IPv6专题培训-IPv6过渡技术介绍
浅谈IPV6的几种过渡技术
浅谈IPV6的几种过渡技术摘要：文章分析了Ipv6技术发展所面临的现状。
提出Ipv4向IPv6过渡时所采用的几种技术。
关键词：IPv6；过渡技术；双栈协议技术；隧道技术；NAT／PT1、Ipv6过渡技术①双栈协议技术。
双栈协议技术是IPv6过渡技术的基础，不仅用于建设双栈网络，也是各种过渡隧道机制的基础，它是指在同一网络节点支持IPv4和IPv6两种协议栈。
在这种机制下，Ipv4和Ipv6的数据包的处理是相互独立的。
②隧道技术。
隧道技术允许运行Ipv6的设备使用现有的Ipv4网络设备进行传输。
在网络两端都具备双栈的网络节点间，将Ipv6数据包完整的封装在Ipv4数据包内，通过Ipv4网络传输，在到达隧道端点后还原为Ipv6数据包。
隧道技术巧妙地利用了现有的IPv4网络，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。
隧道技术分为自动和手工配置两种方式，手工配置主要有v6 over v4、v4 over v6和GRE tunnel等几种方式；自动配置主要有6t04、60ver4、Teredo等几种方式；改进的技术有隧道代理技术(Tunnel Broker，即自动配置加代理)。
③地址与报头转换技术(NAT／PT)。
地址与报头转换技术就是转换两种不同协议的数据包的相应字段，从而达到两种协议相互通信的目的。
除了以上三种过渡技术外，还有利用现有互联网中Ipv4的基础设备和MPLS 技术来实现IPv6域的同学，使用ALG(Application LevelGateway)实现Ipv4与Ipv6应用的互通方案。
2、三种过渡技术的对比双栈技术是指在网络节点中同时具有IPv4和IPv6两个协议栈，因此它可以同时收发、处理IPv4和IPv6的数据报文。
对于主机来讲，“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；而对于路由器来讲，“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，分别独立支持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。
基于双协议栈技术IPV6过渡技术
基于双协议栈技术IPV6过渡技术随着互联网的快速发展和IP地址的枯竭，IPv6被提出作为下一代互联网协议的标准。
然而，过渡到IPv6协议仍然面临许多挑战。
由于IPv4和IPv6不兼容，网络上存在大量的IPv4设备和应用程序，因此需要一种有效的过渡技术来平稳地将IPv6引入到现有的IPv4网络中。
基于双协议栈技术的IPv6过渡技术就是为了解决这个问题而提出的。
基于双协议栈技术的IPv6过渡技术，简称双栈技术，在已有的IPv4网络中增加一个独立的IPv6网络栈，从而在IPv4网络中可以同时支持IPv4和IPv6协议。
这种技术的好处是可以使现有的IPv4网络不受影响，同时也给予了更多的时间让应用程序和设备逐渐迁移到IPv6网络中。
双栈技术的实现需要IPv6协议栈的开发和支持。
现有的操作系统已经开始支持IPv6协议栈，这使得双栈实现相对简单。
在双栈中，每个主机都有两个IP地址，一个IPv4地址和一个IPv6地址。
两个协议栈分别负责处理IPv4和IPv6的网络通信。
在双栈技术中，主机和路由器都需要进行相应的配置和调整。
首先，主机需要进行双栈配置，包括IPv4和IPv6的地址配置、默认路由配置等。
其次，路由器也需要进行相应的配置，包括设定IPv6锚点、IPv4和IPv6路由的配置、IPv4到IPv6的转换配置等。
这些配置使得主机和路由器能够同时支持IPv4和IPv6的网络传输。
双栈技术在IPv6网络中的应用非常广泛。
它可以使IPv4和IPv6的相互通信成为可能，提供了IPv6过渡的平滑过渡方案。
同时，它也为IPv6网络的部署提供了一个有效的方式。
