第三方登录：IPv4/IPv6综合组网技术基本原则解析
作者：佚名
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随着对IPv4向IPv6过渡技术研究的不断深入，IPv4和IPv6技术在网络中将长期共存（Co-existence）。未来的IP网络将是IPv4网络与IPv6网络的集成（Integration）网络，需要的朋友可以参考下
　IPv4概念
　　IPv4，是互联网协议（Internet Protocol，IP）的第四版，也是第一个被广泛使用，构成现今互联网技术的基石的协议。1981年 Jon Postel 在RFC791中定义了IP，Ipv4可以运行在各种各样的底层网络上，比如端对端的串行数据链路(PPP协议和SLIP协议) ，卫星链路等等。局域网中最常用的是以太网。
　　IPv6概念年
　　IPv6是Internet Protocol Version 6的缩写，其中Internet Protocol译为&互联网协议&。IPv6是IETF（互联网工程任务组，Internet Engineering Task Force）设计的用于替代现行版本IP协议（IPv4）的下一代IP协议。目前IP协议的版本号是4（简称为IPv4），它的下一个版本就是IPv6。
　　随着对IPv4向IPv6过渡技术研究的不断深入，业界对于过渡问题的认识也不断深入，IETF对于这个问题的认识经历了迁移（Migration）、过渡（Transition）、集成（Integration）、互操作（Interoperation）长期共存（Co-existence）阶段。从长远来看，IPv4和IPv6技术在网络中将长期共存（Co-existence）。未来的IP网络将是IPv4网络与IPv6网络的集成（Integration）网络。　　
　　2 综合组网的基本原则
　　在讨论具体IPv4/v6综合组网技术时，首先需要明确的是综合组网时所应依据的具体原则，这些原则实际上是IPv4/v6综合组网的基本需求，也是讨论和分析IPv4/v6综合组网技术时的重要依据和基础。IPv4/v6综合组网时所需要依据的原则可以分为必需满足的原则和参考原则两种。
　　2.1 必需原则
　　（1）最大限度地保护既有投资（终端用户，ISP，ICP，电信运营商）在进行IPv4/v6综合组网方案的研究时，需要考虑到现有的各个网络运营实体的既有投资，这包括设备投资、市场投资、技术储备、人才储备等多个方面。只有很好地保护既有投资的组网技术和其相应的方案才能具有较好的实用性。
　　（2）保证IPv4和IPv6主机之间的互通
　　网络中的IPv4主机和IPv6主机必须能够互通，包括路由可达和IP包可达。只有在两者互通的基础上才能谈应用层面的互通。
　　（3）保证现有IPv4应用在综合组网环境中的正常应用现有IPv4网络中的应用已经支持了大量的用户，IPv6技术在网络中的引入不能对现有的业务造成影响，这种影响包括业务性能的影响、网络可靠性的影响以及网络安全性的影响等多方面。
　　（4）避免设备之间的依赖性，设备的更新须具有独立性IPv4/v6综合组网技术要求避免设备升级时设备之间的依赖和耦合，网络中的各个部分可以单独选择可用的组网技术，这些技术的选择不能制约其他网络部分组网技术的选择和设备的更新。
　　（5）综合组网过程对于网络管理者和终端用户来讲要易于理解和实现综合组网过程简单并易于实现是组网成功与否的一个重要因素，过为复杂的组网过程不但增加网络故障发生的机率，而且也影响用户的跟进速度。
　　（6）提高组网灵活性，支持网络渐进升级，用户拥有选择何时过渡和如何过渡的权利（7）综合组网以后网络的服务质量不应该有明显的降低由于IPv6路由器的性能比同级别的IPv4路由器的性能有所下降，双栈路由器的性能也不是很高，因此IPv4/v6综合组网以后，网络的整体性能可能下降，但是这种下降不会对现有业务的服务质量造成明显的影响。
　　（8）综合组网以后网络的可靠性和稳定性不能削弱（9）综合组网过程中应该考虑如何充分发挥IPv6的技术优势IPv6技术的提出主要是为了解决IP地址空间不足的问题，但也增加了一些其他功能，比如网络安全性支持能力等。在综合组网技术研究中应该考虑如何使这些技术优势得以发挥。
