智慧校园建设中网络融合问题的IPv4_IPv6过渡技术分析.pdf

25网络通信与安全Network Communication&Security电子技术与软件工程Electronic Technology&Software Engineering现阶段，现代化科学技术整体发展水平不断提升，云计算作为一种新的商业模型，是在个人电脑与互联网之后的一次新变革，因此，又被称之为第三次信息化革命。时至今日，云计算技术不断取得新的发展成果，对于传统 IT 模式而言，具有颠覆性影响，校园借助云计算技术，可以达到降低自身信息化成本的效果，同时，校园内各方面的硬件和管理成本同样可以得到有效控制，在减少重复投资的情况下，校园综合管理成本会明显下降。1 IPv4与IPv6过渡技术1.1 双协议栈技术目前，双协议栈技术可以理解为：处于同一网络中的所有网络设备，均沿用 IPv4 或者 IPv6 的网络协议栈形式，且二者之间不会产生冲突。此外，终端接收到的地址信息还会标识出它正在使用的协议种类，所以，可以具备收、发 IPv4/IPv6 两种不同数据报文的能力1。在此期间，IPv4 以及 IPv6 协议同步属于网络层方面的协议内容，所以，在后续实现过程中，关于 TCP 或者UDP 中的协议方面以及物理平台方面具有极高的相似点。此外，在上述二者具有一定差异，主要表现为：实现细节差异和接收数据包差异，原因是标识协议存在明显区别。因此，在同一网络中的各个终端设备，能够同时支持 IPv4 与 IPv6 两种不同的协议栈，但是，无法提供 IPv4 主机通信服务，却可以提供 IPv6 协议为核心的主机通信服务。在这样的情况下，双栈技术在使用过程中呈现出明显的安全性优势、系统稳定优势、信息互通优势，同时，更加易于理解，系统操作方式也因此变的更加简单。但是，除上述几项主要使用优势外，在使用过程中需要为每台运行 IPv6 协议的专用网络设备或者专门的节点分配一个单独的 IP 地址，所以，以校园为力的集中性网络使用单元需要面对较为严重的 IPv4 地址短缺问题，会对网络运行质量造成一定程度的影响。1.2 隧道技术一般情况下，隧道技术可以被理解成一种数据传输方式，可借助封装机制将待传输的 IPv6 数据内容通过以负载的方式进行传递，在成功转换为 IPv4 协议后即可完成传输目的，因此，该技术是维持 IPv4 协议和IPv6 协议同时存在和使用的核心技术内容。主要工作原理如下：（1）可以将 IPv6 协议的数据报文内容借助隧道入口端的路由器信息封装并转存至系统的 IPv4 协议内容中，在这样的情况下，IPv4 数据报文内容对应的源信息/目标地址信息可以和隧道入口地址信息保持高度匹配；（2）借助隧道技术，可以通过 IPv6 协议将待传输的数据报文内容使用 IPv4 协议在网络中完成通信指令；（3）使用隧道技术可成功解除 IPv6 协议的数据包封装，在成功取出对应的 IPv6 内容后，即可转发值设定的最终 IPv6 网络节点2。基于上述原理的执行有效性，现有隧道技术在实际应用中的表现良好。1.3 协议转换技术常规情况下，协议转换技术可以被视为现有 IPv4/IPv6 协议中的关键性过渡技术，可以借此达成不同网络协议终端的数据通信目标。2 智慧校园系统中的网络融合功能设计需求分析时至今日，我国移动互联网现行安全标准体系的整体构建任务已经初步完成，现有标准项目共计 23 项，依次为：16 项明文规定、处于完整状态的 5 项规定内容和正处于制定过程中的相应规定标准 2 项。此外，还有智慧校园建设中网络融合问题的 IPv4/IPv6 过渡技术分析张静（德州职业技术学院 山东省德州市 253034）摘要：本文以智慧校园建设为核心研究对象，分析建设过程中会遇到的常见问题，对网络融合问题展开综合分析，为进一步处理好校园网络建设中存在的IPv4/IPv6IP地址不足现象，消除网络融合需要面对的各方面问题，特给出针对性处理建议，设定科学的过渡技术和过渡方案，希望本次研究可以为同领域工作者提供合理参考作用。