浅谈IPv6与IPv4的互通技术

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IPv6与IPv4互通技术及过渡进程

IPv6与IPv4互通技术及过渡进程
道、 隧道 重 点 解封 的过 程 。 封装的时候要根据G R E 的 封 装格 式进 行 T B 的 结 构 如 图4 所 示

封装 。
隧道 代理 : 负责根据用户( 双栈结点) 的要求建立、 更改和拆除
为 了均衡 负载 , TB 可 以在多个 隧道 服务器 中选择一个 作为 I I P V 4 报 头 I G R E 报头 I I P V 6 报 头 l I P V 6 有 效 数据 l 隧道 。 P 。 T B 还 负责将 用户的I P v 6 地 址和名字信息存放到D NS 里; 而另一种 隧道 技术 , I P v 6 i n I P v 6 手动隧道也是通过 I P V4 骨 TE 隧道 服务器 : 是一个双栈服务器, 是连接NI P v 6 网络上的隧道 干 网络连接两个孤立的I P V 6 网络 , 与G RE 隧道 的发送过程相 同, 仅 末端 。 它从 隧道代理 处接 收命 令 , 对隧道进行必要的操作 。 仅 封 装格 式 不 同 , 如下 :
6 t o 4 隧道 的提 出是 为了克服前两 种隧道手动配置 的困难 , 在 6 t o 4 隧道 中, 仅仅需要 告诉设备 隧道的起点 , 隧道 的终点 由设备 自 动生成 。 6 t o 4 的基本思 路是 , 任何一个I P v 6 孤 岛都 使用其全 网唯一 的I P v 4 地址构造 自己的I P v 6 地 址前缀, 因此前缀也是全 网唯一 的。
I 、 初期阶段 , I P v 4 占主导地位 , I t > v 6 只是网络 中的小岛。 在这 中 条件下 , 应该在 双协议栈 的基础上 , 采用隧道技术互联I P v 6 e ]  ̄ 岛。 I I 、 共存阶段 , I P v 6 得到大规模应用 , I P v 4 应用大量被 I P v 6 应用

IPv6与IPv4互通技术及过渡进程4页word文档

IPv6与IPv4互通技术及过渡进程4页word文档

IPv6与IPv4互通技术及过渡进程1 引言伴随着IPv4网络技术的日益完善,各种网络应用增加到IP网络中,但IPv4的缺点也越来越明显。

首先可供分配的IPv4地址即将耗尽,虽然采用了NAT技术可以暂时缓解IPv4地址不足的问题,但是该技术无法真正解决地址不足的问题,同时该技术也破坏了互联端到端透明性及网络朔源原则而带来极大的安全隐患。

其次大量对服务质量较高应用的出现,而IPv4无法提供充分的QoS方面的保证。

IPv6作为解决Internet面临问题的新途径走入了人们的视野,IPv6作为一种解决IPv4的短板而诞生的新的协议,IPv4到IPv6过渡时一个必然的过程,在IPv4和IPv6共同存在漫长过渡进程中,能否顺利的实现IPv4和IPv6间互相通信,将是IPv6能否取得成功的重要因素。

过渡技术主要包括双协议栈技术,隧道技术和NAT-PI技术(网络地址转换/协议转换)。

2 双协议栈技术双协议栈指的是在单个节点同时支持IPv4和IPv6两种协议栈。

双协议栈技术的工作原理是:一台主机同时支持IPv6和IPv4两种协议,该主机既能与支持IPv4协议的主机通信,又能与支持IPv6协议的主机通信。

它有3种工作模式,协议结构见表1:(1)只运行IPv6协议,此时表现为IPv6节点;(2)只运行IPv4协议,此时表现为IPv4节点;(3)同时运行IPv6和IPv4协议。

由于双栈结点同时支持IPv4/v6协议,因此须同时配置IPv4和IPv6地址。

很多情况下,用户给应用层提供的只是通信对端的名字而不是地址,这要求系统中提供名字与地址之间的映射,这个任务是由DNS完成的。

对于IPv6地址,定义了新的记录类型“A6”和“AAAA”。

由于IPv4/v6结点要能够直接与IPv4和IPv6结点通信,因此必须提供对IPv4“A”、IPv6“A6/AAAA”类记录的解析库。

双栈技术的优点是互通性好,易于理解。

但也有缺点,每个IPv6节点都需要使用一个内嵌IPv4地址的IPv6地址,这样比较浪费IPv4地址。

IPV4与IPV6共存技术

IPV4与IPV6共存技术

Ipv4与ipv6共存技术Ipv4与ipv6共存技术摘要:Ipv4与ipv6共存技术顾名思义就是由ipv4和ipv6两部分组成。

Ipv4是大家广泛使用的路由协议,ipv6是在ipv4基础上发展起来的新的路由协议。

IPv4/IPv6业务共存技术用来保证这两种网络协议可以在公共互联网中共同工作,在IPv6发展过程中这些技术可以帮助IPv6业务在现有的IPv4网络基础架构上工作。

主要的IPv4/IPv6业务共存技术又可分为双协议栈技术、地址协议转换(NAT-PT)和隧道技术三类。

双协议栈技术通过节点对IPv4和IPv6双协议栈的支持,支持两种业务的共存。

地址协议转换(NAT-PT)技术是通过与SIIT协议转换盒传统的ipv4下的动态地址翻译及应用层网关相结合。

实现只安装ipv6的计算机和只安装ipv4的计算机通信。

隧道技术通过在IPv4网络中部署隧道,实现在IPv4网络上对IPv6业务的承载,保证业务的共存和过渡,已定义的隧道技术种类很多,主要包括兼容地址自动配置隧道,手工配置隧道、MPLS隧道、ISATAP、6over4、6to 4隧道代理等技术。

在实际应用时要根据具体的业务发展和网络拓扑需要灵活运用各种技术。

关键词:ipv4与ipv6共存隧道技术双协议栈技术1绪论1.1背景自20世纪70年代开始,互联网技术就以远超人们想像的速度迅猛发展。

但是,随着基于IPv4协议的计算机网络特别是Internet迅速发展,互联网在产生了巨大的经济效益和社会效益的同时也暴露出了其本身固有的问题,如路由表过度膨胀、安全性不高、,特别是IPv4地址的匾乏。

随着互联网的进一步发展特别是未来电子、电器设备和移动通信设备对IP地址的巨大需求,使得IPv4约42亿个地址空间根本无法满足要求。

有预测表明以目前Internet的发展速度计算,所有IPv4地址将会在2014年分配完毕。

这是一个值得我们担忧的问题,也是推动下一代互联网协议IPv6研究的主要动力。

如何实现IPv4和IPv6共存?试试双栈和隧道技术

如何实现IPv4和IPv6共存?试试双栈和隧道技术

如何实现IPv4和IPv6共存?试试双栈和隧道技术如今,随着IPv4地址即将用尽,IP地址缺乏已成为了全球亟待解决的问题。

虽然几年前出现了标头更长的IPv6,可提供更多的IP地址,但其应用和普及并不容易。

“IPv4和IPv6是否可以同时使用?”、“IPv4和IPv6如何实现共存?”这些问题都是目前用户比较关注的。

本文将为您介绍两种实现IPv4和IPv6共存方法,即双栈和隧道技术。

为什么需要IPv4和IPv6共存?如今,IP网络仍然是IPv4占主导地位,IPv6网络只是在小范围内部署和商用,从IPv4过渡到IPv6需要一个循序渐进的过程,不可能一气呵成。

