通信工程師從IPv4到IPv6的演進(jìn)策略

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5.4.6 從IPv4到IPv6的演進(jìn)策略

目前Intemet上成千上萬的主機(jī)、路由器等M絡(luò)設(shè)備都運(yùn)行著IPv4.這就決定了IPv4的網(wǎng)絡(luò)向IPv6演進(jìn)將是一個(gè)浩大而且煩雜的工程，IPv4和IPv6網(wǎng)絡(luò)將在很長時(shí)間內(nèi)共存，如何從IPv4平滑地過渡到IPv6是一個(gè)非常復(fù)雜的問題。

IETF專門有一個(gè)小組V6ops從事描述演進(jìn)方案并且確定在演進(jìn)中使用的具體工具的工作。V6ops工作組主要工作是制訂在IPv4/IPv6共享網(wǎng)絡(luò)上的操作指導(dǎo)規(guī)范，并提供關(guān)于如何把IPv6應(yīng)用到現(xiàn)有IPv4網(wǎng)絡(luò)和新的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備上的指導(dǎo)方針。在IPv6的發(fā)展道路上，與已有的IPv4網(wǎng)互通是不可回避的問題。

IPv6與IPv4互通包括3個(gè)層面：與IPv4終端或服務(wù)器互通，與IPv4網(wǎng)互通以及通過骨干IPv4網(wǎng)與對(duì)端IPv6網(wǎng)連接。針對(duì)不同的互通需求，己經(jīng)有不同的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)出現(xiàn)。與IPv4終端或服務(wù)器互通可以采用雙協(xié)議棧技術(shù)來實(shí)現(xiàn)，對(duì)于需要跨越IPv4設(shè)備的IPv6網(wǎng)絡(luò)之間的互連可以采用隧道技術(shù)。單一的IPv6網(wǎng)絡(luò)需要訪問IPv4互聯(lián)網(wǎng)，可以采用協(xié)議轉(zhuǎn)換技術(shù)NAT/PT（地址翻譯與報(bào)頭轉(zhuǎn)換技術(shù)）。在設(shè)備中支持這些互通標(biāo)準(zhǔn)，是對(duì)設(shè)備商的基本要求。

1.雙協(xié)議棧

雙協(xié)議棧方式是過渡階段的一種主要的方式。雙協(xié)議棧方式是指主機(jī)同時(shí)運(yùn)行IPv4和IPv6兩套協(xié)議棧，同時(shí)支持兩個(gè)版本的網(wǎng)絡(luò)層IP協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)。主機(jī)和路由器都可以通過雙棧方式來獲得和IPv4及IPv6節(jié)點(diǎn)的通信能力。

雙棧工作方式描述如下。

（1）如果應(yīng)用程序使用的目的地址是IPv4地址，則使用IPv4協(xié)議棧。

（2）如果應(yīng)用程序使用的目的地址是嵌入IPv4地址的IPv6地址，IPv6就封裝到IPv4中。

（3）如果目的地址是IPv6地址，則使用IPv6地址，或者封裝在默認(rèn)配置的隧道中。

　　2.隧道技術(shù)

隧道技術(shù)在過渡階段中是IPv6單獨(dú)子M間通信的基本手段。這種機(jī)制在IPv4網(wǎng)絡(luò)“海洋”之上連接孤立的IPv6節(jié)點(diǎn)“孤島”.隧道技術(shù)將IPv6的分組封裝到IPv4的分組中，封裝后的IPv4分組將通過IPv4的路由體系傳輸，分組報(bào)頭的“協(xié)議”域設(shè)置為41,表示這個(gè)分組的負(fù)載是一個(gè)IPv6的分組，以便在適當(dāng)?shù)牡胤交謴?fù)出被封裝的IPv6分組并傳送給目的站點(diǎn)？在IPv6變?yōu)橹鲗?dǎo)后，此技術(shù)可以反過來作為IPv4“孤島”的連接方式。

3.地址翻譯與報(bào)頭轉(zhuǎn)換技術(shù)（NAT/PT）

隧道技術(shù)一般用于IPv6節(jié)點(diǎn)間的通信，而對(duì)于IPv4和IPv6節(jié)點(diǎn)間的通信，采用直接對(duì)IPv4和IPv6報(bào)文進(jìn)行語法和語義翻譯的NAT/PT技術(shù)。在IPv6網(wǎng)絡(luò)和IPv4網(wǎng)絡(luò)之間設(shè)HNAT/PT網(wǎng)關(guān)，當(dāng)IPv6子網(wǎng)中有IPv6分組發(fā)給網(wǎng)關(guān)時(shí)，網(wǎng)關(guān)將其轉(zhuǎn)化成IPv4分組發(fā)向IPv4子網(wǎng)；反過來，當(dāng)IPv4子網(wǎng)中有數(shù)據(jù)分組要發(fā)送給IPv6網(wǎng)絡(luò)時(shí)，網(wǎng)關(guān)就將其轉(zhuǎn)化成IPv6分組發(fā)向IPv6子網(wǎng)。NAT/PT網(wǎng)關(guān)要維護(hù)一個(gè)IPv4和IPv6地址的映像表。

NAT/PT技術(shù)是在SIIT（StatelessIP/ICMPTranslator）技術(shù)上發(fā)展起來的。SIIT是一種網(wǎng)絡(luò)層的翻譯技術(shù)。NAT/PT技術(shù)主要是按照協(xié)議規(guī)范規(guī)定的報(bào)頭格式對(duì)IPv4和IPv6進(jìn)行轉(zhuǎn)化，從而連接IPv4和IPv6兩個(gè)部分。轉(zhuǎn)化分為兩個(gè)部分，一個(gè)是IPv4和IPv6地址的轉(zhuǎn)化，另一個(gè)是IPv4和IPv6報(bào)頭的轉(zhuǎn)化。

IPv6的最終實(shí)現(xiàn)還需要很長時(shí)間。但是由于各種推動(dòng)因素的加劇，IPv6網(wǎng)絡(luò)的大規(guī)模實(shí)施己經(jīng)為期不遠(yuǎn)。網(wǎng)絡(luò)過渡時(shí)期中IPv4和IPv6技術(shù)將保持長時(shí)間共存，并最終過渡到IPv6。