随着PDA(掌上电脑)、无线设备、3G电话、智能汽车、智能家电的数量激增，对这些设备的控制和相互通信都会要求一个独立的IP地址，并且这个地址最好能自动配置的。对这些网络要求目前的IPv4网络根本无能为力，只有把网络升级为IPv6版本，利用ND(Neighbor Discovery)(邻居发现机制)技术才可方便地解决移动节点的IP配置问题。 但新协议IPv6与IPv4并不完全兼容，IPv4与IPv6的共存将是未来互联网的特点。因此如何升级也将是今后互联网改造需要重点考虑的因素，本文阐述网络协议升级过程中几种隧道技术的实现。目前IPv6网络才刚刚起步，IPv6硬件设备稀缺，抛弃旧的硬件设备而大量推广IPv6网络是不明智的，但是构建IPv6实验网络条件十分复杂和昂贵，不利于IPv6网络的普及探索。本文利用三层交换机网络Server来实现IPv6隧道转发，实现IPv6网络节点与IPv4网络主机的隧道通信。 本文首先介绍了IPv6技术的发展现状及主要特点，对实现IPv6隧道技术的的前提双栈技术进行的描述，阐述了IPv6三种隧道技术，即6in4、6to4、4in6的工作原理、公共数据结构、封装和解封装过程，以及隧道的配置管理模块、信息同步、报文处理；接着，研究了隧道路由表整合、报文接收处理、隧道路由定时更新、隧道目的地址路由更新、主机路由更新、隧道接口表源MAC表更新、封装表整合、解析表整合；随后，设计并实现了IPv6基础试验网，在实验网上进行IPv6基础实验，通过在基础实验网络上捕捉的数据包，对隧道的协议一致性、吞吐量和延时进行了测试分析；加深了对IPv6协议的理解，验证了Ipv6协议的特性：设计实现了IPv6互操作实验网，选择Linux操作系统为实验网的核心操作系统，进行Linux与Windows2003间的IPv6互操作实验，提出基于6in4、6to4、4in6隧道机制的IPv6协议实验网的实现方案，给出其中的技术细节，并对其中的关键技术进行实现，通过网络上捕捉的数据包，分析了6in4、6to4、4in6隧道机制的工作原理。