　　（10）在设计综合组网方案时，一方面要考虑到IPv4/v6长期共存，另一方面也要考虑到将来网络全部采用IPv6的可能。因此，在技术研究时要注意所选技术能够支持网络的平滑过渡，不会形成将来网络过渡的新障碍。
　　2.2 参考原则
　　（1）在IPv4业务和IPv6业务互不影响的前提下，支持IPv4业务与IPv6业务的互通在综合组网初期要实现IPv4网元与IPv6网元的互联，可以分别支持IPv4业务和IPv6业务，这些业务可以单独运营，互相不互通，在综合组网的后期要实现IPv4业务与IPv6业务的业务层面的互通。
　　（2）应着重考虑从边缘到骨干的逐步演进策略（同时关注从骨干到边缘的策略）网络演进的策略（从边缘到骨干还是从骨干到边缘）一直是IPv4/v6综合组网技术研究中有较多争论的问题。一般认为，IPv6技术在网络中的引入主要是为解决IP地址空间不足的问题，而大量消耗IP地址的是网络的边缘，因为网络的终端、接入设备、汇集设备数量远远多于城域核心网络或骨干网络的网元数目，因此在网络边缘采用IPv6技术可以有效地解决IP地址空间不足的问题。
　　另一方面，骨干网络和城域核心网络的设计原则是简单、高效，而就目前的实际情况来讲，IPv6路由器的路由转发性能低于IPv4路由器的性能，因此在城域核心网和骨干网应该采用IPv4协议，目前还没有对这部分网络进行IPv6协议升级的迫切需求。
　　保证核心网和骨干网的长期相对稳定有利于网络的持续稳定发展，因此从边缘到骨干的网络逐步演进策略得到了大多数研究人员的认同。
　　（3）综合组网后网络管理功能应该较原有网络有所加强在电信网络中引入IP技术以后，网络的管理模式和运营模式都不能再按照互联网的相关模式进行，这一点已经得到了越来越多的研究人员的支持。原有IPv4网络所存在的技术、管理方面的问题已经逐步暴露出来，在IPv4/v6综合组网技术的研究中，要同时考虑这两方面的内容，提高网络的可管理性和可维护性。
　　（4）应考虑综合组网对用户认证和计费方式的影响IP网络的计费和认证问题一直是一个重点研究的热点，这个问题在电信网络中尤为突出，目前在IPv4网络中的计费认证问题已经有了一些解决办法，并且这些办法在实际网络中也得到了一定程度的应用，取得了一些成果。但是，IPv6技术在网络中的引入使得问题变得更为复杂，有时会出现重复计费和认证的现象。
　　（5）应考虑对IPv4地址资源的使用效率
　　在进行IPv4/v6综合组网时，不同的综合组网技术对于IPv4地址的需求也不相同，有些组网技术依然需要大量的IPv4地址，因此IPv4地址的需求量也是综合组网技术研究中应该注意的一个问题。
　　（6）应考虑为终端用户所能带来的好处（业务、兴趣点等）在IPv4网络中引入IPv6技术，可以解决运营商的IP地址空间不足的问题。但是，网络的这种升级究竟能为终端用户带来什么好处，或者说，终端用户有什么理由要支持这种升级是一个需要考虑的问题。网络升级以后能够提供更好的服务或者可以增加新的业务种类，并形成新的业务兴趣点是刺激终端用户积极跟进的重要因素。
　　网络升级以后，只有用户的增加、用户对网络满意度的提高、业务收入的增长才能够真正推动运营商对网络升级改造的进程。
　　（7）各电信运营商应该有明确的网络过渡计划网络的升级是一个牵涉到网络各个层面的重要问题，因此运营商应该有一个长远的规划和具体的实施计划，这种规划和计划应该和企业的技术路线和网络发展方向相一致，避免网络升级过渡的盲目性以及由此带来的诸多混乱。
　　（8）综合组网时应统筹考虑到对现有IPv4网络中存在的一些问题的改进（NAT，地址规划等）在IPv4/v6综合组网技术研究时要充分分析和研究现有IPv4网络中所存在的问题，以期在综合组网方案中能够解决或者避免这些问题。
　　（9） 网络的各个部分之间的技术选择应该具有独立性，如城域核心网、接入网、驻地网应该可以选择不同的技术。
　　3 现有综合组网技术
　　3.1 双栈策略
　　双栈策略是指在网元中同时具有IPv4和IPv6两个协议栈，它既可以接收、处理、收发IPv4的分组，也可以接收、处理、收发IPv6的分组。对于主机（终端）来讲，&双栈&是指其可以根据需要来对业务产生的数据进行IPv4封装或者IPv6封装。
