡问题的认识也不断深入,IETF对于这个问题的认识经历了迁移(Migration)、过渡(Transition)、集成(Integration)、互操作(Interoperation)长期共存(Co-existence)阶段。从长远来看,IPv4和IPv6技术在网络中将长期共存(Co-existence)。未来的IP网络将是IPv4网络与IPv6网络的集成(Integration)网络。2综合组网的基本原则在讨论具体IPv4/v6综合组网技术时,首先需要明确的是综合组网时所应依据的具体原则,这些原则实际上是IPv4/v6综合组网的基本需求,也是讨论和分析IPv4/v6综合组网技术时的重要依据和基础。IPv4/v6综合组网时所需要依据的原则可以分为必需满足的原则和参考原则两种。必需原则(1)最大限度地保护既有投资(终端用户,ISP,ICP,电信运营商)在进行IPv4/v6综合组网方案的研究时,需要考虑到现有的各个网络运营实体的既有投资,这包括设备投资、市场投资、技术储备、人才储备等多个方面。只有很好地保护既有投资的组网技术和其相应的方案才能具有较好的实用性。(2)保证IPv4和IPv6主机之间的互通网络中的IPv4主机和IPv6主机必须能够互通,包括路由可达和IP包可达。只有在两者互通的基础上才能谈应用层面的互通。(3)保证现有IPv4应用在综合组网环境中的正常应用现有IPv4网络中的应用已经支持了大量的用户,IPv6技术在网络中的引入不能对现有的业务造成影响,这种影响包括业务性能的影响、网络可靠性的影响以及网络安全性的影响等多方面。(4)避免设备之间的依赖性,设备的更新须具有独立性IPv4/v6综合组网技术要求避免设备升级时设备之间的依赖和耦合,网络中的各个部分可以单独选择可用的组网技术,这些技术的选择不能制约其他网络部分组网技术的选择和设备的更新。(5)综合组网过程对于网络管理者和终端用户来讲要易于理解和实现综合组网过程简单并易于实现是组网成功与否的一个重要因素,过为复杂的组网过程不但增加网络故障发生的机率,而且也影响用户的跟进速度。(6)提高组网灵活性,支持网络渐进升级,用户拥有选择何时过渡和如何过渡的权利(7)综合组网以后网络的服务质量不应该有明显的降低由于IPv6路由器的性能比同级别的IPv4路由器的性能有所下降,双栈路由器的性能也不是很高,因此IPv4/v6综合组网以后,网络的整体性能可能下降,但是这种下降不会对现有业务的服务质量造成明显的影响。(8)综合组网以后网络的可靠性和稳定性不能削弱(9)综合组网过程中应该考虑如何充分发挥IPv6的技术优势IPv6技术的提出主要是为了解决IP地址空间不足的问题,但也增加了一些其他功能,比如网络安全性支持能力等。在综合组网技术研究中应该考虑如何使这些技术优势得以发挥。(10)在设计综合组网方案时,一方面要考虑到IPv4/v6长期共存,另一方面也要考虑到将来网络全部采用IPv6的可能。因此,在技术研究时要注意所选技术能够支持网络的平滑过渡,不会形成将来网络过渡的新障碍。参考原则(1)在IPv4业务和IPv6业务互不影响的前提下,支持IPv4业务与IPv6业务的互通在综合组网初期要实现IPv4网元与IPv6网元的互联,可以分别支持IPv4业务和IPv6业务,这些业务可以单独运营,互相不互通,在综合组网的后期要实现IPv4业务与IPv6业务的业务层面的互通。(2)应着重考虑从边缘到骨干的逐步演进策略(同时关注从骨干到边缘的策略)网络演进的策略(从边缘到骨干还是从骨干到边缘)一直是IPv4/v6综合组网技术研究中有较多争论的问题。一般认为,IPv6技术在网络中的引入主要是为解决IP地址空间不足的问题,而大量消耗IP地址的是网络的边缘,因为网络的终端、接入设备、汇集设备数量远远多于城域核心网络或骨干网络的网元数目,因此在网络边缘采用IPv6技术可以有效地解决IP地址空间不足的问题。另一方面,骨干网络和城域核心网络的设计原则是简单、高效,而就目前的实际情况来讲,IPv6路由器的路由转发性能低于IPv4路由器的性能,因此在城域核心网和骨干网应该采用IPv4协议,目前还没有对这部分网络进行IPv6协议升级的迫切需求。