通过双栈技术，IPv6的网络部署可以逐渐推进，而不会对现有的IPv4网络造成太大的影响。
双栈技术也存在一些问题。
首先，由于IPv4和IPv6不兼容，双栈技术需要提供地址转换和协议转换的功能，这增加了网络的复杂性和管理的难度。
其次，双栈技术需要大量的IPv6地址，但是由于公共IPv6地址的紧缺，很多IPv6网络使用了私有IPv6地址和NAT64技术来解决这个问题。
浅谈IPv6的几种过渡技术
数 据 报 文 。 于 主 机来 讲 ，双 栈 ” 指 其 可 以 根据 需 要 来 对 “ 是 对 业 务产 生 的数 据进 行 Ｉｖ 封 装 或 者 Ｉｖ 封 装 ； Ｐ４ Ｐ６ 而对 于 路 由器来 讲 ，双 栈 ”是 指 在 一 个路 由器 设 备 中维 护 Ｉｖ “ Ｐ６ 和 Ｉｖ 两 套 路 由协 议 栈 ， Ｐ４ 使得 路 由器 既 能 与 Ｉｖ Ｐ ４主机 也
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作者简介 ： 霁（９０ ） 男 ， 学本 科 ， 刘 １８ 一 ， 大 主要 研 究 方向 ： 据通 信 、 数
宽 带接 入 、 互联 网技 术 。
参考 文 献 ：
【】Ｉ Ｐ ｕ ＴＡ ｍ ｎ １ 美］ａｌ ．ｍ ａ ｎ著． 徐六 通译． 管理 动态 Ｉ Ｐ网络【 ． ＭＪ 北
京： 清华 大 学 出版 社 ， ０ ． ２ ２ ０
基础 ， 是 指在 同一 网络 节点 支 持 Ｉ ｖ 它 Ｐ ４和 Ｉｖ Ｐ ６两种 协议 现 周期 长 。 隧 道 技 术 是 Ｉｖ ／Ｉｖ 渡 中经 常使 用 到 的一 种 过 Ｐ ４ Ｐ６过 栈 。在 这 种 机 制 下 ， ｖ Ｉ ４和 Ｉｖ 数 据 包 的 处 理 是 相 互 ｐ ｐ６的
独立 的 。
② 隧道技术。隧道技术允许运行 Ｉｖ ｐ６的设备使用现 有 的 Ｉ ４网络 设 备 进 行 传 输 。 网络 两 端 都 具 备 双 栈 的 ｐ ｖ 在 网络 节 点 间 ，将 Ｉｖ 据 包 完 整 的 封 装 在 Ｉｖ 据 包 ｐ６数 ｐ４数 内 ， 过 Ｉｖ 通 ｐ４网络 传 输 ， 到 达 隧 道 端 点 后 还 原 为 Ｉｖ 在 ｐ６
IPv4IPV6过渡技术
IPv4/IPV6过渡技术IPv4/IPV6过渡技术是用来在IPv4向IPV6演进的过渡期内，保证业务共存和互操作的。
目前的各种IPv4/IPV6过渡技术，从功能用途上可以分成两类：IPv4/IPV6业务共存技术IPv4/IPV6互操作技术IPv4/IPV6业务共存技术•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•双栈技术•双栈技术通过节点对IPv4和IPV6双协议栈的支持，支持两种业务的共存。
•隧道技术•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，主要包括手工配置隧道、兼容地址自动配置隧道、6over4、6to 4、MPLS隧道、ISATAP、隧道代理等技术。
双栈技术•双栈是指同时支持IPv4协议栈和IPV6协议栈。
双栈节点同时支持与IPv4和IPV6节点的通信，当和IPv4节点通信时需要采用IPv4协议栈，当和IPV6节点通信时需要采用IPV6协议栈。
双栈节点访问业务时支持通过DNS解析结果选择通信协议栈。
即当域名解析结果返回IPv4或IPV6地址时，节点可用相应的协议栈与之通信。
•双栈方式是一种比较直观的解决IPv4/IPV6共存问题的方式，但只有当通信双方数据包通路上的所有节点设备(路由器等)都支持双栈技术后，这种方式才能充分发挥其作用。
•1、手工配置隧道•隧道技术是一种利用现有IPv4网络传送IPV6数据包的方法，通过将IPV6数据包封装在IPv4数据包中，实现在IPv4网络中的数据传送。
隧道的起点和终点设备都同时支持IPv4和IPV6协议的节点，隧道起点将要经过隧道传送的IPV6数据包封装在IPv4包中发给隧道终点，隧道终点将IPv4封装去掉，取出IPV6数据包。