关键词：校园网络；IPv4/IPv6 过渡技术；网络融合26网络通信与安全Network Communication&Security电子技术与软件工程Electronic Technology&Software Engineering30 项新提交的立项标准内容正处于审核过程中3。除上述内容外，现有移动终端和计算机系统安全等多个方面在移动互联网安全领域军受到高度重视，在后续阶段的工作中，还需要给与新标准制定需求足够的关注，为通信网络体系的运行和信息技术体系的工作提供持续性保障。智慧校园平台系统运行流程如图 1 所示。2.1 用户层具有集中特点的用户群体，数据具有高相似性，可以借助数据保护的方式达到交换数据的效果，也可以借助计算达到更意义的最终结果。因此，用户方能够使用区块链技术达到保护数据的目的，避免数据被恶意篡改，同时还能够借助区块链技术完成对可跟踪交易行为的安全保护。2.2 数据层为进一步保护自身的数据隐私安全，使用深度模糊控制算法对数据进行加密。之后，加密的数据将上传到云以进行保护。2.3 云层云层主要作用在于存储用户上传的各种加密数据信息。主要分为上载与下载两种服务方式，同时还能够提供专门的区块链读写服务，通过这种方式为最终加密数据提供安全性保障作用。2.4 区块链层可以为分布式协议服务，并未设计方案提供安全保障。使用云将内容写入到对应的区块链中，并准确读取内容。在这样的情况下，如果任意一个区块正式被集体接受以后，便不可能再次更改或彻底删除它，这属于区块链性质提供的保证效果。3 智慧校园网络融合技术的应用分析3.1 校园信息化发展现状常规情况下，校园信息化建设需要按照自上而下的顺序推动，但是，在实际操作过程中，会受到工作人员的影响，如：人员的年龄因素、个人知识体系、个人工作性质等诸多元素的影响，导致部分信息化建设工作存在较大变数，尤其是处于大数据时代背景下，部分人员在数据管理方面缺乏足够统一的系统设计，不具备相应的管理实践经验，这部分工作人员自身缺乏足够完备的、正确的大数据意识，在完成数据管理任务的过程中大多会凭借自身的直觉和经验，这种工作方式也会导致物联网信息化建设水平受到影响4。物联网在实际运行期间，信息的实时性保障技术严重不足，在特殊运行状态下，存在十分明显的共享不及时现象，这会造成数据库内收录的参数信息差异性问题，长此以往，会对服务终端功图 1：智慧校园平台系统运行流程27网络通信与安全Network Communication&Security电子技术与软件工程Electronic Technology&Software Engineering能的正常使用造成不良影响，无法展现出物联网信息化系统的实际使用效果。部分物联网信息化系统本身存在技术性缺陷，在处理数据库中的数据参数时，可借助大数据技术，确保所有相关信息的最终处理有效性和合理性。3.2 校园数据网络的核心内容分析数据信息属于信息化建设的核心内容，为保证系统采集到的数据具有标准性和规范性，最佳处理措施为：集中部署统一级别的管理平台。这里的统一管理平台主要是指技术高度集成后形成的全流程业务服务平台，系统可提供下述几方面主要服务功能：智能语音识别功能、业务管理功能以及指挥协调功能5。在此期间，业务管理功能需要保证对所有业务环节有足够清晰的呈现和记录，并保证系统采集到的所有数据规范性、标准性和准确性，在物联网系统内准确录入相应指令信息后，由于部分物联网体系在留痕管理数据方面并未设定统一的格式标准，导致不同物联网体系之间无法做到统一协调，即使个别物联网系统之间有着一定程度的协调与合作，但是，依旧不具备统一标准的公共使用需求，不能保证最终应用安全和使用效果。