　　对于路由器来讲，&双栈&是指在一个路由器设备中维护IPv6和IPv4两套路由协议栈，使得路由器既能与IPv4主机也能与IPv6主机通信，分别支持独立的IPv6和IPv4路由协议，IPv4和IPv6路由信息按照各自的路由协议进行计算，维护不同的路由表。IPv6数据报按照IPv6路由协议得到的路由表转发，IPv4数据报按照IPv4路由协议得到的路由表转发。
　　3.2 隧道策略
　　隧道策略是IPv4/v6综合组网技术中经常使用到的一种机制。所谓&隧道&，简单地讲就是利用一种协议来传输另一种协议的数据技术。隧道包括隧道入口和隧道出口（隧道终点），这些隧道端点通常都是双栈节点。在隧道入口以一种协议的形式来对另外一种协议数据进行封装，并发送。在隧道出口对接受到的协议数据解封装，并做相应的处理。
　　在隧道的入口通常要维护一些与隧道相关的信息，如记录隧道MTU等参数。在隧道的出口通常出于安全性的考虑要对封装的数据进行过滤，以防止来自外部的恶意攻击。
　　隧道的配置方法分为手工配置隧道和自动隧道，而自动配置隧道又可以分为兼容地址自动隧道，6to4隧道，6over4，ISATAP，MPLS隧道，GRE隧道等，这些隧道的实现原理和技术细节都不相同，相应的其应用场景也就不同。
　　典型的隧道技术主要包括：
　　（1）配置隧道
　　手工配置隧道主要应用在个别IPv6主机或网络需要通过IPv4网络进行通信的场合，这种方式的优点是实现相对简单，缺点是扩展性较差，表现在当需要通信的IPv6主机或网络比较多时，隧道配置和维护的工作量较大。
　　（2）6to4隧道
　　6to4隧道是自动隧道的一种，也是IETF较为重视、并得到深入研究、有广阔应用前景的一种网络过渡机制。6to4隧道的主要应用环境是，它可以使连接到纯IPv4网络上的孤立的IPv6子网或IPv6站点与其它同类站点在尚未获得纯IPv6连接时彼此间进行通信。
　　（3）兼容地址自动隧道
　　兼容地址自动隧道是自动隧道的一种，在IETF的RFC中进行规定，但是目前已经不推荐使用这种隧道方式。
　　（4）6over46over4机制通常只能应用在网络边缘，例如企业网和接入网。6over4能够将没有直接与IPv6路由。
　　以上就是IPv4/IPv6的综合组网技术基本原则的研究，谢谢阅读，希望能帮到大家，请继续关注脚本之家，我们会努力分享更多优秀的文章。
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运营商从IPv4到IPv6的过渡技术
&&&&&&本期共收录文章20篇
　　【摘 要】Internet中日益膨胀的巨量用户和设备极大的消耗着本就不多IPv4地址使部分运营商手中的IPv4地址资源濒临枯竭，采用IPv6地址已成为必然选择。但是从IPv4到v6的过渡不可能一次性实现。目前许多企业和用户的日常工作越来越依赖于Internet，它们无法容忍在协议过渡过程中出现的问题。本文对运营商的网络从IPv4到IPv6的过渡技术进行分析与比较，针对不同运营商的特点和业务属性采取何种技术更合适完成过渡进行深入讨论。 中国论文网 /8/view-6082852.htm　　【关键词】IPv4；IPv6；过渡技术；运营商 　　0.引言 　　运营商如何完成从IPv4到IPv6的转换？现网几乎每个网络及其连接设备都支持IPv4，迅速完成从IPv4到IPv6的转换是不切实际的。IPv6必须能够支持和处理IPv4体系的遗留问题。 　　实际上，IPv6在设计的过程中就已经考虑到了IPv4到IPv6的过渡问题，并提供了一些特性使过渡过程简化。例如，IPv6地址可以使用IPv4兼容地址，自动由IPv4地址产生；也可以在IPv4的网络上构建隧道，连接IPv6孤岛。目前针对IPv4-v6过渡问题已经提出了许多机制，它们的实现原理和应用环境各有侧重。 　　运营商作为互联网服务的主要提供者，担负着绝大部分IP地址的分配和管理任务。故此，合理的选择适于自身网络结构和规模的IPv4-v6过渡技术，才能保证用户在IPv4、v6共存的网络中无差别使用，逐步实现IP地址的完成升级为IPv6。 　　1.IPv4-v6过渡策略与技术 　　1.1双栈策略 　　实现IPv6结点与IPv4结点互通的最直接的方式是在IPv6结点中加入IPv4协议栈。