因此,在此期间内IPv4和IPv6必然会出现共存的场景。

然而,IPv4和IPv6之间并不能相互兼容,且目前仍然存在大量的IPv4设备和用户,因此在网络演进的过程中势必要解决IPv4和IPv6兼容问题,这给互联网服务提供商(ISP)和用户带来了新的挑战。

如何实现IPv4和IPv6共存?目前来说,实现IPv4和IPv6共存的策略和过渡技术有三种。

第一种,使用双栈让您的主机或网络设备可以同时支持IPv4和IPv6双协议栈;第二种,通过隧道技术将IPv6数据包封装在IPv4数据包中;第三种,通过网络地址转换(NAT)技术将IPv6数据包转换为IPv4数据包,反之亦然。

由于网络地址转换(NAT)技术主要针对互联网服务供应商,这里就不做多介绍,下面主要介绍双栈和隧道技术。

通过双栈实现IPv4和IPv6共存双栈是实现IPv4和IPv6共存最基础、最直接的策略。

使用该解决方案,可为ISP网络中的每个联网设备(包含使用IPv4和IPv6交换机)配置可同时运行IPv4和IPv6的功能。

通常,双协议栈主机在和IPv4主机通信时会使用IPv4协议栈,而与IPv6主机通信时则会使用IPv6协议栈,其中双协议栈主机是通过使用域名系统(DNS)来查询目的主机采用的是哪一种协议栈。

IPv4与IPv6网络互连的探讨与实现

IPv4与IPv6网络互连的探讨与实现

IPv4与IPv6网络互连的探讨与实现摘要随着网络的高速发展,IPv4由于地址不足,将不能满足未来用户的需求。

而IPv6的出现,正好能解决这一问题。

所以研究从IPv4到IPv6的平滑过渡,加快整个过渡过程就是当前的首要之急,便于对整个IPv6网络进行部署。

目前使用的IP 协议版本IPv4 正面临着IP 地址即将耗尽等问题,IETF 从1995 年开始,着手研究开发下一代IP 协议,即IPv6。

IPv6 具有长达128 位的地址空间,能为日后分配更多的IP地址。

为了能让IPv4到IPv6平滑过渡,前人已经研究出了多种隧道技术,大致上可以分为双协议栈技术、隧道技术和网络地址翻译技术。

而在这里,我们对GRE隧道进行了研究。

关键词:IPv4;IPv6;GRE;隧道技术1 IPv4与IPv61.1 IPv4现状Internet 的起源是由ARPANET于1968 年开始进行研究的, 当时的研究者们为了给ARPANET建立一个标准的网络通信协议而开发出了一种IP协议,即IPv4协议。

但是当时IP协议的开发者认为ARPANET 的网络个数不会超过数十个, 因此他们只将IP 协议的地址长度设定为32个二进制数位,其中前8 位标识网络, 其余24 位标识主机。

然而随着ARPANET日益膨胀,IP协议的开发者认识到原先设想的网络个数已经无法满足当前的实际需求。

1.2 IPv6概念IPv6 被称为下一代互联网协议,它是由国际互联网工程任务组(IETF)设计的一种用来替代IPv4 的新协议。

IPv6 将现有的IPv4 地址长度扩大4 倍,即当前由的32bit 扩充到128bit,可以提供3.4E+38 个地址,这将从根本上解决目前IP 地址短缺的严重问题。

IPv6 地址采用16 进制的表示方法,将128bit 分为8 组,分得的每组为16bit,用4 个16 进制数表示,分组之间用“:”隔开,每组中最前面的0 可以省略,但每组必须有一个数。

IPv4、v6互通技术之隧道技术 ( Tunnel)

IPv4、v6互通技术之隧道技术 ( Tunnel)

一:概述:隧道技术提供了一种以现有IPv4路由体系来传递IPv6数据的方法:将IPv6的分组作为无结构意义的数据,封装在IPv4数据报中,被IPv4网络传输。

根据建立方式的不同,隧道可以分成两类:(手工)配置的隧道和自动配置的隧道。

隧道技术巧妙地利用了现有的IPv4网络,它的意义在于提供了一种使 IPv6的节点之间能够在过渡期间通信的方法,但它并不能解决IPv6节点与IPv4节点之间相互通信的问题。

二:实验拓扑:R1(s2/1)-(s2/1)R2(s2/2)-(s2/1)R3(s2/2)-(s2/1)R44台路由,R1,R4运行IPV6R2,R3半边运行IPV4,半边运行IPV6三:配置信息R1#ipv6 unicast-routing //开启IPV6单播路由功能interface Loopback0ip address //配置环回接口做为它的router-idinterface Serial2/1ipv6 address12::1/64 //IPV6地址ipv6 ospf 1 area0 //接口下启用ospfR2#ipv6 unicast-routinginterface Serial2/1ipv6 address 12::2/64interface Serial2/2ip addressinterfaceTunnel0 //在s2/1接口下打隧道ipv6 address10::1/64 //给隧道配置IPV6地址ipv6 ospf 1 area0 //启用ospftunnel source Serial2/2 //申明隧道源端tunnel destination //申明隧道目的端tunnel mode ipv6ip //隧道模式是ipv6到ipv4R3#ipv6 unicast-routinginterface Serial2/1ip addressinterface Serial2/2ipv6 address 34::3/64ipv6 ospf 1 area 0interface Tunnel0ipv6 address 10::2/64tunnel source Serial2/1tunnel destinationtunnel mode ipv6ipR4#ipv6 unicast-routinginterface Loopback0ip addressinterface Serial2/1ipv6 address 34::4/64ipv6 ospf 1 area 0四:调试信息R1#show ipv6 routeIPv6 Routing Table - 6 entriesCodes: C - Connected, L - Local, S - Static, R - RIP, B - BGPU - Per-user Static routeI1 - ISIS L1, I2 - ISIS L2, IA - ISIS interarea, IS - ISIS summaryO - OSPF intra, OI - OSPF inter, OE1 - OSPF ext 1, OE2 - OSPF ext 2ON1 - OSPF NSSA ext 1, ON2 - OSPF NSSA ext 2O 10::/64 [110/11175]via FE80::C838:AFF:FE24:0, Serial2/1C 12::/64 [0/0]via ::, Serial2/1L 12::1/128 [0/0]via ::, Serial2/1O 23::/64 [110/11239] //用隧道模式学习到了隔着ipv4网络的远端ipv6路由via FE80::C838:AFF:FE24:0, Serial2/1L FE80::/10 [0/0]via ::, Null0L FF00::/8 [0/0]via ::, Null0R2#show ipv6 routeIPv6 Routing Table - 7 entriesCodes: C - Connected, L - Local, S - Static, R - RIP, B - BGPU - Per-user Static routeI1 - ISIS L1, I2 - ISIS L2, IA - ISIS interarea, IS - ISIS summaryO - OSPF intra, OI - OSPF inter, OE1 - OSPF ext 1, OE2 - OSPF ext 2ON1 - OSPF NSSA ext 1, ON2 - OSPF NSSA ext 2C 10::/64 [0/0]via ::, Tunnel0L 10::1/128 [0/0]via ::, Tunnel0C 12::/64 [0/0]via ::, Serial2/1L 12::2/128 [0/0]via ::, Serial2/1O 23::/64 [110/11175]via FE80::1700:3, Tunnel0L FE80::/10 [0/0]via ::, Null0L FF00::/8 [0/0]via ::, Null0R1#ping 23::4Type escape sequence to abort.Sending 5, 100-byte ICMP Echos to 23::4, timeout is 2 seconds:!!!!!Success rate is 100 percent (5/5), round-trip min/avg/max = 344/380/420 msR1#trR1#traceroute 23::4Type escape sequence to abort.Tracing the route to 23::41 12::2 132 msec 84 msec 104 msec2 10::2 240 msec 352 msec 104 msec//^-^看到是杂过去的了吧?发到ipv6的源端地址上走隧道过去的3 23::4 332 msec 388 msec 356 msecR1#pingType escape sequence to abort.Sending 5, 100-byte ICMP Echos to , timeout is 2 seconds:.... //注意这里不通Success rate is 0 percent (0/4)R1#show ip routeis subnetted, 1 subnetsC is directly connected, Loopback0R1#trR1#tracerouteType escape sequence to abort.Tracing the route to1 * * *2 * * *3 * * *4 * * *5 * * *6 * * *//traceroute也无路可走//这是ipv6想与ipv4通信,说明它们无法通信.所以隧道技术并不能解决IPv6节点与IPv4节点之间相互通信的问题。

