隧道模式下Linux路由器内存优化的研究

在网络通信中,为了满足应用的需要,常常在数据包中添加特定的协议头部。例如,为了实现从IPv4数据包到IPv6数据包的转换,可以在原IPv4报头前封装上相应的IPv6报头;在以太网中,为了保证应用的QoS需要,可以在数据链路层报头之后封装上MPLS标记。这种在数据报头的固定位置封装固定长度协议头的方式,称为隧道模式。传统的隧道封装方式需要重新在内存中申请skb空间,需要重新拷贝整个数据包,这样的重复内存拷贝降低了系统的性能,并不是必要的。本文在内核代码的层次,分析了数据包的网络处理流程,并修改了Linux的系统调用。通过预留内存资源的方式,提出了一种避免隧道模式下额外内存拷贝的方法,并给出了代码实现。     

IPv6-IPv4隧道技术的研究及实现

双栈技术,隧道技术,地址-协议转换是IPv4-IPv6过渡期实现两网共存的主要技术.其中隧道技术通过将IPv6数据包封装在IPv4分组中使得分布在IPv4网络中的IPv6节点能够相互通信.本文分析了常用的隧道技术,并实现了IPv6节点间手工隧道的建立.     

IPv6实验网的组建和测试分析

主要介绍设计、搭建IPv6实验网，并在此基础上捕获数据包，测试协议性能。通过分析数据包的结构，验证了IPv6网络的特点：地址匹配的方便性、数据报头的简洁性。通过设计和组建IPv6／IPv4双协议栈路由器，介绍了一种通过IPv4网络转发IPv6数据包的双协议栈隧道技术。     

车载网络IPv6隧道的设计与实现

为了解决车载网关中异构网络与互联网的通信问题,设计了一种基于Linux虚拟设备的隧道,该隧道能实现IPv6数据包穿越NAT和CDMA的IPv4网络,并与车载异构网络互联。同时利用Linux中的模块动态加载特性及虚拟网络设备来灵活配置隧道参数,从模型层次上,在TCP/IP协议栈的网络层和物理设备驱动层之间设计了一个虚拟网络设备,所有的IPv6数据包在发送和接收之前均被本网络设备截获,并进行协议封装和解析。实验结果表明,该隧道可以高效稳定地使IPv6客户端穿越无线链路的IPv4网络,并与IPv6服务器端进行通信。     

Isatatp隧道的研究和分析

分析了IPv6-IPv4隧道技术的原理,阐述了双栈主机通过ISATAP接入IPv6站点方法,并设计了抓包实验,利用sniffer软件对ISATAP隧道建立时的路由请求包以及隧道建立完成后的通信数据包进行了分析.分析表明,ISATAP隧道是一种较好的IPv4-IPv6过渡技术.     

网络层MPLS的安全VPN研究

就VPN技术、MPLS技术、MPLS标签交换机制、以及在MPLSL使用的VPN—IPv4协议进行了介绍，然后就数据包在MPLS VPN网络中传输过程进行了分析，最后概括在MPLS网络上实现安全的VPN系统。     

基干Snort的IPv6协议分析技术

在TCP/IP协议的基础上,分别讨论了数据包的封装与分解,IPv6数据包结构和过渡技术,提出了一种准确高效的探测入侵的新技术-协议分析技术,然后详述了协议分析技术在Snort中的应用过程,详细介绍了IPv6解码的过程.结果表明:在Snort中添加IPv6解码模块,使Snort具有了对IPv6数据包的检测能力.     

一种802.16网络中的移动IPv6快速切换方案

移动IPv6是IETF提出来解决网络层移动性问题的标准,但移动IPv6在切换过程中存在无法接受的切换延时和数据包丢失,无法满足实时应用的要求.通过对802.16链路层切换过程的研究,本文提出了一种802.16网络中的移动IPv6快速切换方案,该方案利用链路层的触发信号和隧道减少移动IPv6的移动检测,转交地址配置和绑定更新的时延以及切换过程中的数据包丢失.     

基于NAT-PT及6to4隧道的数据包协同调度算法设计

对IPv4/IPv6网络环境下的NAT-PT转换网关及6to4隧道技术在边界路由器上的应用进行研究,分析边界路由器的数据包处理流程,提出基于数据包地址分析及地址转换的协同调度算法,实现了NAT-PT及6to4的协同工作。新算法降低了数据处理复杂度,提高了边界路由器的自适应性,具备很好的可扩展性。     

IPv4到IPv6的过渡技术与6to4 Tunnel的实现

在IPv4向IPv6过渡的初期，如何实现IPv6和IPv4的相互通信成为一个实际问题。本文对IPv4到IPv6的几种隧道技术进行了讨论，并详细地研究了6to4隧道技术的工作原理及实现方案。     

基于多协议单通道处理的超高速转发引擎设计

基于IPv6、MPLS的新兴业务不断承载到IP网,要求路由器转发引擎同时支持IPv4、IPv6、MPLS报文的线速转发。出于简化处理设计的考虑,常规的实现方法是在FPGA中对不同协议类型的报文建立各自的处理通道,浪费了大量的芯片内部逻辑和存储资源。该文从节省FPGA资源的角度出发,提出了一种对IPv4、IPv6、MPLS报文采用单通道处理机制的转发引擎设计方案。分析表明,该方案支持10Gbps混和报文的线速转发。     