具有双协议栈的结点称作“IPv6/v4结点”，这些结点既可以收发IPv4分组，也可以收发IPv6分组。它们可以使用IPv4与IPv4结点互通，也可以直接使用IPv6与IPv6结点互通。双栈技术不需要构造隧道，但后文介绍的隧道技术中要用到双栈。 IPv6/v4结点可以只支持手工配置隧道，也可以既支持手工配置也支持自动隧道。 　　1.2隧道技术 　　在IPV6发展初期，必然有许多局部的纯IPV6网络，这些IPV6网络被IPV4骨干网络隔离开来，为了使这些孤立的“IPV6岛”互通，就采取隧道技术的方式来解决。利用穿越现存IPV4因特网的隧道技术将许多个“IPV6孤岛”连接起来，逐步扩大IPV6的实现范围，这就是目前国际IPV6试验床6Bone的计划。 　　工作机理：在IPV6网络与IPV4网络间的隧道入口处，路由器将IPV6的数据分组封装入IPV4中，IPV4分组的源地址和目的地址分别是隧道入口和出口的IPV4地址。在隧道的出口处再将IPV6分组取出转发给目的节点。 　　优点：隧道技术只要求在隧道的入口和出口处进行修改，对其它部分没有要求，因而非常容易实现。 　　缺点：V4网络只不过是V6网络间的构造隧道的外部环境，并不能实现IPV4节点与IPV6节点间的直接通信，只能实现V6与V6间的互通。 　　1.2.1构造隧道（Configured Tunneling） 　　构造隧道的IPV6-in-IPV4的隧道目的端IPV4地址是由封装IPV6分组的IPV4节点预先配置的，隧道可以是单向的，也可以是双向的。双向配置的隧道在实际运行中就像一个虚拟的点到点的连接。 　　缺点：由于隧道只能预先配置，因此只能适应于比较稳定，不易变化的网络，且网络规模不能太大。 　　1.2.2自动配置隧道（Automatic Tunneling） 　　自动配置的IPV6-in-IPV4的隧道目的端IPV4地址是不需要事先配置，使用这种隧道机制的节点必须使用IPV4兼容的IPV6地址作为其目的地址，隧道端口就根据这个IPV4兼容地址直接产生隧道端口的IPV4目的地址，然后建立隧道。 　　缺点：IPV6节点在访问目的IPV6节点时，目的节点的V6地址必须是IPV4兼容地址，显然这限制了网络的适用范围。 　　1.2.3组播隧道（Multicast Tunneling） 　　IPV4组播隧道使用的IPV4隧道目的端口IPV4地址是通过邻居发现机制来获得的。这种隧道配置技术要求IPV4网络支持组播。 　　1.2.4 6to4 　　6to4的基本思路是，任何一个IPv6孤岛都使用其全网唯一的IPv4地址构造自己的IPv6地址前缀，因此前缀也是全网唯一的。每个孤岛的出口路由器从IPv6目的地址中提取出隧道末端的IPv4地址，因此隧道的构造过程可以自动进行。可见6to4的关键是在IPv4地址和IPv6地址之间定义了一种映射，与“IPv4兼容”IPv6地址不同，在6to4中，IPv4到IPv6地址的映射是把IPv4地址作为IPv6地址前缀的一部分。 　　即2002：v4ADDR：：/48。 　　1.3 TB（Tunnel Broker，隧道代理） 　　对于独立的v6用户，要通过现有的IPv4网络连接IPv6网络上，必须使用隧道技术。但是手工配置隧道的扩展性很差，TB的主要目的就是简化隧道的配置，提供自动的配置手段。对于已经建立起IPv6的ISP来说，使用TB技术为网络用户的扩展提供了一个方便的手段。从这个意义上说，TB可以看作是一个虚拟的IPv6 ISP，它为已经连接到IPv4网络上的用户提供连接到IPv6网络的手段，而连接到IPv4网络上的用户就是TB的客户。 　　1.5 SOCKS64 　　SOCKS64网关是一个双栈主机，它可以同时和IPV4或IPV6节点进行通信，SOCKS64的客户只与SOCKS64网关直接通信，与IPV4或IPV6节点的通信实际上由SOCKS64网关来完成。 　　优点：这种机制不需要修改DNS或者地址映射，可满足IPV4与IPV6节点的互操作。 　　缺点：由于所有互操作都靠SOCKS64双栈代理服务器来转发完成，SOCKS64代理服务器相当于高层软件网关，实现的代价很大，并需要在客户端支持SOCKS代理的软件，对于用户来讲不是透明的，只能作为临时性的过渡技术。 　　