IPv6技术培训-过渡技术篇
主机通过Isatap 隧道向路由器发出RS请求
路由器通过Isatap 隧道返回RA信息
ISTAP Tunnel
1.1.1.1 Fe80::5efe:0101:0101 2.2.2.2 Fe80::5efe:0202:0202
ISATAP Router
IPv6
IPv4 ISATAP Tunnel
R1 R2
1.1.1.1/24 1.1.1.2/24 2.2.2.1/24 2.2.2.2/24
R3
IPv4
2000::1/64 2000::2/64
IPv6-IPv4 Tunnel
GRE IPv6 Tunnel
在GRE之上封装IPv6，采用协议号IPv6标准协议号0x86dd
封装格式如下
IPv4 Header [0x2f] Flags Protocol 0x2f GRE Header IPv6 Header IPv6 Data 2 octets 2 octets
缺点：需要进行隧道配置，牺牲效率，只能实现v6-v6设备之间的 通信
IPv6-IPv4 Tunnel
在IPv4之上直间封装IPv6，采用IPv4协议号0x29
封装格式如下
IPv4 Header [0x29] Protocol 0x29 IPv6 Header IPv6 Data
Configuration for IPv6-IPv4 Tunnel
R3：
interface ethernet 0/0 ip address 2.2.2.2 24 Interface tunnel 0 ipv6 address ::2.2.2.2 96 tunnel-protocol ipv6-ipv4 auto-tunnel source eth0/0
IPv4到IPv6的过渡技术
第1章IPv4到IPv6的过渡技术简介1.1 概述IPv6不可能立刻替代IPv4，因此在相当一段时间内IPv4和IPv6会共存在一个环境中。
要提供平稳的转换过程，使得对现有的使用者影响最小，就需要有良好的转换机制。
目前主要有四种过渡技术：●双协议栈这类技术可以让IPv4和IPv6共存于同一设备和网络中。
●隧道技术这类技术可以让IPv6业务在现有IPv4基础设施上传输。
●协议转换这类技术让纯IPv6节点能够和纯IPv4节点互相通讯。
●6PE技术这类技术可以让IPv6业务在IPv4的MPLS骨干网上传输。
1.2 双协议栈双栈节点完全支持这两种协议版本，这类节点常常被称为IPv6/IPv4节点。
这种节点和IPv6节点进行通信的时候，就像一个纯IPv6节点，而当它和IPv4节点通信的时候，又像一个纯IPv4节点。
IPv6/IPv4节点在每种协议版本下至少有一个地址。
节点使用IPv4机制进行IPv4地址配置（静态配置或DHCP），而使用IPv6机制进行IPv6地址配置（静态配置或自动配置）。
这两种协议版本都会使用DNS来解析名称与IP地址。
IPv6/IPv4节点需要有一个DNS解析器来同时解析这两种DNS记录。
DNS的A记录用来解析IPv4地址，而DNS的AAAA记录或A6记录将用来解析IPv6地址。
某些情况下，DNS只返回一个IPv4地址或IPv6地址。
如果所要解析的主机是双栈主机，这时DNS将返回这两种地址。
客户端的DNS解析器与使用DNS的应用程序均具备一些配置选项，可以让我们指定这些地址使用时的顺序或筛选器。
一般来讲，设计运行于双栈节点的应用程序需要一种机制来决定所通信的是IPv6节1IPUA_615_C1 IPv4到IPv6的过渡技术2点还是IPv4节点。
注意，DNS解析器可以运行于IPv4网络或IPv6网络中，但世界上的DNS树多数只支持IPv4网络层。
1.3 隧道技术虽然整个IPv4基础设施仍然是基础，但可以用隧道机制在基础设施上部署IPv6。
ipv6过渡技术总结2
ipv6过渡技术总结1500字随着互联网的快速发展，IPv4地址资源的短缺问题越来越严重。