3.3 校园信息化网络建设存在的主要问题及处理措施3.3.1 校园信息化网络建设存在的主要问题从理念层面出发进行分析，云计算技术是否可以在校园物联网信息化建设中发挥作用，需要领导层能够发挥出带头示范作用，中层干部需要全面推进信息化发展、普通人员则需要始终坚持规范化使用物联网平台6。但是，由于部分物联网系统的工作性质具有特殊性，与日新月异变化的信息化浪潮之间存在融合度不足的情况，再加上部分工作人员会保留自身的传统管理观念，个人粗放式思维根深蒂固，导致对各种信息化建设的新成果在实际运用期间缺乏严谨性，不够细致的管理，再加上缺乏足够认真的工作态度，在这样的情况下执行数据录入、无纸化办公等其他业务系统均无法有效落实到位，再加上部分人员存在一种“不出问题”即可的思维方式，这种行为习惯在形成规范后，无法做到与时俱进，系统运行的保障性严重不足。（1）信息传递的时效性较差。经济领域的快速发展，为我国其他领域注入源源不断的发展动力，互联网技术及其相关应用也因此进入到飞速发展阶段。在我国，现有移动互联网的实际覆盖率呈现出逐年提升的趋势，并且移动互联网系统中的通信技术已经悄然进入到 5G时代，人们在工作和生活对无线通信技术手段的依赖性也在变得越来越强，这也代表着现代移动互联网系统通信技术（即 5G 技术）对电力能源的需要量正在变得越来越多，再加上互联网数据量均有着天翻地覆的变化，在这样的情况下，系统处理信息的难度也在不断提高。（2）系统稳定性不足。在物联网体系内，系统需要发送并执行接收到的指令。但是，在指令信号的接收环节和发送环节中，均需要与系统字符位数之间保持同一标准的波特率，并且不可以出现任何误差。但是，现有物联网信息化系统在数据传递方面并未及时跟上通信技术的发展进度，5G 技术的应用尚不完全，并且在信息定位方面准确性不足。（3）云计算平台的搭设，还需要先建设物联网，可以使用互联网完成对“物与物”的连接，此时可以将互联网作为一种连接工具，在将信息采集进一步延伸到物品中以后，“物与物”的信息可以在彼此之间进行交换。3.3.2 校园信息化网络建设问题的处理措施现有 ZigBee 协议中明确规定：只有尚未正式加入网络并且仅具备 ZigBee 协调器能力的相关设备，才能够尝试建立一个全新的网络系统。加密解密技术方案基于国密 SM4 分组加密算法来实现，在数据传输和保存过程中，尽可能提升不同网络硬件运行的灵活程度，降低网络数据在传输过程中的能耗，达到控制无线网络实际架设成本的效果7。在面对不同应用场景时，需要保证网络传输过程中的多变性特点，保证硬件灵活度，以此为基础，为网络运行提供时延稳定性保障。在无线网络的具体架构环节，设计人员需要准备好多个不同类型的备用方案，可以在不同网络架构中拥有更多的方案进行选择，同时，配合数据加密技术，即可为计算机信息安全提供更为全面的保障作用。主要内容如下：3.4 智慧校园系统平台的数据感知设计以物联网为核心，配合大数据技术，可以组合成新的组织架构形式，能够在保证系统工作效率的同时，有效控制业务质量，并保证系统运行的安全可靠性。在实际应用过程中，呈现出多种优势，并且这种信息化表征较强的新型物联网体系，还可以大幅度提升大数据技术的应用效果，特别是与大数据技术之间的结合运用，能够成功将“人与物”或者“物与物”存在的内在关28网络通信与安全Network Communication&Security电子技术与软件工程Electronic Technology&Software Engineering系和参数信息进行直接关联处理，同时，再配合现有BCharts 技术，能够对软件的各项服务功能做出更加精准的解读和处理，所以，在后续环节的实际应用方面，可以与 JavaScript 技术展开更加高效的配合，确保实际开源效果能够达到预期设定水平，真正达成物联网信息化的最终建设目标。