1.6传输层中继（Transport Relay） 　　与SOCKS64的工作机理相似，只不过是在传输层中继器进行传输层的“协议翻译”，而SOCKS64是在网络层进行协议翻译。它相对于SOCKS64，可以避免“IP分组分片”和“ICMP报文转换”带来的问题，因为每个连接都是真正的IPV4或IPV6连接。但同样无法解决网络应用程序数据中含有网络地址信息所带来的地址无法转换的问题。 　　1.7应用层代理网关（ALG） 　　ALG是Application Level Gateway的简称，与SOCKS64、传输层中继等技术一样，都是在V4与V6间提供一个双栈网关，提供“协议翻译”的功能，只不过ALG是在应用层级进行协议翻译。这样可以有效解决应用程序中带有网络地址的问题，但ALG必须针对每个业务编写单独的ALG代理，同时还需要客户端应用也在不同程序上支持ALG代理，灵活性很差。显然，此技术必须与其它过渡技术综合使用，才有推广意义。 　　2.过渡策略结论 　　由不同的组织或个人提出的IPV4向IPV6平滑过渡策略技术很多，它们都各有自己的优势和缺陷。因此，最好的解决方案是综合其中的几种过渡技术，取长补短，同时，兼顾各运营商具体的网络设施情况，并考虑成本的因素，为运营商设计一套适合于他自己发展的平滑过渡解决方案。 [科] 　　【参考文献】 　　[1]波波维亚（Ciprian Popoviciu），阿白哥诺里（Eric Levy-Abegnoli），等.部署IPv6网络（修订版）.人民邮电出版社，2013，02. 　　[2]崔勇，吴建平，等.下一代互联网与IPv6过渡.清华大学出版社，2014，04. 　　[3]戴源，杨建，等.下一代互联网IPv6过渡技术与部署实例.人民邮电出版社，2014，01.
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15:51:46当前位置&:&&& &IPv4向IPv6过渡的技术措施
IPv4向IPv6过渡的技术措施
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一、IPv4地址不足是我们无法回避的问题
世界各国间IPv4地址的分配很不均匀，美国属于地址非常充足的国家，欧洲处于中间，而中国、日本的地址资源十分紧缺。我国IPv4地址不足的问题实际上长期以来一直存在，但IPv4上使用的一些技术节约了地址的使用，虽缓解了地址不足的状况，但同时也给业务带来了问题，而且IPv4地址资源即将枯竭的问题仍然无法回避。
1.分配“临时地址”、“内部地址”的方法节约了IPv4地址
节约地址的技术之一是分配临时公网地址。举例来说，拨号用户就没有固定的公网地址，通信时使用的是临时分配的公网IP地址，如果想让别人访问自己(如建立自己的拨号网站，开展商业活动)，就要采用动态DNS等技术，增加地址解析和处理方面的开销。
节约地址的技术之二是让用户使用内部地址。例如在有些企业网和用户小区网内部，不向用户分配公网的IP地址，而是分配内部IP地址，用户访问Internet公网时要临时使用一个公网IP地址(例如通过NAT接入Internet)。
2.使用“临时地址”和“内部地址”存在的问题
使用“临时地址”时，用户的IP地址会经常变化，对用户来说，意味着自己在吧网络上不是“随时在线”，而是“临时在线，经常转移”，这样就造成自己访问别人容易，别人找到自己难，要在网上与其他用户建立双向、直接的通信联系就要多费周折。如果使用“内部地址”，那么用户要访问Internet公网时，通常是采用NAT(网络地址转换)机制，即支持NAT的分配一个临时的公网IP地址供用户使用，对内使用“内部地址”通信，对外使用“临时地址”进行通信，显然要增加地址转换的处理开销。网络业务会向着方向发展，处理开销的增加必然带来处理效率的降低，会对多媒体业务的带来不利影响。