为了解决这个问题，IPv6作为下一代互联网协议应运而生。
然而，由于网络上还存在大量的IPv4设备和服务，需要一种过渡技术来实现IPv4到IPv6的平滑过渡。
下面是对IPv6过渡技术的总结。
1.双栈技术(Dual Stack)双栈技术是最直接的IPv4到IPv6的过渡方式，即网络设备同时支持IPv4和IPv6协议栈。
通过在网络设备上同时配置IPv4和IPv6地址，实现IPv4和IPv6之间的互通。
这种方式简单、可靠，但需要占用较多的网络资源。
2.隧道技术(Tunneling)隧道技术通过在IPv6网络和IPv4网络之间建立隧道来进行通信。
IPv6数据包被封装在IPv4数据包中进行传输，然后在目标网络上解封装，将IPv6数据包还原。
常见的隧道技术有IPv6 over IPv4隧道和IPv6隧道自动配置协议。
3.转换技术(Translation)转换技术可以实现IPv4和IPv6之间的地址转换，使得IPv4设备可以访问IPv6网络，或者IPv6设备可以访问IPv4网络。
常见的转换技术有网络地址转换(NAT64)、地址前缀转换(AMT)和IPv6和IPv4互通IPv6 (IVI)等。
4.双协议栈技术(Dual Protocol Stack)双协议栈技术指的是在一个网络设备上同时运行IPv4和IPv6协议栈，通过一个转发引擎来实现IPv4和IPv6之间的互通。
双协议栈技术相比于双栈技术可以更好地支持IPv4和IPv6的独立管理，并且能够灵活地配置和升级网络。
5.混合栈技术(eDS-lite)混合栈技术是一种节省IPv4地址资源的方式，通过在IPv4较为充足的网络上使用IPv6来节省IPv4地址的使用。
网络上的IPv4数据包被封装在IPv6数据包中进行传输，然后在目标网络上解封装，将IPv4数据包还原。
总的来说，IPv6过渡技术是为了解决IPv4地址资源短缺问题，实现IPv4到IPv6的平滑过渡而存在的。
IPv6过渡技术v2.2
# interface tunnel 0 ipv6 address 1:2::2/104 source ethernet0/0 destination 1.2.0.1 tunnel-protocol ipv6-ipv4 # ipv6 route-static 1:: 64 tunnel0 #
# interface tunnel 0 ipv6 address ::1.2.0.2/96 source ethernet0/0 tunnel-protocol ipv6-ipv4 auto-tunnel #
24
第二章 隧道技术介绍
第一节 第二节 第三节 第四节 第五节 第六节
IPv6载荷 IPv6头部 GRE头部 类型 0x86dd IPv4头部 协议 47 封 装 顺 序
11
IPvRE隧道---转发流程
载荷 IPv6
载荷 IPv6 GRE IPv4
IPv4网络
GRE隧道
IPv6网络
14
第二章 隧道技术介绍
第一节 第二节 第三节 第四节 第五节 第六节
IPv6 GRE隧道 手动隧道 兼容自动隧道 6to4隧道 ISATAP隧道 6PE隧道
15
IPv6手动隧道---封装过程
IPv6载荷
IPv6头部
IPv4头部 协议 41
使用特殊的IPv6地址
IPv4兼容地址
::1.0.0.1
封 装 顺 序
::w.x.y.z
IPv4网络 兼容自动隧道 ::2.0.0.1
IPv4网络
IPv4网络
::1.1.1.2
兼容自动隧道
::2.1.1.2
ipv6过渡技术总结
ipv6过渡技术总结1500字IPv6过渡技术是指在IPv4向IPv6过渡的过程中所采用的一系列技术手段，以确保网络的平稳过渡和互通性。
在IPv6过渡技术中，最常用的技术包括：1. 双协议栈（Dual Stack）：双协议栈是一种最简单的IPv6过渡技术，即在同一台设备上同时运行IPv4和IPv6协议栈。
通过双协议栈技术，设备可以同时支持IPv4和IPv6的通信，使得IPv6网络能够逐渐替代IPv4网络，同时兼容旧有的IPv4网络。