保证核心网和骨干网的长期相对稳定有利于网络的持续稳定发展,因此从边缘到骨干的网络逐步演进策略得到了大多数研究人员的认同。(3)综合组网后网络管理功能应该较原有网络有所加强在电信网络中引入IP技术以后,网络的管理模式和运营模式都不能再按照互联网的相关模式进行,这一点已经得到了越来越多的研究人员的支持。原有IPv4网络所存在的技术、管理方面的问题已经逐步暴露出来,在IPv4/v6综合组网技术的研究中,要同时考虑这两方面的内容,提高网络的可管理性和可维护性。(4)应考虑综合组网对用户认证和计费方式的影响IP网络的计费和认证问题一直是一个重点研究的热点,这个问题在电信网络中尤为突出,目前在IPv4网络中的计费认证问题已经有了一些解决办法,并且这些办法在实际网络中也得到了一定程度的应用,取得了一些成果。但是,IPv6技术在网络中的引入使得问题变得更为复杂,有时会出现重复计费和认证的现象。(5)应考虑对IPv4地址资源的使用效率在进行IPv4/v6综合组网时,不同的综合组网技术对于IPv4地址的需求也不相同,有些组网技术依然需要大量的IPv4地址,因此IPv4地址的需求量也是综合组网技术研究中应该注意的一个问题。(6)应考虑为终端用户所能带来的好处(业务、兴趣点等)在IPv4网络中引入IPv6技术,可以解决运营商的IP地址空间不足的问题。但是,网络的这种升级究竟能为终端用户带来什么好处,或者说,终端用户有什么理由要支持这种升级是一个需要考虑的问题。网络升级以后能够提供更好的服务或者可以增加新的业务种类,并形成新的业务兴趣点是刺激终端用户积极跟进的重要因素。网络升级以后,只有用户的增加、用户对网络满意度的提高、业务收入的增长才能够真正推动运营商对网络升级改造的进程。(7)各电信运营商应该有明确的网络过渡计划网络的升级是一个牵涉到网络各个层面的重要问题,因此运营商应该有一个长远的规划和具体的实施计划,这种规划和计划应该和企业的技术路线和网络发展方向相一致,避免网络升级过渡的盲目性以及由此带来的诸多混乱。(8)综合组网时应统筹考虑到对现有IPv4网络中存在的一些问题的改进(NAT,地址规划等)在IPv4/v6综合组网技术研究时要充分分析和研究现有IPv4网络中所存在的问题,以期在综合组网方案中能够解决或者避免这些问题。(9)网络的各个部分之间的技术选择应该具有独立性,如城域核心网、接入网、驻地网应该可以选择不同的技术。3现有综合组网技术双栈策略双栈策略是指在网元中同时具有IPv4和IPv6两个协议栈,它既可以接收、处理、收发IPv4的分组,也可以接收、处理、收发IPv6的分组。对于主机(终端)来讲,“双栈”是指其可以根据需要来对业务产生的数据进行IPv4封装或者IPv6封装。对于路由器来讲,“双栈”是指在一个路由器设备中维护IPv6和IPv4两套路由协议栈,使得路由器既能与IPv4主机也能与IPv6主机通信,分别支持独立的IPv6和IPv4路由协议,IPv4和IPv6路由信息按照各自的路由协议进行计算,维护不同的路由表。IPv6数据报按照IPv6路由协议得到的路由表转发,IPv4数据报按照IPv4路由协议得到的路由表转发。隧道策略隧道策略是IPv4/v6综合组网技术中经常使用到的一种机制。所谓“隧道”,简单地讲就是利用一种协议来传输另一种协议的数据技术。隧道包括隧道入口和隧道出口(隧道终点),这些隧道端点通常都是双栈节点。在隧道入口以一种协议的形式来对另外一种协议数据进行封装,并发送。在隧道出口对接受到的协议数据解封装,并做相应的处理。在隧道的入口通常要维护一些与隧道相关的信息,如记录隧道MTU等参数。在隧道的出口通常出于安全性的考虑要对封装的数据进行过滤,以防止来自外部的恶意攻击。隧道的配置方法分为手工配置隧道和自动隧道,而自动配置隧道又可以分为兼容地址自动隧道,6to4隧道,6over4,ISATAP,MPLS隧道,GRE隧道等,这些隧道的实现原理和技术细节都不相同,相应的其应用场景也就不同。典型的隧道技术主要包括:(1)配置隧道手工配置隧道主要应用在个别IPv6主机或网络需要通过IPv4网络进行通信的场合,这种方式的优点是实现相对简单,缺点是扩展性较差,表现在当需要通信的IPv6主机或网络比较多时,隧道配置和维护的工作量较大。