网络协议中的IPv6与IPv4之间的过渡与互通机制

网络协议中的IPv6与IPv4之间的过渡与互通机制

网络协议中的IPv6与IPv4之间的过渡与互通机制随着互联网的快速发展,IP地址作为网络通信中的重要元素也变得越来越重要。

IPv4(Internet Protocol Version 4)是互联网上广泛采用的版本,但它的地址空间有限,无法满足持续增长的互联网需求。

为了解决这一问题,IPv6(Internet Protocol Version 6)被提出并逐渐普及。

IPv6的地址空间相对较大,约为IPv4地址空间的340万亿倍,提供了更加丰富的IP地址。

在IPv6中,IP地址由128位表示,与IPv4的32位相比,地址空间被大大扩大。

IPv6的引入不仅可以解决IP地址不足的问题,还可以提供更多的服务质量、改善网络安全和实现移动网络。

然而,由于IPv4和IPv6是两种不同的协议,两者之间的互通以及IPv6的过渡成为了一个大问题。

为了实现IPv6与IPv4的互通,各国政府、互联网服务提供商、网络设备制造商等提出了一系列的过渡机制。

首先,双协议栈(Dual Stack)是一种常见的过渡机制。

双协议栈允许主机在同一时间支持IPv6和IPv4两种协议栈,使两种协议在同一个网络中并行运行,实现IPv6与IPv4的互通。

这种机制需要网络设备具备双协议栈的能力,并且需要网络运营商和服务商提供相应的IPv6支持。

其次,网络地址转换(Network Address Translation,NAT)是另一种常用的过渡机制。

NAT可以将IPv6和IPv4之间的地址进行转换,实现IPv6主机与IPv4主机之间的通信。

在NAT机制中,IPv6主机可以通过NAT设备与IPv4主机进行通信,但是实际上是通过NAT设备进行中继转换的。

NAT也可以实现IPv6主机之间的通信,但会引入额外的网络延迟和安全风险。

此外,隧道技术也是实现IPv6与IPv4互通的一种方式。

隧道技术将IPv6数据包封装在IPv4数据包中进行传输,使得IPv6数据包可以通过IPv4网络进行传输。

ipv4ipv6混用规则

ipv4ipv6混用规则

ipv4ipv6混用规则
IPv4与IPv6共存策略主要有以下几种:
1.双栈(Dual Stack)策略:在网络设备上同时支持IPv4和IPv6协议栈,设备具备处理IPv4和IPv6报文的能力,并且可以根据目的地址的IP版本选择合适的协议栈进行处理。

双栈策略是一种简单有效的共存策略,但会增加网络设备的复杂性和维护成本。

2.协议转换策略:通过网络设备或服务器上的转换设备来实现IPv4和IPv6之间的转换。

常见的协议转换方式包括网络地址转换(NAT64)和协议转换代理(SIIT)。

3.隧道策略:通过在IPv4网络中封装IPv6报文来实现IPv4和IPv6之间的通信。

常见的隧道技术有6to4隧道、6in4隧道和ISATAP 隧道等。

这些隧道技术允许IPv6报文通过IPv4网络传输,实现IPv4与IPv6的互通。

此外,转换规则可分为如下几种:
1.IPv4主机的静态规则:一个IPv4主机对应一个虚拟的IPv6地址。

2.IPv4主机的动态规则:一组IPv4主机的地址如何映射成IPv6地址,通常是指定一个96位的前缀添加在原IPv4地址前面组成一个IPv6地址。

3.IPv6主机的静态转换规则:一个IPv6主机对应一个虚拟IPv4地址。

4.IPv6主机的动态转换规则:一组IPv6主机与IPv4地址的对应关系,IPv4地址是多个IPv6主机共享的资源。

以上就是有关ipv4ipv6混用规则的相关信息,希望能够帮助到您。

论IPv4与IPv6技术的互联互通

论IPv4与IPv6技术的互联互通

论IPv4与IPv6技术的互联互通随着互联网的发展,IPv4已经面临地址短缺的问题,导致IPv4网络资源紧张,而IPv6被认为是IPv4的升级版,IPv4与IPv6技术的互联互通也成为了当前互联网发展的重要课题。

本文将从IPv4和IPv6的基本概念、互联互通的问题以及未来发展等几个方面,探讨IPv4与IPv6技术的互联互通。

一、IPv4和IPv6基本概念IPv4,又称为第四个版本的互联网协议,是现行最广泛使用的协议。

IPv4地址是32位长,共有42.9亿个,但由于IP地址的分配不均衡,IPv4地址已经开始枯竭,严重制约了互联网的发展,因此需要引入IPv6。

IPv6,又称为第六个版本的互联网协议,是为了解决IPv4地址枯竭的问题而提出的新协议。

IPv6地址是128位长,共有340万亿亿亿亿个,是IPv4地址的约4.3亿倍,这意味着IPv6可以为每个人和每个设备都分配独立的地址,大大拓展了互联网的地址空间。

二、IPv4与IPv6互联互通的问题IPv4和IPv6是两种不兼容的协议,IPv4的地址是32位长,IPv6的地址是128位长,两种协议不能直接通信,这就使得IPv4与IPv6之间的互联互通成为一个非常重要的问题。