2. 隧道技术（Tunneling）：隧道技术是一种通过在IPv6网络中封装IPv4报文的方式来实现IPv4和IPv6之间的通信。
隧道技术可以将IPv4报文封装在IPv6报文中进行传输，在IPv6网络中解封装后，再将IPv4报文转发到目标IPv4网络。
通过隧道技术，IPv6网络可以与IPv4网络相互通信，实现平滑过渡。
3. NAT64/DS-Lite：NAT64/DS-Lite是一种将IPv6报文映射为IPv4报文的技术，用于实现IPv6网络与IPv4网络之间的互通。
NAT64技术将IPv6报文转换为IPv4报文传输给IPv4网络，而DS-Lite技术则是将IPv4报文转换为IPv6报文传输给IPv6网络，这两种技术结合使用可以实现IPv6和IPv4的互通。
4. 逐步部署（Incremental Deployment）：逐步部署是一种渐进式的IPv6过渡策略，即在现有的IPv4网络中逐步引入IPv6技术，将IPv6网络逐渐扩展，实现IPv6网络与IPv4网络的共存和互通，并最终使IPv6网络成为主导。
5. IPv6地址转换（IPv6 Address Translation）：IPv6地址转换是一种将IPv6地址转换为IPv4地址或将IPv4地址转换为IPv6地址的技术。
通过地址转换，可以实现IPv6和IPv4之间的互通，并为IPv6网络逐渐取代IPv4网络提供支持。
以上是IPv6过渡技术的主要技术手段，通过这些技术手段可以实现IPv6网络与IPv4网络的平稳过渡和互通。
IPV6培训资料
IPV6培训资料一、IPV6 简介在当今数字化时代，网络连接成为了我们生活和工作中不可或缺的一部分。
随着互联网的不断发展，IP 地址的需求日益增长，IPv4 地址资源的枯竭促使了 IPv6 的诞生和发展。
IPv6 是“Internet Protocol Version 6”的缩写，即互联网协议第 6 版。
它是用于替代现行 IPv4 协议的下一代互联网协议。
IPv6 具有更大的地址空间，这是其最显著的特点之一。
IPv4 采用 32 位地址，大约能提供43 亿个地址，而 IPv6 采用 128 位地址，地址数量几乎可以说是无限的，能够为地球上每一粒沙子都分配一个独立的 IP 地址。
二、IPv6 的地址格式IPv6 地址的表示方式与 IPv4 有很大的不同。
IPv6 地址通常由 8 组16 进制数组成，每组之间用冒号“：”分隔。
例如：2001:0db8:85a3:0000:0000:8a2e:0370:7334 。
为了简化书写，当连续几组数值为 0 时，可以用双冒号“：：”来替代，但在一个地址中只能使用一次双冒号。
三、IPv6 的优势1、海量的地址空间如前文所述，IPv6 解决了 IPv4 地址不足的问题，能够满足未来物联网、智能家居、智能城市等大量设备接入互联网的需求。
2、更高效的路由和数据包处理IPv6 的包头设计更加简单高效，减少了处理开销，提高了网络传输效率。
3、增强的安全性IPv6 支持 IPsec 协议，可以提供更好的数据加密和认证，增强了网络通信的安全性。
4、即插即用IPv6 支持自动配置，设备接入网络时可以自动获取 IP 地址和其他网络参数，实现即插即用，方便了设备的联网使用。
四、IPv6 的部署和应用现状目前，全球范围内 IPv6 的部署正在逐步推进。
许多国家和地区都制定了 IPv6 部署的战略和计划，以促进互联网的可持续发展。
在我国，政府也高度重视 IPv6 的发展，出台了一系列政策推动IPv6 的规模部署。
华为IPv6技术(V5
Payload Length指示该IP报文负荷长度
Source和Destination地址都是128位
IPv6
IPv4
13
来个真的！
一个IPv6数据包
14
IPv6扩展报头
IPv6扩展报头实现了一些IP层的可选功能，扩展报头位于上层 封装和IPv6基本报头之间
主要的扩展报头：