(2)6to4隧道6to4隧道是自动隧道的一种,也是IETF较为重视、并得到深入研究、有广阔应用前景的一种网络过渡机制。6to4隧道的主要应用环境是,它可以使连接到纯IPv4网络上的孤立的IPv6子网或IPv6站点与其它同类站点在尚未获得纯IPv6连接时彼此间进行通信。(3)兼容地址自动隧道兼容地址自动隧道是自动隧道的一种,在IETF的RFC中进行规定,但是目前已经不推荐使用这种隧道方式。(4)6over46over4机制通常只能应用在网络边缘,例如企业网和接入网。6over4能够将没有直接与IPv6路由器相连的孤立的IPv6主机通过IPv4组播域作为它们的虚拟链路层形成IPv6的互联。通过这种机制,IPv6可以独立于底层的链路,可以跨越支持组播的IPv4子网。6over4机制由于要求在IPv4网络中支持组播功能,而目前大多数网络均没有布置组播功能,因此在实际应用中很少被利用。(5)隧道代理隧道代理通常应用于独立的小型的IPv6站点,特别是独立的分布在IPv4互联网中的IPv6主机需要连接到已有的IPv6网的情况。隧道代理(TB)提供一种简化配置隧道的方法,可以减少繁重的隧道配置工作。隧道代理的思想就是通过提供专用的服务器作为隧道代理,自动地管理用户发出的隧道请求。用户通过TunnelBroker能够方便和IPv6网络建立隧道连接,从而访问外部可用的IPv6资源。隧道代理这种过渡机制对于在IPv6的早期为吸引更多的IPv6使用者能方便快捷地实现IPv6连接有很大的益处,同时也为早期的IPv6提供商提供了一种非常简捷的接入方式。(6)ISATAPISATAP机制(theIntra-siteAutomaticTunnel Addressing Protocol,站内自动隧道寻址协议)在IETF的RFC中进行定义,通常应用在网络边缘,如企业网或接入网。ISATAP可以和6to4技术联合使用,可以使IPv4站点内的双栈节点通过自动隧道接入到IPv6路由器,允许与IPv6路由器不共享同一物理链路的双栈节点通过IPv4自动隧道将数据包送达IPv6下一跳。(7)MPLS隧道MPLS隧道主要应用于骨干网和城域核心网。MPLS隧道实现IPv6岛屿互联的方式,尤其适合于已经开展了BGP/MPLSVPN业务的运营商。这种过渡方式可以使运营商暂时不必将现有核心网络升级为IPv6网络就可以实现对外提供IPv6业务。IPv6站点必须通过CE连接到一个或多个运行MP-BGP的双栈PE上,这些PE之间通过MP-BGP来交换IPv6的路由可达信息,通过隧道来传送IPv6数据包。(8)二层隧道为了连接分散的IPv6网络,一种可能的方法是利用二层技术(如ATM,PPP,L2TP等)把这些IPv6网络连接在一起。这种方式的优点是概念清晰、易于理解。缺点是实现较为困难,扩展性较差,当需要互联的IPv6网络较多时,不宜采用这种方式。翻译策略在网络的过渡时期不可能要求所有的主机或终端都升级支持双栈,在网络中必然存在纯IPv4主机和纯IPv6主机之间进行通信的需求,由于协议栈的不同很自然地需要对这些协议进行翻译转换。对于协议的翻译涉及两个方面,一方面是IPv4与IPv6协议层的翻译,另一个方面是IPv4应用与IPv6应用之间的翻译。翻译策略可以对应多种实现技术,其中NAT-PT和TRT主要应用于网络汇聚层,而BIA,BIS则主要是针对主机终端而提出的。(1)NAT-PTNAT-PT网关能够实现IPv4和IPv6协议栈的互相转换,包括网络层协议、传输层协议以及一些应用层协议之间的互相转换,原有的各种协议可以不加改动就能与新的协议互通,但该技术在应用上有一些限制:●在拓扑结构上要求一次会话中双向数据包的转换都在同一个路由器上完成,因此地址/协议转换方法较适用于只有一个路由器出口的网络;●一些协议字段在转换时不能完全保持原有的含义。(2)TRT传输中继转换器简称“TRT”(TransportRelayTranslator)适用于纯IPv6网络与纯IPv4网络通信的环境。