1. IPv6节点连接IPv4网络的问题由于IPv4和IPv6协议不兼容,IPv6节点要连接IPv4网络,需要通过一种技术进行转换。

转换技术有三种基本类型:双栈技术、隧道技术和网络地址转换(NAT-PT)技术。

双栈技术是一种最为直接、简便的过渡方案,即在IPv4和IPv6主机上同时实现IPv4和IPv6协议栈,这样既可以支持IPv4网络,也可以支持IPv6网络。

隧道技术是通过在IPv4网络上建立IPv6隧道通道,将IPv6数据包封装在IPv4数据包中进行传输。

这种方法虽然可以实现IPv4和IPv6之间的互联互通,但是会增加额外的网络开销,降低网络性能。

网络地址转换(NAT-PT)技术是通过在IPv4的NAT设备上,将IPv6地址转换为IPv4地址,然后再发往IPv4网络,从而实现IPv4和IPv6的互通。

了解IPv与IPv协议的互通与转换机制

了解IPv与IPv协议的互通与转换机制

了解IPv与IPv协议的互通与转换机制了解IPv6与IPv4协议的互通与转换机制随着互联网的快速发展和网络设备的普及,IPv6(Internet Protocol Version 6)协议逐渐被广泛采用,取代了IPv4(Internet Protocol Version 4)成为目前最新的网络协议。

然而,由于IPv6和IPv4采用了不同的编址格式和转发机制,导致两种协议之间无法直接互通。

为了解决这个问题,出现了IPv6与IPv4协议的互通与转换机制。

本文将介绍IPv6与IPv4协议之间的互通机制和常见的转换方法。

一、IPv6与IPv4协议的互通机制IPv6与IPv4协议之间的互通机制是指在IPv4网络和IPv6网络之间进行数据传输和通信的能力。

由于IPv6协议的推出和推广需要很长的过渡期,因此在这个过渡期内,IPv4与IPv6之间的互通机制变得尤为重要。

1. 双栈技术双栈技术是指在一台计算机或网络设备中同时支持IPv6和IPv4协议栈。

这种技术可以实现IPv6与IPv4之间的互通,同时保持对现有IPv4应用和设备的兼容性。

双栈技术可以让同一设备同时拥有IPv6和IPv4地址,根据数据包的类型选择相应的协议进行传输。

2. 协议转换技术协议转换技术是一种在IPv6与IPv4之间进行数据包转换的方法。

它可以将IPv6数据包转换为IPv4数据包以实现互通,或将IPv4数据包转换为IPv6数据包。

常见的协议转换技术包括隧道技术、网络地址转换(NAT)和代理技术等。

二、IPv6与IPv4的转换方法为了实现IPv6与IPv4之间的互通,需要采用一些转换方法。

下面介绍几种常见的转换方法:1. 隧道技术隧道技术是一种将IPv6数据包封装在IPv4数据包中进行传输的方法。

在IPv6和IPv4之间建立隧道,将IPv6数据包通过IPv4网络传输给目标设备,然后在目标设备上解封装得到IPv6数据包。

隧道技术可以通过隧道协议(如6to4、GRE或IPsec)实现。

IPv4与IPv6互连技术探讨与实现---开题报告

IPv4与IPv6互连技术探讨与实现---开题报告
2013年11月16日—2013年12月31日,初步完成系统开发,形成设计(论文)初稿。
2014年1月1日—2014年3月10日,系统修改、优化,论文修改、定稿、打印。
2014年3月11日—2014年4月11日,提交论文(设计)、做好答辩准备。
2014年4月12日—2014年4月13日,论文答辩。
2014年4月14日—2013年4月25日,论文(设计)修改并提交归档材料。
本论题主要分析IPv6的地址结构,IPv6的路由方式有哪些,研究了IPv4到IPv6的共存方式与过渡技术:隧道技术、双协议栈、协议转换,并且利用Cisco路由器上设计与配置从而实现IPv6的部署。IPv6的协议采用一种新的格式,可最大程度地减少协议头的开销。从功能上说它与IPv4并不兼容,因此每台主机或路由器都必须既实现IPv4又要实现IPv6协议,以便识别和处理两种不同的协议头。在IPv6的结构中,采用的是128位的地址空间,由于有了更多的地址空间,就可以使很多机构或者很多网络设备拥有自己的公共IP地址,就不必考虑运用NAT转换机制来节约地址了。在部署了IPv6的网络后,能够很大程度上提高工作效率,减少路由时间,让网络信息的传递更快捷和准确。
3.启用IPv6配置一个IPv6网络
4.利用过渡技术实现IPv4到IPv6的配置实验
4、本选题研究技术路线和要解决的关键问题
技术路线:
实现条件:Cisco仿真软件、GNS3软件、VMware虚拟机、WindowsXP和Windows Server 2003镜像等各种工具
解决的关键问题:
利用虚拟网卡实现在不同虚拟机系统中的网络桥接
1.BGP-4:它是一种路径矢量路由选择协议,研究其工作过程。
2.BGP4+:它是一种增强版的边界网关协议4,通过实验配置BGP4并分析。

IPv4和IPv6网络互通技术研究

IPv4和IPv6网络互通技术研究

IPv4和IPv6网络互通技术研究随着互联网的快速发展和人们对于互联网资源的不断需求,IPv4(Internet Protocol version 4)的地址空间逐渐被消耗殆尽。

为了解决这一问题,IPv6(Internet Protocol version 6)应运而生,具有更为庞大的地址空间和更先进的特性。

然而,由于IPv4和IPv6之间存在着不兼容的差异,需要研究和实现IPv4和IPv6网络的互通技术,以确保网络的顺利过渡和运行。

IPv4和IPv6网络互通主要面临的问题在于两者的地址格式不同。

IPv4采用32位地址格式,而IPv6采用128位地址格式,使得原本只面向IPv4的网络设备无法直接与IPv6设备进行通信。

为了实现两种网络的互通,需要采取一些技术手段来进行适配和转换。

一种常见的方法是使用隧道技术。

隧道技术通过在IPv4网络中封装并传输IPv6数据包,使得IPv4网络设备可以与IPv6网络设备进行通信。

通过建立隧道,IPv6数据包被封装在IPv4数据包中,然后在IPv4网络中进行传输,最终再解封装还原为IPv6数据包,从而实现了IPv4和IPv6网络之间的互通。

此外,还可以采用NAT64技术来实现IPv4和IPv6网络的互通。

NAT64(Network Address Translation from IPv6 to IPv4)技术允许IPv6网络设备与IPv4网络设备进行通信,通过在IPv6网络和IPv4网络之间进行地址转换,使得IPv4设备可以访问IPv6资源。

NAT64技术通过将IPv6数据包转换成IPv4数据包,并在IPv6和IPv4网络之间进行转发,从而实现了IPv4和IPv6网络的互通。

另外,双栈技术也可以用于实现IPv4和IPv6网络的互通。

双栈技术指的是在同一设备上同时支持IPv4和IPv6协议栈,通过分别配置IPv4和IPv6地址,使得设备可以同时在IPv4和IPv6网络中进行通信。

浅谈IPv6与IPv4的互通技术

浅谈IPv6与IPv4的互通技术

浅谈IPv6与IPv4的互通技术【摘要】IPv6作为Internet协议的下一版本,对IPv4的最终取代将不可避免的成为必然。

但,IPv4支撑的互联网,不可能所有节点立即过渡到IPv6.在相当一段时间内,互联网的特征将是IPv6和IPv4共同存在.采用合理的互通技术是IPv4向IPv6平稳过渡的必要保障。

