IPv4/IPv6安全網關的應用與分析
摘要：該文對IPv4/IPv6安全網關的原理和應用情況進行了分析，對解決方案進行了論述，并給出了解決方案。
1、引言
IPv6取代IPv4已經成為公認的事實，然而這將是一個長期的、漸進的過程。IPv6的部署大致要經歷一個過程。初始階段，在IPv4的網絡海洋中，會出現若干局部零散的IPv6孤島，為了保持通信，這些孤島通過跨越IPv4的隧道彼此連接。隨著IPv6規模的應用，原來的孤島逐漸聚合成為了骨干的IPv6 Internet網絡，形成于IPv4骨干網并存的局面。在IPv6骨干上可以引入了大量的新業務，同時可以充分發揮IPv6的優勢。為了實現IPv6和IPv4網絡資源的互訪，還需要轉換服務器以實現IPv6和IPv4的互通。最后，IPv4骨干網逐步萎縮成局部的孤島，通過隧道連接，IPv6占據主導地位，具備全球范圍的連通性。
IPv6提供很多過渡技術來實現這個漸進過程。這些過渡技術主要圍繞著解決兩類問題：IPv6孤島互通技術——實現IPv6網絡和IPv6網絡的互通；IPv6和IPv4互通技術——實現兩個不同網絡之間互相訪問資源。因此我們提出研制IPv4/IPv6互聯網關，通過協議地址翻譯的機制來解決IPv4和IPv6的互聯互通問題，實現IPv4向IPv6的平滑過渡。該設備可應用在城域網、校園網、企業網和其他專用網絡上，實現各級子網對現有IPv6/IPv4資源的安全訪問。圖1-1為IPv4/IPv6網關的典型應用場景。圖1-2為IPv4/IPv6網關組網的連接情況。
2、IPv4/IPv6安全網關原理
IPv4/IPv6安全網關主要由四部分構成，分別為機械結構部分、路由器電器部分、一次電源和通風散熱系統。機械部分包括主機箱和配線架，主機箱可以外購或者按照機械尺寸定制，配線架采用19英寸機箱的標準配線架；一次電源和電源廠家協商定制；通風散熱系統由兩組風扇組成，負責網關主機框和電源的散熱；路由器電器將采用主控板、交換板、電源冗余設計等模塊實現模塊化結構設計，具有平滑的可升級能力。IPv4/IPv6安全網關的體系結構如圖1-3所示。
根據IPv4/IPv6安全網關的原理和市場需求，從性能，可擴展性以及高可靠性的角度出發，推薦采用研祥（EVOC）的網絡系統平臺NPC-8205作為解決方案的硬件平臺，在此可靠的平臺上實現IPv4/IPv6安全網關。
NPC-8205是一款基于Intlel新一代服務器JasperForest平臺的高端網絡應用系統產品。采取的服務器平臺，北橋集成在CPU里面，大大提高了CPU對內存和外設的訪問速度。全模塊化的網絡設計，可靈活選擇光電組合，并在千兆，萬兆之間靈活切換。主板支持兩顆CPU，支持12個DIMM內存槽，6個SATA接口。支持CF卡，板載PCI擴展槽和兩個PCI-E擴展槽。整機支持三個全模塊的網絡擴展，支持兩個2.5寸抽拉硬盤位，支持液晶屏顯示，板載2千兆電口，1個串口，2個USB，前面板可擴展兩個PCI –E設備，支持冗余電源。
采用JASPER FOREAST平臺具有以下優點：
（1）支持超線程：第三代超線程技術。
（2）支持虛擬化設備輸入/輸出 (VT-d)：在之前以虛擬化CPU為主的基礎上增加設備輸入/輸出的虛擬化，能有效提高虛擬機的性能和效率。
（3）內核加速模式(Turbo Mode)：內核運行動態加速。可以根據需要開啟、關閉以及加速單個內核的運行。這樣動態的調整可以提高系統和CPU整體的能效比率。
（4）Cache的設計：采用三級全內含式Cache設計，L1的設計和Core 微架構一樣；L2采用超低延遲的設計，每個內核256KB；L3采用共享式設計，被片上所有內核共享。
（5） 集成了內存控制器(IMC)：從芯片組上移到CPU片上，支持多通道DDR3內存，內存讀取的延遲大幅度減少，內存帶寬大幅提升，最多可達三倍。
（6）QPI：“快速通道互聯”，取代前端總線(FSB)的一種點到點連接技術，20位寬的QPI連接其帶寬可達驚人的每秒25.6GB，遠非FSB可比。QPI最初能夠發放異彩的是支持多個處理器的服務器平臺，QPI可以用于多處理器之間的互聯。
*自由切換的光電口模塊設計
不打開箱蓋，直接在前面板操作，就可以在光口模塊和電口模塊間任意更換。可以靈活的搭配出光口不同數量。電口不同數量。光口模塊和電口模塊混合同時使用。
4.結束語
綜上可見，研祥（EVOC）的網絡系統平臺NPC-8205作為實現IPv4/IPv6安全網關解決方案的硬件平臺，解決了IPv4/IPv6安全網關對對計算性能，存儲性能，可靠性能，擴展性能的需求，是一個比較優秀的解決方案。
參考文獻：
（1）馮登國. 計算機通信網絡安全（M）.北京：清華大學出版社，2001.2
（2）www.intel.com. 英特爾嵌入式與通信產品資源，技術和解決方案
（3）Christopher Y.Metz. IP Switching Protocols and Architeetures. 北京：機械工業出版社，1999.11
作者簡介：吳峰（1982-），男，學士，研祥智能科技股份有限公司網絡產品經理。
聯系方式：電話：0755-86335155；15986751344；郵箱：sz.wufeng@evoc.cn;郵編：518057；地址：深圳市南山區高新中四道31號研祥科技大廈16樓。
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