“内部地址”在公网上没有路由，同样存在“单向访问”的问题，用户对外访问容易，受别人的访问困难。IP业务必然会向着化、多媒体化、双向互动的方向发展，“单向访问”显然不能满足业务的需要，同时会阻碍业务的发展。就目前来说，用户如果使用“内部地址”，就不能实现“IP”业务功能，享受“移动办公”带来的便利，将来在业务发展上会遇到什么问题不得而知，但总是一个隐患。如果能使用固定的公网IP地址，就可以消除上述种种不便。但IPv4的地址资源有限，如果给每个用户都分配一个固定的IPv4公网地址，那么会使我国IPv4地址资源迅速耗尽。
3.无论如何节约使用，IPv4地址资源终将耗尽
节约地址的分配是以增加地址处理开销为代价的，并不是解决问题的好方法。除此之外，尽管分配“临时地址”、“内部地址”的方法节约了一些地址，但分配临时地址的、完成NAT功能的路由器仍然要消耗公网的IP地址资源。随着上网人数的增加、业务的发展，可分配的公网IP地址必然会越来越少。
在组建IPv6试验网的同时，也应积极地推进IPv6的商用进程。要开展IPv6业务，就必须首先解决IPv4和IPv6互通的问题。因为就国内外目前的现实情况来看，儿乎所有的IP业务都是建立在IPv4之上的，只有解决好互通问题，才能吸引用户使用IPv6技术，保证IPv4技术向IPv6技术的平稳过渡。
二、IPv4与Ipv6互通的几种技术
目前，实现IPv4与IPv6互通功能的技术分为两类：一类是终端与终端之间的互通，包括DSTM，兼容地址自动隧道，NAT-PT等。另一类是IPv6小岛之间路由的互通。以下是对主要的互通技术的介绍。
l.DSTM方式
双栈过渡机制(DSTM)下，IPv6域中的用户终端要支持双协议栈，与IPv6终端通信时使用IPv6协议栈，与IPv4终端通信时借助于4over6隧道使用IPv4协议栈。采用DTSM方式互通时的系统构成如图1所示。IPv6终端要访问IPv4终端时，首先向DTSM服务器申请一个临时的IPv4地址，同时从DTSM服务器得到路由器的TEP(TunnelEndPoint)IPv6终端在此基础上形成一个4over6的IP包，其地址格式如下：
●IPv6目的地址:网关路由器的TEPIPv6地址；
●IPv6源地址:IPv6终端自身的IPv6地址；
●IPv4目的地址:被访问的IPv4终端的IPv4地址；
●lPv4源地址:DTSM服务器分配给IPv6终端的临时IPv4地址。
4over6包经过IPv6网传到网关路由器，双栈路由器将其IPv6头去掉，将IPv4包通过IPv4网络送往IPv4终端。网关路由器要记住IPv6源地址与IPv4临时地址的对应关系，以便反方向将IPv4终端发来的IP包转发到IPv6终端。
DTSM服务器分配的临时IPv4地址具有一定的生命周期，经过生命周期后，客户端要重新申请租用IPv4地址。为了减少对IPv4地址的使用，可通过TCP/UDP端口复用的方式允许不同终端同时使用同一IPv4地址。DTSM方式适合于IPv6域内终端访问IPv4域内终端的情况，它的优点是对IPv4域内的终端不需要进行任何改造，缺点是只提供了IPv6单方向的访问，同时，DTSM服务器还要消耗一定量的IPv4地址为全局惟一的IPv4单播地址。
2.兼容地址自动隧道方式
这是一种通过6over4隧道实现IPv4与IPv6互通的方式。在这种方式下，IPv4终端上要使用IPv4兼容IPv6地址，地址格式如图2所示。其中，IPv4地址为全局惟一的IPv4单播地址。
IPv4域中的IPv4终端实际上也支持了双重协议栈，与其他IPv4终端通信时使用IPv4协议栈，与IPv6终端通信时使用6over4隧道。IPv4域的路由要通过网关路由器渗透到IPv6域中，以便在IPv6域中形成通往IPv4域的兼容地址自动隧道，使IPv6域内终端能够访问IPv4终端。系统构成如图3所示。
（1）IPv6终端访问IPv4终端
如果IPv6终端要访问IPv4终端，就要通过兼容地址自动隧道寻址到网关路由器，发出的IPv6包的地址格式如下：
●IPv6目的地址:目的IPv4终端上配置的IPv4兼容IPv6地址；
●IPv6源地址:源IPv6终端的地址。
网关路由器收到IPv6包后，从IPv4兼容IPv6地址中提取IPv4地址，对IPv6包进行封闭处理，构成60ver4包发送到IPv4网络上。其地址格式如下：
●IPv6目的地址:目的IPv4终端上配置的IPv4兼容IPv6地址；
●IPv6源地址:网关路由器的IPv4地址；
●IPv4目的地址：目的IPv4终端地址；