本文对双协议栈(DUAL STACK)、隧道(TUNNEL)和NAT64与DNS64等三种IPv4与IPv6互通技术进行探讨。

【关键词】IPv4;IPv6;互联网1.引言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础协议。

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)、以太网(TCP/IP协议)卫星链路等。

目前的全球因特网所采用的协议族是TCP/IP协议族。

IP是TCP/IP协议族中网络层的协议,是TCP/IP协议族的核心协议。

目前IP协议的版本号是4(简称为IPv4,v,version版本),它的下一个版本就是IPv6。

IPv6正处在不断发展和完善的过程中,它在不久的将来将取代目前被广泛使用的IPv4。

随着Internet的迅速增长以及IPv4地址空间的逐渐耗尽,IPv6作为Internet 协议的下一版本,对IPv4的最终取代将不可避免的成为必然。

IPv6作为一种新的协议,从诞生到实际应用是有很大距离的,尤其是对于IPv4支撑的互联网,不可能要求所有节点立即过渡到IPv6。

在IPv6部署初期,互联网将由IPv4“海洋”和一个个新建的IPv6“小岛”组成。

随着IPV6的发展,这些小岛将逐步扩大。

所以在相当一段时间内,互联网的特征将是IPv6和IPv4共同存在。

在这个阶段,要解决两个方面的问题:IPv6“小岛”和IPv4“海洋”之间的通信。

2.IPv4与IPv6的比较IPv4的地址位数为32位,理论上最多有2的32次方的IP地址可以分配,实际上可用的IP地址比理论上的更少。

IPv4网络与IPv6互联网的无状态通信机制

IPv4网络与IPv6互联网的无状态通信机制

IPv4网络与IPv6互联网的无状态通信机制【摘要】IPv4网络与IPv6互联网的无状态通信机制在网络通信中起着重要作用。

IPv4网络的无状态通信机制通过IPv4地址和路由器转发数据包来实现通信,简单高效但存在地址空间有限和安全性不足等问题。

而IPv6互联网的无状态通信机制则通过IPv6地址和邻居发现协议实现通信,地址空间更大且具备更好的安全性。

总结来看,IPv6互联网的无状态通信机制优势明显,但由于IPv4网络广泛应用且成本低廉,IPv4网络的无状态通信机制仍然在当前网络中广泛使用。

需要在未来更多推广IPv6互联网的无状态通信机制以应对日益增长的网络需求。

IPv4网络与IPv6互联网的无状态通信机制的优劣之间需要平衡考虑,以实现更高效的网络通信。

【关键词】关键词:IPv4网络、IPv6互联网、无状态通信机制、重要性、优劣、引言、正文、结论1. 引言1.1 IPv4网络与IPv6互联网的无状态通信机制的重要性IPv4网络与IPv6互联网的无状态通信机制在当今信息时代的网络通信中扮演着至关重要的角色。

随着互联网用户数量的不断增加,传统的有状态通信机制已经无法满足日益增长的网络通信需求。

无状态通信机制的出现成为了网络通信发展的趋势。

在IPv4网络中,无状态通信机制通过使用无状态地址配置协议(Stateless Address Autoconfiguration,简称SLAAC)来分配IPv4地址,使得网络设备可以自动获得网络配置信息,提高了网络的灵活性和扩展性。

而在IPv6互联网中,无状态通信机制更是成为了IPv6的重要特性之一,通过IPv6的无状态地址配置、路由器通告和邻居发现等协议,实现了网络设备的自动配置和通信。

IPv4网络与IPv6互联网的无状态通信机制的重要性体现在提高了网络的效率、简化了网络配置、减少了网络管理的复杂性,同时也为未来网络的发展提供了更多可能性。

深入理解和掌握IPv4网络与IPv6互联网的无状态通信机制对于网络工程师和网络管理人员来说至关重要。

IPv6与IPv4的互联技术

IPv6与IPv4的互联技术

术和协议转换技术等 过滤技术 。
1 IPv6与 IPv4概 述
1.1 IPv4的特点 IPv4为互 联网协议 的第 4版 ,它 既是 第 1个 被 广
泛使用 的协议 ,又是 现今 网络协 议 的基 石 。IPv4的地 址空 间为 32位 ,最 多有 2 个 计算 机可 以连到 Internet 上 。IPv4的特点主要体现在以下几个方面 :
摘 要 :分析 了 IPv6(Internet Protocol Version 6)与 IPv4(Intemet Protocol Version 4)各 自的特点 以及 两者之间的区别 和联 系 ,介绍 了多播 技术 、双栈 技术 、隧道技术 、协议 转换技术 等 4种过 渡技术 ,并讨论 了各种技 术的工作原 理。在 IPv6与 IPv#的互联通信 中,尽可 能地 保留了 IPv4,使其在 IPv6环境中有效运行 ,从 而保证 了数据包 的安 全性 。实例 验证结果 表明 ,所提 出的转换协议技术 实现 了 2个协议之间的互联通信 。 关键词 :IPv4(Internet Protocol Version 4);IPv6(Intemet Protocol Version 6);隧道技术 ;地址空 间
analyzed. Then,four technologies,i.e.,m ulticast technology,dual stack technology,tunnel technology and protocol conversion technology,were introduced. A nd th e principles of th e technologies were discussed. In the process of interconnection,IPv4 w as retained as far as possible to ensure the effective operation in the IPv6 environm ent,leading to the realization of data packet safety. The results from an application exam ple show that the proposed interconnection technology can realize th e com m unication betw een IPv6 and IPv4.

IPv6与IPv4的互连技术探讨与实现

IPv6与IPv4的互连技术探讨与实现

IPv6与IPv4的互连技术探讨与实现摘要:随着现代科技和生产需求的不断发展与增加,最初的IPv4协议已不能满足现代社会的需求,因此,一种新的协议IPv6诞生了。

IPv6被作为下一代互联网络协议核心标准之一,它将取代IPv4协议,但取代IPv4协议还需经过一个漫长的时期,因此IPv6与IPv4间的互连是保持Internet长期可持续发展的重要问题且对相关的研究和相关软件的开发具有理论价值和实际意义。

本文分析和论述了IPv6协议提出的背景意义和紧迫性,深入研究了IPv6协议的基本原理,探讨了多种IPv6与IPv4互连的技术——双协议栈、隧道技术及NAT-PT技术。

