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1 引 言 向下一代互聯(lián)網(wǎng)過渡的進(jìn)程已經(jīng)開始。IPv6作為下一代互聯(lián)網(wǎng)的核心協(xié)議，能夠提供幾乎無限的地址空間，從根本上克服了IPv4中地址空間不足的問題，也為在不遠(yuǎn)的將來把數(shù)量眾多的嵌入式設(shè)備接入網(wǎng)絡(luò)創(chuàng)造了條件。Linux的內(nèi)核從2.4版就已經(jīng)開始支持IPv6，同時，Linux作為開源的操作系統(tǒng)，也便于向不同的硬件平臺移植。由于現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施運(yùn)行的大都是IPv4協(xié)議棧，選擇隧道方式接入IPv6網(wǎng)絡(luò)，是一種充分利用現(xiàn)有設(shè)備的過渡手段。基于以上原因，本文選用支持IPv6的Linux內(nèi)核，通過隧道方式把基于ARM的嵌入式設(shè)備接入IPv6網(wǎng)絡(luò)。 2 編譯支持IPv6的Linux內(nèi)核 本文所用的硬件環(huán)境是Xscale的Sitsang開發(fā)板。要向ARM核的CPU移植Linux，首先要準(zhǔn)備交叉編譯環(huán)境，包括armlinuxgcc、armlinuxld、armlinuxas，以便在PC機(jī)上編譯可運(yùn)行于ARM核CPU的目標(biāo)代碼。實(shí)驗(yàn)選用的Linux內(nèi)核源碼包是linux2.4.19.tar.bz2，另外還有一個針對Sitsang 板的內(nèi)核補(bǔ)丁（包括驅(qū)動程序）patch2.4.19sitsang2.gz。以下是編譯支持IPv6的Linux內(nèi)核的過程。 （1） 解開源碼包并打?qū)Ｓ醚a(bǔ)丁 #tar jvxf linux-2.4.19.tar.bz2 #ln -s linux-2.4.19 linux #gzip -dc patch-2.4.19-sitsang2.gz | patch -p0 上述第2行命令建立符號鏈接，是為了第3行命令對Linux的標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)核進(jìn)行打補(bǔ)丁的操作。 （2） 配置編譯選項(xiàng) 現(xiàn)在得到的Linux內(nèi)核版本是支持IPv6的，但是支持IPv6的模塊默認(rèn)并不是編譯入內(nèi)核的。在make menuconfig的時候，注意把Network Options下有關(guān)IPv6和隧道(tunnel)的模塊選為內(nèi)核模式,以便得到所需要的內(nèi)核文件。其他選項(xiàng)不需要更改。 （3） 編譯內(nèi)核 #make dep #make zImage #make modules 以上命令分別表示建立內(nèi)核中各模塊的依賴關(guān)系，編譯內(nèi)核，編譯驅(qū)動模塊。編譯無誤，就在../linux/arch/arm/boot/目錄下得到了所需的Linux內(nèi)核文件zImage。 已經(jīng)有了支持IPv6的內(nèi)核，接下來的工作是把啟動程序和內(nèi)核文件外加一個精簡的文件系統(tǒng)燒錄到開發(fā)板上去，開發(fā)板就可以啟動了。關(guān)于如何燒錄啟動程序、內(nèi)核和文件系統(tǒng)并不是本文的主要內(nèi)容，可參看其他嵌入式系統(tǒng)開發(fā)的資料。 3 重新編譯工具程序 配置和測試網(wǎng)絡(luò)環(huán)境需要ifconfig、ping、traceroute等工具程序。上面的精簡文件系統(tǒng)并沒有包括以上工具程序支持IPv6的版本，如ping6、traceroute6等，因此需要重新編譯包含這些工具程序的源碼包nettools和netutils。注意選用版本較新的源碼包，以確保其支持IPv6。將源碼包解開后，修改其Makefile文件，使之使用交叉編譯工具鏈編譯和鏈接，生成所需的目標(biāo)代碼。將編譯生成的在ARM核的CPU上可執(zhí)行的文件ifconfig、ping6和traceroute6拷貝到嵌入式設(shè)備文件系統(tǒng)的相應(yīng)位置，以備下面的配置和測試時使用。 4 配置隧道將嵌入式設(shè)備接入IPv6網(wǎng)絡(luò) 首先到以下地址申請一段IPv6的地址：http://knight.6test.edu.cn/tb/html/。在頁面中點(diǎn)擊“ Register ”，填寫用戶名、Email和所需的Subnet Prefix Length(64/128)，提交之后就得到了一段IPv6地址。要開始使用這段申請到的地址，還得點(diǎn)擊頁面中的“Activate the tunnel”鏈接加以激活。假設(shè)申請到的地址是3ffe:321f:0:775::/64，Tunnel Broker Server的地址是202.38.99.9，下面就開始配置隧道。 