IPv6双栈技术在智慧校园中的应用分析

文/邵家勇

（南京科技职业学院，江苏南京 210000）

1. IPv6技术的概念和特点分析

IPv6是互联网协议的第六版，同时也是现代化互联网技术中的核心版本。相对于传统的IPv4协议，IPv6协议从传统的32个二进制的地址长度转变为现在的96个二进制长度。在具体应用中，IPv6协议能够有效解决IPv4协议中存在的问题。例如，在网络安全性和路由表条数等方面，传统的网络安全性较低且路由表数量很少，这很容易导致网络的实际性能低下；而IPv6在实际应用中具备更广阔的地址空间，提升了数据传输在数据传输层的安全性和可靠性。特别是在《中华人民共和国网络安全法》颁布实施后，国家加强对网络传输安全性的重视，IPv6技术在具体的应用中能够充分凸显其技术优势。

1.1 网络地址空间充足

IPv6的网络地址长度为128比特，其IP地址数量为128个。IPv6在具体应用中能够将具体的网络地址定位在每一粒沙子中，由此可见IPv6技术的真正优势。IPv6技术本身存在规定的子网网络前缀，这就促使子网的网络数量变得更多。因此，在实际应用中，IPv6可以有效解决IPv4技术应用中地址数量不足的问题。

1.2 在报文结构方面存在创新

报文是网络地址结构中的重要组成部分，在IPv6的报头中共有两部分内容，分别为固定内容和扩展内容。在不同协议的实际应用中，IPv6可以将其进行有效区分，通过独立存储的方式为后期协议头的快速处理提供更多的便利条件。在实际应用中，IPv6和IPv4之间存在不兼容的问题，所以，在IPv4过渡到IPv6的过程中，工作人员需要将协议头有针对性地修改为可处理的128字节地址。

1.3 地址分配的方式多样化

IPv6和IPv4的地址分配方式存在很多不同。在具体应用中，IPv6主机的地址配置方式可以分为动态地址分配、无状态地址分配及手动地址分配等。

1.4 QOS水平得到了很大提升

IPv6协议主要利用包头字段作为网络地址的流标签，在使用路由器实现相关路由协议处理时并不需要打开内部数据包，仅通过流标签辨识协议及目标协议数据的处理就可以有效实现路由协议的高效处理。在这样的方式下，IPv6可以有效提升QOS的处理水平，从而有效避免网络数据传输中的堵塞现象。

1.5 安全性和可扩展性更强

在当下网络技术和互联网快速发展和普及的过程中，网络安全性已经成为网络应用的重要基础。在实际应用中，IPv6主要以端到端的形式展开工作。这种方式有利于数据的加密处理，而且认证过程一般在网络层就可以有效完成，能够有效提升网络内部的安全性。

IPv6的包头具备良好的可扩展性，因此，在实际应用中可以科学合理地根据实际情况进行适当扩展。扩展的报头长度可以达到40个字节，扩展的全部内容在具体的应用中只接受IPv6数据包的长度约束。因此，在实际应用中，IPv6可以利用数据包的长度有效控制扩展内容的长度。

2. IPv6双栈技术在校园网络建设中的实际需求分析

2.1 现阶段校园网络存在的问题分析

2.1.1 IPv4网络地址分配不足

由于网络地址字段数较短，在当下公网数量不断扩增的背景下，IPv4网络地址消耗殆尽的现象将很快发生，这种现象将直接影响校园网络的安全运行。

2.1.2 相关的技术设备和终端在兼容性方面存在的问题

在IPv4向IPv6过渡的背景下，很多学校开始实施主干网的升级，应用同时支持IPv4和IPv6的设备。但就目前的发展来看，升级还存在局限性，例如很多设备在具体应用中不支持IPv6协议。

2.1.3 网络实际应用问题分析

现阶段，很多学校在建设IPv6的新网络后，不能及时采取有效措施保障网络安全，以致校园网络存在很多安全漏洞。这对于学生的信息安全及教师的安全将造成严重威胁。

2.2 双栈技术在校园网络中的应用原则探究

在校园构建智慧网络后，相关领导和工作人员就应该明确自己承担着IPv4向IPv6过渡的重要职责，但这个过程本身是循序渐进的，所以实际工作并不能一蹴而就。在具体应用中，学校方面应该首先明确最有效的双栈技术网络协议之间的过渡方式。