本文还模拟实验了在不同网络环境下IPv6的网络互连,实现了IPv6网络内的通信,并对其结果进行了详尽的分析。

最后,对论文做了总结,并提出了对IPv6与IPv4网络互连技术的展望。

关键词:IPv6协议;IPv4协议;互联技术Discussion and Implementation of IPv6 and IPv4Interconnection TechnologyAbstract:With the continuous development of modern science and technology and the production requirements and increase, the original IPv4 already cannot satisfy the demand of modern society, as a result, a new protocol IPv6 was born. IPv6 is one of the core standards as the next generation Internet protocol, it will replace IPv4, but replace IPv4 only after a long period, thus between IPv6 and IPv4 interconnection is to keep the Internet and long-term sustainable development of the important problems of relevant research and related software development has theoretical value and practical significance.This paper analysis and discusses the significance and urgency of IPv6 protocol proposed background, further study of the basic principle of IPv6 and IPv4 and IPv6, discusses a variety of IPv6 and IPv4 interconnection technology, dual stack, tunnel technology and NAT - PT. This paper also simulated experiments in different IPv6 network interconnection under the network environment, implements the IPv6 network communication, and the results are all analyzed. Finally, the paper made a detailed summary, and put forward the prospect of IPv6 and IPv4 network interconnection technology.Key words:IPv6;IPv4;Internet technology目录第一章绪论 (1)1.1研究背景与意义 (1)1.2IP V6国内外发展现状 (1)第二章IPV6与IPV4简介 (2)2.1IP V4协议的简介 (2)2.2IP V6协议的研究 (2)2.2.1 IPv6基本术语 (2)2.2.2IPv6协议的内涵及其特征 (3)2.2.3 IPv6报头结构 (4)2.2.4 IPv6路由协议 (6)第三章IPV4与IPV6协议互连技术的研究 (7)3.1双协议栈 (7)3.1.1简介 (7)3.1.2工作方式 (8)3.1.3优点与缺点 (8)3.2隧道技术 (8)3.2.1 隧道封装格式 (9)3.2.2 手工隧道配置 (9)3.2.3 自动配置隧道 (10)3.2.4 隧道代理 (10)3.3网络地址和协议转换(NAT-PT) (11)第四章IPV4与IPV6协议互连技术的实现 (12)4.1构建IP V4与IP V6网络互连实验模型 (12)4.2在W INDOWS XP中的IP V6配置 (13)4.3IP V6节点的实现 (14)4.4路由器的配置 (14)4.5DNS服务器的配置 (15)4.6实验模拟测试结果分析 (15)第五章总结与展望 (16)5.1总结 (16)5.2展望 (16)致谢 ........................................................................................错误!未定义书签。

IPv4与IPv6网络互连

IPv4与IPv6网络互连

IPv4与IPv6网络互连的探讨与实现摘要现如今,IPv4地址资源已经接近枯竭,IPv4向IPv6过渡属于必然趋势,这迫使在部署下一代互联网时,不得不将如何使IPv4向IPv6的平稳过渡纳入考虑的问题内。

目前比较成熟的几种IPv4/IPv6转换技术中,比较成熟的有NAT-PT,隧道以及双协议栈技术。

但这些也都只是初期技术,大部分的IPv6网络还都处在实验阶段。

目前的网络技术是IPv6的海洋,某些IPv6网络只是其中零散的小小的岛屿。

在现阶段需求IPv6访问IPv4网络时,对于目前过渡期间的访问技术的研究和完善则成为必需。

本文分析了新的网络协议IPv6出现的必然性及必要性,并对IPv6的新特性与新技术做了简单的介绍。

讨论了过渡阶段IPv6访问IPv4所采用的多种过渡技术,在对各种技术进行比较的基础之上,提出了自己的见解。

最后对某些技术的实践进行了实践测试。

关键字:IPv6 隧道技术双协议栈 NAT-PT第一章绪论1.1 IPv6技术国内外的发展现状中国是当前全球最急需IP地址的国家之一,因此在IPv6标准制订以及产业化和商业化的进程中都显得非常积极。

在中国的IPv6产业化进程中,我国政府对IPv6技术及产业发展给予了极大的关注与支持,“积极跟踪、把握机遇、稳妥推进”是中国对于IPv6技术的态度,在大力推行政策支持的同时会进行网上实验,掌握IPv6在实际运行中的各种技术。

但是IPv6协议在全国全面实现短时间内还不可能完成。

中国密切关注着IPv6的发展,目前很多的内地高校和科研机构已经与国外一些运营商合作,对IPv6进行研究实验。

美国之前拥有着全球74%的IP地址资源,所以对IPv6的态度一直略显得不关心[17】。

直到思科于2001年7月10日宣布与微软、IBM、惠普、SUN和摩托罗拉结成伙伴关系,共同推进IPv6硬件和软件的开发。

这也体现出了IPv6的重要性。

在欧洲,各国政府对IPv6的发展都给予了高度的关注与支持。

IPv4-IPv6过渡中互联互通技术要求

IPv4-IPv6过渡中互联互通技术要求

毕业设计(论文)IPv4-IPv6过渡中互联互通技术要求姓名张敏学号28010101094专业班级通信工程08B所在学院电子信息学院指导教师(职称)王桓(讲师)完成时间2012年4月电子科技大学中山学院教务处制发电子科技大学中山学院毕业设计(论文)任务书电子科技大学中山学院毕业设计(论文)成绩评定表IPv4-IPv6过渡中互连互通技术要求摘要Internet经历了几十年的高速发展,已经成为人们生活中不可或缺的一部分。

