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在过去的20多年里,以TCP/IPv4为核心的Internet得到了飞速的发展,但随着网络规模的日益扩大、上网设备和人数的激增,IPv4逐渐接近其自身发展的极限,随之而来的问题也引起了越来越广泛的关注。其中比较显著的问题是IP地址资源的不足,而这正是所有新加入Internet的计算机以及其他网络数字化设备所必须的。与IPv4使用的32位地址不同,下一代IP协议即IPv6,它采用长度为128位的地址,地址空间几乎可以视为无限。此外,IPv6不仅完全地解决了地址短缺问题,还对在IPv4中解决不好的其它问题,例如端到端IP连接、服务质量、安全性、移动性等方面进行了改进。 随着网络的发展,在嵌入式操作系统中集成TCP/IP协议栈,与系统相应的硬件配合,为嵌入式系统提供联网功能,已经成为嵌入式系统发展的重要方向。IPv6协议的新特性可以更好地满足嵌入式系统对联网功能的需求,在嵌入式系统中实现IPv6协议有着良好的应用前景,因此本文在ARM+μ C/OS-Ⅱ实时操作系统上实现与移植嵌入式IPv6协议栈。 本文首先介绍了IPv4协议技术的不足、IPv6协议技术的新特点和国内外发展现状,对IPv6协议的基础知识做了概述,重点阐述了本设计需要实现的IPv6核心协议:IPv6协议,ICMPv6协议和邻居发现协议(Neighbor Discovery);其次介绍了嵌入式处理器LPC2210的特点、内部结构、存储器寻址,以及与以太网芯片RTL8019AS的接口电路和实时操作系统μC/OS-Ⅱ。然后,介绍了嵌入式IPv6协议的设计与移植,主要完成了IPv6报头、UDP报头和ICMPv6报头的设计,IPv6的输入处理、输出处理,ICMPv6的差错报文、回送请求和回送应答、邻居请求(neighbor solicitation)、邻居宣告(neighbor advertisement)功能以及把IPv6移植到ARM平台。最后,设计并实现了IPv6基础实验网,测试了ICMPv6协议和UDP协议,通过软件在网络上捕捉数据包,分析了实验结果。 实验结果表明,各项协议都能够正确运行,证明了本方案是可行的。