●IPv4源地址：网关路由器的IPv4地址。
反方向上，网关路由器收到的6over4包时，去掉IPv4封装，将纯IPv6包发IPv6终端。可以看出处理过程十分简单，网关路由器不需要记录地址之间的映射关系。
(2)IPv4终端访问IPv6终端
如果IPv4叫终端要访问IPv6终端，就要在IPv4终端上配置通向网关路由器的60ver4隧道，将60ver4包通过隧道传送到网关路由器，其地址处理和包转发方式与(1)中类似，但方向相反。兼容地址自动隧道互通方式适合于IPv4与IPv6的双向访问，优点是IPv6与IPv4互通时不消耗额外的IPv4地址，网关路由器转发包的处理过程简单。缺点是要对IPv4终端进行一定的改造，在目前IPv4大量使用，IPv6尚未形成一定规模的情况下，会在实施上遇到困难。
3.NAT-PT方式
网络地址转换——协议转换(NAT-PT)是一种纯IPv4终端和纯IPv6终端之间的互通方式，也就是说原IPv4用户终端上不需要进行升级改造，所有包括地址、协议在内的转换工作都由网络设备来完成。在这种情况下，网关路由器要向IPv6域中发布一个路由前缀PREFIX：：/96，凡是具有该前缀的IPv6包都被送往网关路由器。网关路由器为了支持NAT-PT功能，还具有IPv4地址池，在从IPv6向IPv4域中转发包时使用（也可以通过端口复用的方式使多个IPv6用户共用一个IPv4临时地址）。此外，网关路由器支持DNS-ALG(DNS-应用层网关)，在IPv6终端访问IPv4终端的过程中发挥作用。采用NAT-PT方式互通时的系统构成如图4所示。
(l)IPv6终端访问IPv4终端。IPv6终端访问IPv4终端时，首先发送一个如下地址格式的IPv6包:
●IFv6目的地址:PREFIX::目的IPv4终端的IPv4
●IPv6源地址：源IPv6终端地址。
按照事先做好的路由，具有PREFIX前缀的IPv6包被送到网关路由器，网关路由器进行IPv6到IPv4的地址、协议转换后，生成一个IPv4包发往目的IPv4终端，其地址格式如下：
●IPv4目的地址:目的IPv4终端地址；
●IPv4源地址:网关路由器地址池中的一个IPv4临时地址。
网关路由器要记住IPv6源地址与IPv4源地址的对应关系，以便转发反方向的IPv4/IPv6包。
(2)IPv4终端访问IPv6终端
IPv6终端访问IPv4终端时，把IPv4目的地址“嵌人”IPv6目的地址中，以便网关路由器生成新的IPv4包。IPv4终端访问IPv6终端时，完成地址转换就需要DNS-ALG的介入。IPv4终端进行访问时，首先发送一个DNS地址解析请求，该请求被导向IPv6域的DNS服务器。考虑到NAT-PT功能在IPv4，IPv6域的网关路由器上完成，该请求会穿越网关路由器。网关路由器上的DNS-ALG截获该请求，对它进行改造，将请求类型由“A”改为“AAAA”或“A6”，发往IPv6域内的DNS服务器。收到返回的响应消息后，DNS-ALG再次进行改造，将响应消息中的类型“AAAA”或“A6”改为“A”，通过NAT-PT从IPv4地址缓冲池中分配一个IPv4临时地址，取代IPv6域中DNS服务器解析出的IPv6地址，随后将响应消息发往IPv4终端。此时，NAT-PT要记住目的IPv6终端的IPv6地址与临时IPv4地址的对应关系。在IPv4到IPv6的方向上，IPv4域中IPv4终端发送的IP包的地址格式如下:
●目的地址:NAT-PT为IPv6终端分配的临时IPv4地址；
●源地址:IPv4终端地址。
在IPv6域中，由NAT-PT进行协议转换、地址转换后发送的IPv6包格式如下：
●目的地址，IPv6终端的IPv6地址；
●源地址:PREFIX:：IPv4终端地址。
网关路由器同样通过协议、地址转换进行反方向的IP包转发。
NAT-PT方式的优点是不需要进行IPv4，IPv6终端的升级改造，支持纯IPv4和纯IPv6用户终端通。缺点是IPv4终端访问IPv6终端的实现方法复杂，网络设备进行协议转换、地址转换的处理开销较大，一般应在其他互通方式无法使用的情况下使用。
4.经IPv4网络互联的IPv6岛之间的路由