[1]作为整个网络基石的IPv4也已经十分成熟。

互联网的成功发展给人民的生活带来了重大的变化,互联网的影响已经渗透到社会的各个方面。

随着互联网应用的飞速增长,当前的互联网协议IPv4的缺点已经越来越突出。

[1]目前基于IPv4的互联网,在实际应用中越来越暴露出其不足之处:如地址空间的曰益耗尽、服务质量、网络安全等问题。

这些问题己经成为制约互联网发展的严重障碍,只有通过下一代互联网的建设才能彻底、有效地解决上述问题,于是基于IPv6互联网技术应运而生。

IPv6作为IETF(全球互联网工程任务组)确定的下一代互联网协议,有望彻底解决IPv4存在的问题,因此受到人们的关注。

在IPv6完全取代IPv4之前,两种协议不可避免地有很长一段共存期。

本论文将介绍IPv4协议以及缺点,随后介绍IPv6的诸多优点,以及几种常见过渡技术:双栈技术、隧道技术、协议转换技术、应用层IP转换。

结合目前网络建设的关键点,将其中的双栈结合NAT444技术合理的运用,介绍“双栈+NAT444”方案。

该方案在目前运营级过渡阶段中实现延长IPv4的使用期限,保证业务的平滑过渡,为IPv6部署争取缓冲时间并作出IPv6部署设备上的准备。

关键词:IPv6;IPv4;双栈技术;隧道技术;协议转换技术;NAT444;双栈+NAT444The technical requirement during thetransition of IPv4-IPv6AbstractDuring high speed development in these decades, Internet had become part of our lives.The Internet's success brought the great changes,The influence of the Internet has penetrated into every aspect of society.With the fast development of the Internet application,The current Internet protocol IPv4 faults has been already more and more outstanding.And as the base of the internet, IPv4 had been very mature already. However, its shortcoming is also be visible due to its limitation and IPv6 is designed by IETF to replace IPV4.IPv6 as the next generation of the Internet protocol IETF sured, is expected to thoroughly solve the problems IPv4, so it was concerned by the public.Before IPv6 completely replace IPv4, two agreement will inevitably coexist for a long time.This paper will introduce IPv4 protocol and its shortcomings, then introduce IPv6 many merits, and several common transition technology: double stack technology, tunnel technology, protocol conversion technology, the IP conversion in application layer . Based on the key point of the network construction now,combined the technology of double stack with NAT444 rationally,explain the "double stack + NAT444" scheme.In this method of operated level transition, it will extend the use of IPv4 realize period,guarantee business of the smooth transition,leave enough time for IPv6 deployment and make IPv6 equipment ready for deployment.Keywords: IPv6 ; Dual stack ; tunnel technique ; Protocol conversion technology; NAT444;Dual stack+NAT444目录1绪论 (1)1.1项目背景 (1)1.2项目的主要任务 (1)2IPv4的概述 (2)2.1Internet协议v4(IPv4) (2)2.2有类别IP寻址 (2)2.3无类别寻址 (2)2.3.1子网 (2)2.3.2可变长子网掩码(VLSM) (3)2.3.3无类别域间路由(CIDR) (3)2.4IPv4的不足之处 (3)3IPv6协议的介绍 (5)3.1IPv6的众多优点 (5)3.2IPv6地址表示法 (5)3.3IPv6地址分类 (6)4从IPv4到IPv6的主要过渡技术 (8)4.1双栈技术 (8)4.2隧道技术 (10)4.2.1手工构造隧道(Configured Tunneling) (10)4.2.2自动配置隧道(Automatic Tunneling) (11)4.2.3组播隧道(Multicast Tunneling) (11)4.2.46to4 (11)4.3TB(隧道代理) (12)4.4双栈转换机制(DSTM) (13)4.5协议转换技术 (15)4.5.1SIIT(Stateless IP/ICMP Translation) (15)4.5.2NAT-PT (16)4.6应用层的IPv4-IPv6转换 (18)4.6.1SOCKS64 (18)4.6.2应用层代理网关(ALG) (19)5双栈+NAT444方案 (20)5.1运营商城域网运营级NAT444需求背景 (20)5.2双栈+NAT444 方案概述[12] (20)5.3方案小结 (22)总结 (24)致谢 (25)参考文献 (26)1绪论1.1项目背景从20世纪70年代开始,[2]互联网技术就以超出人们想像的速度迅猛发展。

浅析IPv4到IPv6的过渡技术的论文

浅析IPv4到IPv6的过渡技术的论文

浅析IPv4到IPv6的过渡技术的论文浅析IPv4到IPv6的过渡技术的论文【摘要】本文简要介绍了在ipv4到ipv6的过渡过程中,几种基本的过渡技术。

【关键词】ipv4 ipv6 过渡隧道技术双协议栈网络地址翻译目前internet上成千上万的主机、路由器等网络设备都运行着ipv4协议。

这就决定了ipv4的网络向ipv6演进将是一个浩大而且繁杂的工程,ipv4和ipv6网络将在很长时间内共存,如何从ipv4平滑地过渡到ipv6是一个非常复杂的问题。

到目前为止,基本的方式有:隧道、双协议栈及网络地址翻译等。

一、隧道技术随着ipv6网络的发展,出现了许多局部的ipv6网络,但是这些ipv6网络需要通过ipv4骨干网络相连。

将这些孤立的“ipv6岛”相互联通必须使用隧道技术。

隧道策略是ipv4/v6综合组网技术中经常用到的一种机制。

隧道利用一种协议来传输另一种协议的数据。

它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的数据进行封装并发送;在隧道出口,对接收到的协议数据解封装,并做相应的处理。

通常,在隧道入口还要维护一些与隧道相关的信息,如记录隧道mtu 等参数;在隧道出口,出于安全性考虑,要对封装的数据进行过滤,以防止来自外部的恶意攻击。

隧道策略通常按配置方式进行区分,有手工配置隧道和自动隧道两种类型。

在骨干网和核心网中经常采用的mpls隧道可以通过手工和自动两种形式进行配置。

手工配置隧道包括manual tunnel(rfc2893)和gre(rfc2473)两种类型。

tunnel在隧道入口必须显式指定隧道终点的ipv4地址(双向);gre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,其他应用与manual tunnel基本相同。

手工配置隧道方式实现相对简单,但扩展性较差,当隧道增多时,隧道配置和维护的工作量较大,故适合于综合组网的初期。

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浅谈IPv6与IPv4的互通技术作者:梁国宁来源:《电子世界》2012年第20期【摘要】IPv6作为Internet协议的下一版本,对IPv4的最终取代将不可避免的成为必然。

但,IPv4支撑的互联网,不可能所有节点立即过渡到IPv6.在相当一段时间内,互联网的特征将是IPv6和IPv4共同存在.采用合理的互通技术是IPv4向IPv6平稳过渡的必要保障。

本文对双协议栈(DUAL STACK)、隧道(TUNNEL)和NAT64与DNS64等三种IPv4与IPv6互通技术进行探讨。

【关键词】IPv4;IPv6;互联网1.引言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础协议。

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)、以太网(TCP/IP协议)卫星链路等。

目前的全球因特网所采用的协议族是TCP/IP协议族。

IP是TCP/IP协议族中网络层的协议,是TCP/IP协议族的核心协议。

目前IP协议的版本号是4(简称为IPv4,v,version版本),它的下一个版本就是IPv6。

IPv6正处在不断发展和完善的过程中,它在不久的将来将取代目前被广泛使用的IPv4。

随着Internet的迅速增长以及IPv4地址空间的逐渐耗尽,IPv6作为Internet协议的下一版本,对IPv4的最终取代将不可避免的成为必然。

IPv6作为一种新的协议,从诞生到实际应用是有很大距离的,尤其是对于IPv4支撑的互联网,不可能要求所有节点立即过渡到IPv6。

在IPv6部署初期,互联网将由IPv4“海洋”和一个个新建的IPv6“小岛”组成。

随着IPV6的发展,这些小岛将逐步扩大。

所以在相当一段时间内,互联网的特征将是IPv6和IPv4共同存在。

在这个阶段,要解决两个方面的问题:IPv6“小岛”和IPv4“海洋”之间的通信。

2.IPv4与IPv6的比较IPv4的地址位数为32位,理论上最多有2的32次方的IP地址可以分配,实际上可用的IP地址比理论上的更少。

目前用于标示全球网络设备和终端设备的网络地址约有40亿个,现已基本殆尽。

IPv6地址长度为128位(16字节),即有2^128-1(3.4E+38)个地址,这一地址空间是IPv4地址空间的1029倍(或以目前全球总人数而言,人均可分配1.8×1019个IPv6地址)。