由于上面申請到的地址需要激活才能使用，而對于一些沒有圖形界面的嵌入式設(shè)備通過Web方式激活不方便；另外，由于與Tunnel Broker Server直接隧道連接需要一個獨(dú)立的IPv4地址，而申請到的地址總量巨大（64位地址總量達(dá)2的64次方），為避免浪費(fèi)，本文采取了用一臺PC機(jī)與Tunnel Broker Server連接充當(dāng)IPv6網(wǎng)關(guān)，而包括Sitsang開發(fā)板在內(nèi)的其他設(shè)備通過網(wǎng)關(guān)接入的辦法。 實(shí)驗(yàn)中，作為網(wǎng)關(guān)的PC機(jī)運(yùn)行的是RedHat Linux 9,有兩塊網(wǎng)卡，IPv4地址分別是166.111.249.184（eth0）和192.168.1.184(eth1)，Sitsang開發(fā)板有一個以太網(wǎng)口，IPv4地址是192.168.2.231(eth0)，默認(rèn)網(wǎng)關(guān)是192.168.2.184。IPv4的路由已設(shè)置好，即Sitsang開發(fā)板已經(jīng)能ping通外部的IPv4網(wǎng)絡(luò)。 （1） 建立網(wǎng)關(guān)與Tunnel Broker Server的隧道 在網(wǎng)關(guān)PC機(jī)上執(zhí)行以下命令： #insmod ipv6 #iptunnel add sit1 mode sit remote 202.38.99.9 local 166.111.249.184 #ifconfig sit1 up #ifconfig sit1 inet6 add 3ffe:321f:0:775::1/128 #route ?A inet6 add 2000::/3 sit1 #echo 1 > /proc/sys/net/ipv6/conf/all/forwarding 以上命令分別表示: ◆ 手動裝入IPv6模塊。RedHat 9的2.4.20內(nèi)核默認(rèn)并沒有把IPv6模塊裝入內(nèi)核； ◆ 建立與Tunnel Broker Server的隧道sit1； ◆ 激活sit1； ◆ 為sit1添加IPv6地址； ◆ 添加通過sit1的路由項(xiàng)； ◆ 設(shè)置所有網(wǎng)絡(luò)接口都可以轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包。 以Web方式激活后，可以用ping6測試www.ipv6.org或[url=http://www.6bone.net]www.6bone.net，確認(rèn)連通性。 （2） 激活網(wǎng)關(guān)與嵌入式設(shè)備的自動隧道 分別在網(wǎng)關(guān)PC機(jī)和Sitsang開發(fā)板上執(zhí)行以下命令，激活自動隧道： #ifconfig sit0 up sit0是一個自動隧道，激活之后就會添加相應(yīng)的IPv4兼容的IPv6地址。其格式為::x.x.x.x(x.x.x.x是IPv4地址)。具體來說，網(wǎng)關(guān)PC機(jī)的sit0將會自動加::166.111.249.184/96，::127.0.0.1/96，::192.168.2.184/96三個兼容地址；而Sitsang開發(fā)板上的sit0將會自動添加::127.0.0.1/96，::192.168.2.231/96兩個兼容地址。 現(xiàn)在可以分別在網(wǎng)關(guān)PC機(jī)和Sitsang開發(fā)板上用ping6測試::166.111.249.184和::192.168.2.231，以確認(rèn)自動隧道工作正常。 （3） 配置IPv6路由項(xiàng) 為嵌入式設(shè)備和網(wǎng)關(guān)PC機(jī)添加全局IPv6地址，并配置靜態(tài)路由。在Sitsang開發(fā)板上： #ifconfig inet6 sit0 add 3ffe:321f:0:775::192.168.2.231/128 #route ?A inet6 ::/0 gw ::192.168.2.184 在網(wǎng)關(guān)PC機(jī)上： # ifconfig inet6 sit1 add 3ffe:321f:0:775::192.168.2.184/128 #route ?A inet6 3ffe:321f:0:775::192.168.2.231/128 gw ::192.168.2.231 至此，Sitsang開發(fā)板已經(jīng)有了一個全局IPv6地址（ffe:321f:0:775:: 192.168.2.231/128），并且能夠通過網(wǎng)關(guān)訪問外部IPv6網(wǎng)絡(luò)了。 同樣，可以在Sitsang開發(fā)板上用ping6測試www.ipv6.org或[url=http://www.6bone.net]www.6bone.net確認(rèn)。 5 結(jié)語 本文介紹了如何在采用XScale的Sitsang開發(fā)板的硬件環(huán)境下，使用交叉編譯工具鏈移植支持IPv6的Linux操作系統(tǒng)；著重介紹了如何采用隧道方式，通過網(wǎng)關(guān)把嵌入式設(shè)備接入IPv6網(wǎng)絡(luò)的方法。本文介紹的方法均已在硬件設(shè)備上實(shí)際調(diào)試通過。其基本方法適用于移植了Linux操作系統(tǒng)的各種嵌入式設(shè)備。 |