Hop-by-Hop Options header Destination Options header Routing header Fragment header Authentication header Encapsulating Security Payload header
11
IPv6报文格式
IPv6数据包由一个基本报头加上0个或多个扩展报头再加上上层协议 单元构成。 基本报头
12
IPv6基本报头
备注
version=6
Traffic Class IPv4 TOS
Flow Label用于标识数据流
Next Header IPv4 Protocol
Hop Limit IPv4 TTL
目标主机收到NS报文后，就会了解到发送主机的IP地址和相应 链路层地址
目标主机向源发送主机发送一个邻接点公告报文（NA），该报 文中包含自己的链路层地址
33
地址解析示意图
PC1
1::1/64
MAC_A
NS报文
Source Address:1::1 Link layer Address:MAC_A Destination Address:FF02::1:FF00:2
24
无状态地址自动配置—前缀获得
主机发送Router Solicitation报文 路由器回应Router Advertisement报文 主机获得前缀及其它参数 其实路由器会周期性地向外发送RA报文
IPV6-技术简介及应用PPT
其中双协议栈和隧道技术是主要的方法，而翻译机制 由于效率比较低，只在不同IP版本的元素之间进行通 信时才采用。
2.1 双协议栈技术
IPv6和IPv4是功能相近的网络层协议，两者 都基于相同的物理平台，而且加载于其上的 传输层协议TCP和UDP又没有任何区别。
3.1 发展现状（中国）
我国相关研究机构、高校、厂商及运营商也已陆续开 始跟踪与关注 IPv6技术发展，投入 IPv6技术研发， 并相继建成 IPv6试验床及实验网络，如 6Tnet （ IPv6 Telecom Trial Network ）下一代 IP 电信实验 网、湖南 IPv6实验网、中国电信集团 IPv6实验网、 中国高性能宽带信息网、中国教育与科研 CERNET IPv6试验网和中科院 IPv6城域网等。
1.2.3 IPv6的安全保障
IPv6将IPSec集成到协议内部，从此IPSec将 不再单独存在。IPv6提供了以下安全保障：
– 1、端到端的安全保证 – 2、对内部网络的保密 – 3、通过安全隧道构建安全的VPN – 4、通过隧道嵌套实现网络安全
2. IPV4到I
IPv6技术
主要内容
1: IPV6的概况 2：IPV4向IPV6过渡技术 3: IPV6的发展现状及面临的问题 4：IPV6应用前景
1. IPV6的概况
近年来对Internet的攻击时有发生，其主要 原因就是利用了目前Internet协议TCP/IP中 存在的安全漏洞。IP protocol version6,简 称IPv6，是为了解决现行IP协议存在的问 题而提出来的新版本协议。
IPV6实现了网络层的基本安全，采用IPSec安 全技术。
IPv6网络过渡技术
IPv6网络过渡技术1、引言随着互联网IPv4公网地址资源的不断消耗，各个国家和地区都加大了对IPv6的部署力度。
2010年已成为IPv6商业发展的元年。
全球范围内的电信运营商相继宣布IPv6商用计划。
其中，美国最大的有线电视运营商Comcast年初正式宣布IPv6商用计划，其用户可以从今年第二季度起自愿选择使用IPv6服务。
中国移动在3GPP立项研究移动网络向IPv6过渡问题，提出了自己的PNAT方案，并进行了相关业务的演示，准备在移动互联网领域展开IPv6部署的试点工作。
向IPv6网络的过渡过程中，各种网络和业务场景繁杂，本文分析了向IPv6网络过渡过程中，运营商对于技术选择的考虑和IPv6用户管理的方法，阐述了上海贝尔提出的二层感知NAT技术。
2、IPv6过渡技术目前，从IPv4向IPv6的过渡技术主要包括三类，即双栈，隧道和翻译技术。