目前，IPv4网络己经形成规模并为用户提供了多种业务，如果升级改造现有IPv4网上的路由器，使它同时支持IPv4和IPv6业务，由于两种业务争抢网络资源及其他不确定的因素，有可能影响原有的IPv4业务，所以说服IPv4对正在运行的IPv4网进改造是很困难的。
推行IPv6业务比较现实的方法是在小范围内开展业务，也就是建立“IPv6岛”，相对来说IPv4网就是一个“海洋”。“IPv6岛”上，在保证用户访问Internet的同时，要实现各个“IPv6岛”之间路由的互通，逐步将越来越多的“IPv6岛”连接起来，使IPv6网络和业务最终形成一定规模。IETF提出了一种通过MP_BGP在“IPv6岛”之间传送路由的方法，在传送路由时用以下两种方式:
(1)用IP地址做BGP下一跳
这种方式下路由信息传送及IP包转发的过程如图5所示。MP_BGP消息通过IPv4传送，协议栈结构为MP_BGP/TCP/IPv4。在MP_BGP消息中，NLRI与NEXTHOP必须属于同一地址族，因此为了用IPv4址作为下一跳，将其“嵌入”到“IPv4映射IPv6地址”中，格式如图6所示。路由建立之后，IPv6包被封装到IPv4映射地址自动隧道中经IPv4网传送。
(2)用IPv6地址做BGP下一跳
这种方式下路由信息传送及IP包转发的过程如图7所示。在这种方式下，MP_BGP消息和IPv6用户数据包都被封装到IPv4包中，经手工配置的隧道穿过IPv4网络，透明传送到对端。
三、关于实现从 IPv4向IPv6过渡的几点建议
１.建设小规模的IPv6商业网络
网络运营商在IPv4地址不足的情况下，兴建新的企业内部网、用户小区网时，可组建基于IPv6的网络，为用户分配合法的公开IPv6地址，建立“IPv6岛”。
在企业网、小区网内分配IPv6地址，同分配“IPv4内部地址”相比，好处在于虽然IPv6地址在IPv4网络只能当作企业/小区的内部地址使用，但在IPv6网络中就成为公网固定地址，可以接受访问，享受己有的和未来可能出现的各种新型业务。而使用“IPv4内部地址”则永远都是内部使用、没有公网路由。
在建立IPv6小型网络时，首先要保证Internet访问不受影响。在用户终端不支持双栈的情况下，可以利用NAT-PT方式使IPv6用户能够访问基于IPv4的Internet网。在用户终端支持双栈的情况下，可利用DTSM方式使IPv6用户访问Internet，减少网络设备的处理负担，做40over6的封装/去封装处理，不必进行IPv4/IPv6的协议转换。
2.发展基于IPv6的网络业务
积极开发基于IPv6的各种网络业务，可以吸引用户使用IPv6，从而逐步扩大IPv6网络和业务的范围。IPv6业务的运营部门，可以通过与设备开发商、软件开发商的协同工作，开发基于IPv6的网络游戏、、、等各种类型的IPv6业务，同时可以充分利用为用户分配公网IPv6固定地址的好处，开发端到端双向互访的新型业务。无线网络的运营商，可以利用充足的IPv6地址资源，开放各种上的IPv6业务。
3.积极开展IPv4，IPv6互通的研究工作
IPv6运营部门可与IPv6研究部门积极合作，在保证IPv6用户访问IPv4网络的同时，研究IPv4用户访问IPv6网络的问题。例如采用NAT-PT方式时，IPv4访问IPv6的实现方法比较复杂，应研究它的可操作性、实用性。采用兼容地址自动隧道互访时，需要将IPv4路由“泄漏”到IPv6网络中，研究路由“泄漏”对IPv6网络的影响以及它的可行性等。解决好IPv4/IPv6双向互通问题，对于扩大IPv6的业务范围、推动IPv4技术向IPv6技术平稳过渡具有重要意义。
4.加强IPv6地址的分配和管理工作
我国IPv4网络的路由结构并不十分合理，原因在于我国在IPv4网的建设上处于被动的地位，尤其在IPv4地址的申请方面，没有申请到A类地址，只申请到不连续的B类或C类地址，为网络路由的规划带来不利影响。目前，在IPv6的研究和试验网建设方面，我国处于比较主动和领先的地位，网络规划管理部门可以抓住这一有利时机，作好IPv6地址的申请和全面规划、分配工作，使我国整个IPv6网络的路由得到合理有序的部署，为我国IPv6的网络建设和业务的发展打下一个良好基础。
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