IPv6采用分级地址模式,支持从Internet核心主干网到企业内部子网等多级子网地址分配方式。

在IPv6的庞大地址空间中,目前全球连网设备已分配掉的地址仅占其中极小一部分,有足够的余量可供未来的发展之用。

同时由于有充足可用的地址空间,NAT之类的地址转换技术将不再需要。

与IPv4相比,IPv6以其特性占据了优势:具有更大的地址空间,使用更小的路由表,服务质量(QoS,QualityofService)控制提供了良好的网络平台。

3.IPv4与IPv6互通技术在很长的一段时间内,IPv6地址和IPv4地址必须共存。

IPv4/IPv6的互通技术用来保证这两种网络协议可以在互联网中共同工作,在IPv6发展过程中这些技术可以帮助IPv6业务在现有的IPV4网路基础架构上工作。

本文探讨的IPv4与IPv6互通的基本技术为以下三种:双协议栈(DUAL STACK)、隧道(TUNNEL)和NAT64与DNS64技术。

3.1 双协议栈(DUAL STACK)双协议栈是指在完全过渡到IPv6之前,使一部分主机或路由器装有两个协议栈,一个IPv4和一个IPv6。

双协议栈主机或路由器既能够和IPv6的系统通信,又能够和IPv4的系统通信。

双协议栈主机在和IPv6主机通信时采用IPv6地址,在和IPv4主机通信时采用IPv4地址。

双协议栈主机可以通过对域名系统DNS的查询知道目的地主机是采用哪一种地址。

若DNS返回的是IPv4地址,双协议栈的源主机就使用IPv4地址。

但当DNS返回的是IPv6地址时,源主机就使用IPv6地址。

在图1中边缘路由器为双协议栈路由器,其连接的局域网中有单纯的IPv4客户端也有单纯的IPv6客户端,我们可以通过为路由器的以太网接口同时配置IPv4地址和IPv6地址的方式使下面的客户端接入网络,同时我们也要在边缘路由器上同时配置IPv4路由协议和IPv6路由协议,这样才能保证IPv4网络和IPv6网络同时工作。

3.2 隧道(TUNNEL)隧道(Tunnel)是指将一种协议报头封装在另一种协议报头中,这样,一种协议就可以通过另一种协议的封装进行通信。

IPv6隧道是将IPv6报头封装在IPv4报头中,这样IPv6协议包就可以穿越IPv4网络进行通信。

在IPv6全面实施之前,总有一些网络先提供对IPv6的支持,但是这些IPv6网络被运行IPv4协议的骨干网络隔离开来。

“IPv6 over IPv4”的隧道就用来连接这些孤立的IPv6网络,完成IPv4与IPv6的互通。

隧道技术目前是国际IPv6试验床6Bone所采用的技术。

利用隧道技术可以通过现有的运行IPv4协议的Internet骨干网络(即隧道)将局部的IPv6网络连接起来,因而是IPv4向IPv6过渡的初期最易于采用的技术。

隧道技术的优点在于隧道的透明性,IPv6主机之间的通信可以忽略隧道的存在,隧道只起到物理通道的作用。

它不需要大量的IPv6专用路由器设备和专用链路,可以明显地减少投资。

其缺点是:在IPv4网络上配置IPv6隧道是一个比较麻烦的过程,而且隧道技术不能实现IPv4主机和IPv6主机之间的通信。

如图2所示:网络终端首先通过IPv6网络将其数据包发送到路由器(同时也是隧道入口)。

对于可以进行转换的数据包,路由器将IPv6数据包转换成IPv4数据包,在公网上进行传递;对于不能进行转换的数据包(如利用IPsec加密的数据包),利用隧道进行传递,在隧道入口处对IPv6数据包进行封装,然后将封装有IPv6的IPv4数据包在公网上进行传输。

3.3 NAT64与DNS64在IPv6网络的发展过程中,面临最大的问题应该是IPv6与IPv4的不兼容性,因此无法实现二种不兼容网络之间的互访。

为了实现IPv6与IPv4的互通,IETF(互联网工程任务组)在早期设计了NAT-PT的解决方案:RFC2766,NAT-PT通过IPv6与IPv4的网络地址与协议转换,实现了IPv6网络与IPv4网络的双向互访。

但NAT-PT在实际网络应用中面临各种缺陷,IETF推荐不再使用,因此已被RFC4966所废除。

为了解决NAT-PT中的各种缺陷,同时实现IPv6与IPv4之间的网络地址与协议转换技术,IETF(互联网工程任务组)重新设计一项新的解决方案:NAT64与DNS64技术。

NAT64是一种有状态的网络地址与协议转换技术,一般只支持通过IPv6网络侧用户发起连接访问IPv4侧网络资源。

但NAT64也支持通过手工配置静态映射关系,实现IPv4网络主动发起连接访问IPv6网络。

NAT64可实现TCP、UDP、ICMP协议下的IPv6与IPv4网络地址和协议转换。

DNS64则主要是配合NAT64工作,主要是将DNS查询信息中的A记录(IPv4地址)合成到AAAA记录(IPv6地址)中,返回合成的AAAA记录用户给IPv6侧用户。

DNS64也解决了NAT-PT中的DNS-ALG存在的缺陷。

NAT64一般与DNS64协同工作,而不需要在IPv6客户端或IPv4服务器端做任何修改。

NAT64解决了NAT-PT中的大部分缺陷,同时配合DNS64的协同工作,无需像NAT-PT中的DNS-ALG等。

目前NAT64与DNS64均处于IETF的草案阶段,尚未形成正式的RFC文档。

但由于IPv6的快速发展、应用场景的需求、IPv6侧网络用户的强烈需求,处于草案阶段的NAT64与DNS64已经正式开始在互联网中部署应用了。

NAT64也只是IPv6网络发展初期的一种过渡解决方案,在IPv6发展前期会被广泛部署应用,而后期则会随着IPv6网络的发展壮大,逐步退出历史舞台。

如图3中,DNS64 Server与NAT64 Router是完全独立的部分。

其中64:FF9B::/96为DNS64的知名前缀,DNS64一般默认使用此前缀的流量才做NAT64转换。

一般在DNS64与NAT64中该前缀被标示为pref64::/n,该前缀可根据实际网络部署进行配置。

在NAT-PT 中,转换的前缀只支持固定96位长度,而NAT64中则可使用:32,40,48,56,64或96等范围,每种长度的前缀转换规则也不完全相同。

当IPv6用户发起连接访问普通IPv6网站,流量将会匹配IPv6默认路由而直接转发至IPv6 Router处理。

而访问的是IPv4单协议栈的服务器时,将经DNS64 Server进行前缀合成,pref64::/n的流量将被路由转发至NAT64 Router上,从而实现IPv6与IPv4地址和协议的转换,访问IPv4网络中的资源。

4.结束语互联网向IPv6演进,不仅涉及运营商网络的IPv6改造,还涉及大量的内容提供商ICP和上网用户的IPv6迁移。

因此,如何启动IPv6工程,选择适合的过渡技术,引导网民和ICP向IPv6迁移是至关重要的。

完善的互通技术和互通机制将有利于IPv4向IPv6的平稳过渡,加快互联网向IPv6的演进步伐。

参考文献[1]李琳麟,冯彦君.IPv6/IPv4 Tunnel研究及一种过渡初期解决方案[J].计算机工程,2004(19):159-162.[2]付爱英,曾勍炜,徐知海.IPv6隧道技术及其安全性分析[J].计算机与现代化,2006(03):80-82,86.[3]何小燕,吴介一.IPv6/IPv4网络地址转换[J].计算机工程与应用,2000(07):122-124.。

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