实现lPv6节点与IPv4节点互通的最直接的方式是在IPv6节点中加入IPv4协议栈。
具有双协议栈的节点称作“IPv61/IPv4节点”，这些节点既可以收发IPv4数据包，也可以收发IPv6数据包。
隧道机制提供了利用现有IPv4网络架构实现IPv6通信的方法。
当纯IPv4主机和纯IPv6主机之间进行通信的时候，由于双方协议栈的不同，必然需要对协议进行翻译转换。
在IPv6过渡策略选择上，许多运营商确定以双栈作为初期阶段向IPv6演进的优选策略。
在运营商完全迁移到IPv6之前，用户仍需访问原有IPv4网络服务，并可访问纯IPv6网络。
因此IPv4业务的连续性和IPv6的过渡成为两个同等重要的问题。
目前业界有代表性的方案包括三种，即LSN，DS-Lite和NAT64等。
LSN技术基于网络进行大规模地址和端口转换，它可以支持数百万的并发用户会话，并进行相关的用户数据和策略管理。
LSN最大的问题在于地址空间的维护。
在DS-lite方案中运营商设备和家庭网关之间网络采用IPv6，当家庭网络IPv4终端发送数据包至IPv4时，家庭网关截获IPv4数据包，并将其封装到IPv6数据包内部，通过隧道传送至运营商LSN，LSN解封装数据包并执行NAT44转换。
IPv6过渡技术介绍
IPv6过渡技术介绍IPv6是下一代互联网协议，它的引入解决了IPv4地址不足的问题。
然而，由于互联网上广泛采用的IPv4系统仍然在使用中，需要一种过渡技术来平稳地将IPv4迁移到IPv6上。
本文将介绍几种常见的IPv6过渡技术。
1. 双栈技术（Dual Stack）双栈技术是一种较为简单的IPv6过渡技术，它同时支持IPv4和IPv6两种协议。
通过在主机或路由器上安装并配置IPv4和IPv6协议栈，实现对双协议的支持。
这样，当IPv6可用时，主机或路由器可以使用IPv6进行通信，当IPv6不可用时，仍然可以使用IPv4。
2. IPv6隧道（IPv6 Tunneling）IPv6隧道技术是一种将IPv6数据包通过IPv4网络传输的技术。
在IPv6隧道中，IPv6数据包被封装在IPv4数据包中，通过IPv4网络传输到目的地，然后再解封装出IPv6数据包。
这样可以在IPv4网络中传输IPv6数据，实现IPv6网络的扩展。
3. IPv6转换（IPv6 Transition）IPv6转换技术是将IPv6数据包转换为IPv4数据包或将IPv4数据包转换为IPv6数据包的过程。
常见的IPv6转换技术包括IPv6 over IPv4（IPV6在IPv4上运行）、IPv4 over IPv6（IPv4在IPv6上运行）、NAT64等。
4. 双协议栈（Bump-in-the-Stack）双协议栈是一种在传输层上进行IPv4与IPv6转换的技术，它通过在传输层拦截IPv4或IPv6数据包，然后将其转换为另一种协议，最后再交付给目标主机。
这种方法通过网络协议栈的修改来实现IPv4与IPv6互通。
5. NAT64（Network Address Translation IPv6 to IPv4）NAT64是一种IPv6到IPv4的网络地址转换技术，它允许IPv6主机访问IPv4资源。
在NAT64网络中，IPv6数据包被封装为IPv4数据包，并通过NAT64网关进行转换。
IPv6过渡机制
自动隧道
6over4 IPv4兼容IPv6自动隧道技术 6to4 ISATAP 隧道代理
6to4
6to4隧道也属于一种自动隧道，隧道也是使 用内嵌在 IPv6地址中的 IPv4地址建立的。 与IPv4兼容自动隧道不同， 6to4自动隧道 支持Router到Router、 Host到Router、 Router到Host、Host到 Host。这是因为 6to4地址是用 IPv4地址做为网络标识，其 地址格式如下：
IPv6取代IPv4阶段
这是IPv4向IPv6过渡的第4阶段，即IPv6完全成熟阶段。 在这一阶段中，IPv6网络将完全取代IPv4网络，IPv4网络 将退出历史舞台，并且一去不复返了。
双栈技术