TRT系统位于纯IPv6主机和纯IPv4主机之间,可以实现(TCP,UDP)/IPv6与(TCP,UDP)/IPv4的数据的对译。传输中继可以分为TCP中继和UDP中继两类。TRT与NAT-PT的最大区别是,TRT做为中继,在TCP/UDP层面以代理的身份来沟通双方,例如TCP中继分别与TCP通信的双方建立TCP连接,双方的所有TCP通信均由TCP中继来中转,而NAT-PT则只起翻译作用,并不代理通信。(3)BISBIS技术是在双栈主机中添加若干个模块(翻译器、扩展域名解析器、地址映射器),用于监测TCP/IP模块与网卡驱动程序之间的数据流,并进行相应IPv4与IPv6数据包之间的相互翻译。当与其他IPv6主机进行通信时,在这台主机内部给对应IPv6主机分配一些IPv4地址,这些地址只在这台主机内部使用。而且,这种分配过程是通过DNS协议自动来完成的。主机可以使用现有的IPv4应用和其他IPv6主机进行通信,使其成为能够既支持IPv4应用又同时支持IPv6应用的双栈主机,从而扩大了双栈主机的应用领域。此外,BIS机制还可以和其他的转换机制共存。(4)BIABIA技术在双栈主机的SocketAPI模块与TCP/IP模块之间加入一个API翻译器,它能够在IPv4的SocketAPI函数和IPv6的SocketAPI函数间进行互译,这种机制简化了IPv4和IPv6间的转换,无需进行IP头的翻译。采用BIA的双栈主机假定在本地节点上同时存在TCP/IPv4和TCP/IPv6两种协议栈。当双栈主机上的IPv4应用程序与其他IPv6主机通信时,API翻译器检测到IPv4应用程序中的SocketAPI函数,并调用IPv6的SocketAPI函数与IPv6主机通信,反之亦然。4综合组网技术的比较分析在IPv4/v6综合组网具体技术的选择时要重点考虑如下几个重要因素:(1)扩展性(Scalability)扩展性一方面是指某种组网技术能否支持网络平滑的升级,扩展性较差的技术虽然会解决目前的问题,但同时也会成为网络升级的障碍。另一方面是指,在网络的各个部分采用的不同技术之间是否存在制约,如某个网络的部分采用了6to4机制,则要求与其通信的其他网络部分也要支持这种机制(采用6to4路由器或6to4中继器)。(2)安全性(Security)安全性包括多个方面:首先,组网技术是否会破坏原网络的安全性。其次,组网技术本身是否存在安全漏洞或隐患。(3)性能(Performance)组网技术的性能包括其对原有网络的网络性能的影响、其自身的网络性能如何两方面。(4)主机需求(RequirementsofHosts)主要需求包括协议栈、IPv4地址(全局还是临时、如何获得和管理)需求、IPv6地址(地址类型、分配策略等)需求等。(5)路由器需求(RequirementsofRouters)(6)IPv4地址需求(IPv4AddressRequirement)当在网络中按照某个组网技术组网时,其对IPv4地址的需求量如何,需要全局地址还是临时地址,地址如何管理等。(7)IPv6地址需求(IPv4AddressRequirement)(8)易用性(EaseofUse)组网技术的复杂性直接制约了其应用的范围,一个复杂的、不易理解的组网技术对网络的采用会带来诸多问题(维护与管理、实施成本等)。(9)易管理性(EaseofManagement)(10)应用场景与应用阶段(ApplicationScenariosandPhase)每种网络迁移策略及其相应的组网技术均有其各自的优点和缺点,有着各自的适用环境,这些特性直接影响了在综合组网中组网技术的选择。(11)其他因素(OtherFactors)IPv6技术增加了一些和网络安全、QoS保证等方面的支持能力,但是在一些综合组网环境中,这些附加的特性可能不能得以体现。5结束语本文对IPv4/v6综合组网时应遵循的基本原则、涉及的主要策略和相应技术进行了分析,对于了解IPv4/6综合组网技术、设计IPv4/6综合组网方案有一定的帮助

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