BGP/MPLS IP VPN的IPv6扩展研究

介绍BGP/MPLS IP VPN技术,又称三层MPLS VPN,它使用BGP进行路由信息的分发和使用MPLS进行包转发,具有较好的服务质量。重点分析BGP/MPLS IP VPN网络在IPv4和IPv6中的应用,并对基于Carrier of Carrier VPN的BGP/MPLS VPN的IPv6扩展方案进行研究,此方案提供了运营级的解决方法,并能利用现有的IPv4资源,有较好的灵活性和扩展性。     

BGP/MPLS IP VPN的IPv6扩展研究

介绍BGP／MPLS IP VPN技术，又称三层MPLS VPN，它使用BGP进行路由信息的分发和使用MPLS进行包转发，具有较好的服务质量。重点分析BGP／MPLS IP VPN网络在IPv4和IPv6中的应用，并对基于Carrier of Cartier VPN的BGP／MPLS VPN的IPv6扩展方案进行研究，此方案提供了运营级的解决方法，并能利用现有的IPv4资源，有较好的灵活性和扩展性。     

对UDP中穿越NATs的IPv6隧道的改进

介绍了一种Tcredo服务，它是通过UDP隧道传输包使得IPv4 NAT后的节点连接到IPv6网络，从而实现了IPv4局域网内节点与IPv6节点的通信，提出了对该技术的改进，描述了其运作过程，并比较了二者的异同。     

支持IPv6/IPv4双栈的认证计费系统设计与实现

为了实现IPv6/IPv4双栈主机的认证授权,设计出了一种合理有效的认证计费方法。通过浏览器插件和认证页面特殊标记,获取双栈主机的IPv4和IPv6地址,提供给访问控制网关。根据IPv6/IPv4地址属性判断数据包合法性,传递合法数据包、丢弃或转发非法数据包。实践证明,该方案的可行性和良好的性能。     

IPv4与IPv6的互操作研究及网络实验

IPv6是针对当前IPv4的地址空间不足和服务质量的缺陷而设计的一种新的网络协议类型。但是,现在IPv4的应用仍然占主导地位。在IPv6的网络流行于全球之前,总是有一些网络首先使用IPv6协议并希望能够与当前的Internet正常通信。为达到这一目的,必须开发出IPv4/IPv6互通技术以保证IPv4能够平稳过渡到IPv6,论文先从应用层的角度讨论了IPv4/IPv6的服务器与客户端的通信机制,然后利用模块编程技术打造一个具有路由公告和包转发功能的服务器,通过隧道技术使IPv6主机通过IPv4路由器进行通信。     

IPv6 over MPLS网络中实现DiffServ的解决方案

如何在IPv6 over MPLS网络中提供端到端的服务质量？针对这个问题介绍了一个6PE-DiffServ解决方案（6PE,IPv6 Provider Edge Routers）。该方案使用6PE技术进行组网,通过统一的DiffServ策略的部署和BB-6PE（Bandwidth Broker for 6PE network）的集中管理,给由IPv4向IPv6过渡的网络提供DiffServ服务。6PE-DiffServ方案的可行性和有效性在CNGI-QoS实验网中得到了验证。     

Multicast-Unicast Data Delivery Method in Wireless IPv6 Networks

Multicast IPv6 is an efficient way of transmitting data simultaneously to a group of IPv6 users. It has the advantage of reducing the required bandwidth of IPv6 data delivery compared to unicast transmission. The data rate of multicast transmission over WLAN is confined by the user with the lowest rate in the multicast group, which is called the fixed base rate problem. This paper proposes a delivery method that incorporates both multicast and unicast transmissions to solve the fixed base rate problem. The proposed method divides the IPv6 network into two levels: multicast mode for the upper level of the network [IPv6 server to Access Point (AP)], and unicast mode for the lower level (AP to mobile nodes). To maintain the end-to-end multicast transmission, the AP is responsible for converting multicast packets to unicast packets. Such a combination enables the proposed method to inherit the advantages of both multicast and unicast transmissions. The performance of our proposed method is evaluated in a test-bed environment that considers the transmission of real-time video application. The proposed multicast-unicast is able to improve the throughput and video quality experienced by the end user, with low packet loss and transmission delay.     

基于多类型数据包的IPv6防火墙防护能力评测方法

为测试IPv6防火墙对潜在IPv6网络威胁的防护能力,研究IPv6防火墙防护能力评测方法。通过对IPv6协议的研究,本文构造了针对ICMPv6、单一扩展报头、多扩展报头、分片、地址范围的五类存在安全隐患的测试数据包,构建了C/S架构的防火墙测试框架,并基于框架和测试数据包构建了用于各类测试的独立测试模块,搭建了可用于测试有状态防火墙的测试环境,并提供了相应的测试方法。利用本文所提出的方法,对思科ASA5505防火墙进行了测试,发现了它的一些优点与不足。