在公共网络中引入经加密处理的通讯协议并与Internet 网络中的重要节点准确连接、建立起专业的私有网络之后，能在计算机信息系统运行的同时发挥其辅助保障作用，并通过联合其他安全技术共同完成用户身份验证、网络及系统病毒检测、网络及系统黑客入侵预防与处理等一系列的功能8。目前，关于 PLC 固件完整性的保护方面的研究和实践较少，在校园管理方面的平台应用经验更少。基于此，需要对自身需要使用到的各种数据内容进行全面的安全保护，确保每一项数据安全保障措施都可以发挥出自身的应有作用，为校园计算机信息系统的使用安全奠定更为优质的基础，确保环境安全。计算机信息系统在实际运行过程中，需多种不同类型的安全技术共同维护，才能够为用户的计算机信息系统提供更加可靠的安全保障。目前，市面上比较常用的主流信息安全技术分别为：数据加密技术、防火墙技术、VPN技术等。为用户提供为可靠的对加密信息访问服务、权限修改服务以及管理权限设定服务。在正式验证环节，首先需要使用到 CMSSL 库，在生成 SM2 公私钥对以后，此时的私钥被命名为：skey.pem，对应的公钥则命名为：vkey.pem。处于 Editor 编辑器中，可以使用私钥为 st 文件进行签名，然后合成新的签名文件：signed_ file.st；Runtime 在运行过程中，系统可以由 http 接口收到来自 signed_ file.st 发出的信息，及时调用公钥 vkey.pem 完成对签名文件的验签处理，此时的验签才可以实现 st 文件保存，否则便需要继续报错返回并重复上述流程即可。以前文所述内容为基础，系统的网络传输服务层，设定在感知控制层和系统云计算层的中间位置，即过渡区域，所以，可借助虚拟化技术对系统的关键参数加以集中处理9。如：当系统成功接收到数据信息后，可对这些数据进行批量处理和筛选，此后，对处理过的所有数据内容传输并保存至系统云计算服务层内，通过这样的处理方式，可以大幅度提升云计算效率。4 结语综上所述，科技时代背景下，智慧校园的建设工作变得尤为重要，不仅会对高效未来阶段的发展形成一定影响，同时还会对学生在校期间的学习和生活造成直接影响，因此，需要对高效网络融合存在的主要问题进行有效处理，为学生和在校教师等其他工作人员提供更加智能化、现代化的平台，是当代高校在实际发展过程中需要注意到的关键内容。参考文献1 杨超.智慧校园建设背景下高职校园基础网络环境建设的问题与对策研究以宁夏工商职业技术学院为例 J.电脑知识与技术:学术版,2022,18(32):164-165.2 付超.高校体育文化与智慧校园建设的融合发展研究评高校体育文化教育研究J.中国学校卫生,2022,43(04):124-125.3 陈光恩,阚红星,高勇,等.基于 eNSP 的医院IPv4 网络向 IPv6 网络过渡技术仿真模拟 J.微型电脑应用,2021,37(01):115-117.4 袁润,周礼,黎洋.基于大数据的智慧校园建设问题与应用研究以湖南汽车工程职业学院为例J.时代汽车,2022,01(15):103-104.5 鲍朝勇.全媒体时代网络内容建设中的伦理挑战基于信息推荐技术的研究 J.视听,2022,06(02):132-135.6 王勇宏,左明章,贺相春.以“课程”为驱动:中小学智慧校园建设认知框架,基本原则与关键路径探析 J.现代教育技术,2022,32(10):161-167.7 张体谅,张斌,刘新茂,等.校园网 IPv4 向 IPv6过渡的安全分析以伊犁师范大学为例 J.计算机科学与应用,2022,12(12):107-108.8 杨岸,刘晓红.基于智慧校园环境下的高职院校管理信息化建设的探讨 J.中文科技期刊数据库(全文版)社会科学,2023,05(03):114-115.9 田寿城.智慧校园基础无线网建设的研究与探索以南开大学滨海学院为例 J.数字技术与应用,2022,04(09):140-141.作者简介张静（1977-），女，吉林省长春市人。山东大学工程硕士，讲师。研究方向为软件开发。