2.2.1 保障IPv4协议的网络安全运行

在IPv6协议盛行和推广的背景下，学校方面需要充分保障IPv4的稳定运行。如果IPv4在具体应用中受到影响，那么IPv4向IPv6的升级过渡过程将很难进行，并且内部网络很容易发生瘫痪，以致很难满足学校教学活动的实际需求。

2.2.2 建立稳定的网络环境

和IPv4协议网络相比，IPv6形成的网络地址形式更加丰富，在具体应用中的运行方式也发生了较大的改变。所以，在建立IPv6校园网络时，学校方面需要加强并提升网络安全性和稳定性，在实际应用中加强对教职工和学生网络安全意识的教育。

2.2.3 节约成本

IPv4向IPv6过渡阶段本身就是一个长期工程，需要各种软硬件的特别支持及人力、物力的重要支撑，并且在具体应用中会产生较高昂的费用。学校网络建设应该保持“满足用户需求，预留网络地址，严格控制生产成本”等原则。在这种原则下对网络进行升级处理，有助于在网络的运行过程中有效控制生产成本。

2.2.4 保障人性化建设

网络建设最终都是服务于人的，所以在具体应用中，技术人员应该将满足人们的实际需求作为重要的发展目标，将用户服务作为网络建设的根本价值。因此，在双栈技术的实际应用中，技术人员应将人性化的设计方式充分融入其中。

3.双栈技术在智慧校园建设中的具体方式

3.1 开展双栈网络的整体构建

加强网络技术更新已经成为校园发展的新趋势。学校在具体的更新改革进程中需要在IPv4协议的基础上开展相应的改进工作，利用双栈网络的形式降低网络设备在升级过程中的工作量，从而有效降低网络升级的成本。

3.2 双栈网络的网络地址规划

3.2.1 网络地址规划的原则探究

相比于IPv4的网络地址来说，IPv6协议的网络地址数量更多，因而在网络地址规划中，其规划难度得以有效降低，路由表的数量也在发展过程中减少了很多。利用双栈技术进行网络地址的规划，务必遵循以下几项重要原则：①在具体应用中，需要保障较长时间的网络地址扩展需要，这种方式可以满足网络地址预留的实际需求；②在具体应用中，应该使用较高级的设备和技术实现汇聚路由功能的有效提升；③在实际的网络构建中，需要保障网络的集成化和体系化的发展方式，促使校园网络构建更加合理。

3.2.2 双栈网络的地质规划分析

在学校网络的具体建设中，核心机房的建设应该配有独立的网络地址，这样才能够充分保障学校网络的安全性。学校的核心机房是校园网络管理的重要基础，在具体应用中能够充分保障整体网络的性能和安全。因此，在实际应用中，技术人员需要在机房的设备互联中配置专有的地址段，以降低地址被侵犯的可能性，同时也能为集中管理带来更多的便利。

3.2.3 无线网络的配置分析

校园网络建设中，无线网络的配置并不是满足配置，而是需要在具体应用中严格按照学校教职工人数及学生总人数进行精确划分，以充分满足人们的实际需求。在无线网络配置中，技术人员可以应用802.11n的方式开设无线网络的配置，同时应该配置无线网络行为和无线控制器。在具体安装过程中，技术人员需要结合实际情况，在人流量密集的地方尽可能对安装位置进行全覆盖。为了保障无线网络在实际应用中能够稳定运行，在具体配置中，技术人员需要对无线网络进行VLAN的划分，将划分出来的VLAN传递给控制器，从而将内网的网络传输和无线流量进行有效隔离。

3.2.4 安全设计分析

在双栈网络的实际配置中，技术人员需要严格保障网络的安全性，具体措施中包括从内网安全、网络边界安全及防范攻击等方面着力开展网络安全建设。然而，在实际应用中，技术人员还需要注意IPv6的IPSec安全性，只有这样，才能全面提升智慧校园的安全。

4.结语

综上所述，在网络技术快速发展的背景下，为了有效满足人们对于网络的实际需求，进行网络升级已经成为现代化发展的必然趋势。所以，在校园网络智慧化建设过程中，技术人员需要不断创新。例如，将双栈技术应用在网络的更新改革中，能够给网络的实际应用带来诸多便利，采用双栈技术开展智慧校园的建设是最符合实际的发展方式。