• 双协议栈技术是指在设备上同时启用IPv4 和IPv6协议栈。IPv6和IPv4是功能相近的 网络层协议，两者都基于相同的底层平台。
IPv6网络。
如果 6to4网络 2中的主机要与 IPv6网络互通，在 其边界路由器上配置路由指向的下一跳为 6to4中 继路由器的 6to4地址，中继路由器的 6to4地址 是与中继路由器的 6to4隧道的源地址相匹配的。
6to4网络2中去往普通IPv6网络的报文都会按照 路由表指示的下一跳发送到6to4中继路由器。 6to4 中继路由器再将此报文转发到纯 IPv6 网络 中去。当报文返回时，6to4 中继路由器根据返回 报文的目的地址（为 6to4地址）进行 IPv4报文 头封装，数据就能够顺利到达6to4网络中了。
2002:d253:8302::/48
由于6to4隧道只能和6to4站点通信，所以要给E1接口配置 6to4地址，让主机能获得6to4地址，下面是路由器上6to4 的配置。
Config t Ipv6 unicast-routing Int fa0/1 Ipv6 address 2002:d253:8202:1::/64 No shut Int tunnel1 No ip address Ipv6 address 2002:d253:8202::1/128 Ipv6 unnumbered fa0/1 Tunnel source fa0/0 Tunnel mode ipv6ip 6to4 Exit Ipv6 route 2002::/16 tunnel1
IPV6培训材料
IPv6的地址结构
IPv4和IPv6 兼容的地址
在IPv4向IPv6 过渡阶段，发生在IPv4和IPv6混合环境中，定
义了兼容的地址表示形式：
x:x:x:x:x:x:d.d.d.d，
其中x是地址中6个高阶16位分组的十六进制值，d是地址中4 个低阶8位分组的十进制值（标准IPv4表示）。
5
IPv6简介 IPv6具有优于IPv4的新特性
➢ IPv6不存在广播风暴：在IPv4中大量采用了广播地址，从 而产生了一系列问题，最令人生畏的就是广播风暴；广 播风暴不仅会占用大量的网络带宽，还在时时干扰这网 络节点的工作，因为网元要时时处理广播内容；在IPv6 中不会出现上述的广播风暴，因为IPv6用组播代替了广 播，而且还增加了两种类型的通信：单播（与IPv4中的 完全一样）和任播（允许同一地址被放置到多台设备上， 当路由器接收到目的地址是任播地址的数据包时，就将 它路由到最近的共享同一地址的主机上）。
内容提要
现互联网存在的危机和IPv6简介 IPv4地址的基础知识
IPV6概述
IPv6的地址结构和类型 IPV6和IPV4对比 IPV6的基本协议
IPV6和IPV4互通技术
IPV6试点简介
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IPv4网络潜伏着两大危机
IPIPvv44网网络络潜潜伏伏着着两两大大危危机机
今天的互联网大多数应用的是IPv4协议，IPv4协议已经使用了20多年， 在这20多年的应用中，互联网应用取得了巨大的成功，同时随着应用范 围的扩大，它也面临着越来越不容忽视的危机现存的IPv4网络潜伏着两 大危机： 地址枯竭和路由表急剧膨胀
➢ 增加了有效性： IPv6中的报头排列为64位，比V4的32位 排列处理速度大大加快；另外，IPv4报头中包含的大部 分可选择信息都被去掉了；在IPv6报头中这些选项信息 以扩展报头形式出现，跟在基本报头的字段后面。由于 基本报头是固定长度，这也大大提高了处理速度。
IPv6专题培训IPv6组播技术基础课件
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IPv6专题培训IPv6组播技术基础
组播协议概述
l 组播协议
•组播网络
[ 主机通信协议
− MLD（v1、v2)，用于了解接口所连接的
网络是否有主机要接收某个组或者某个(源，
组）的数据 [ 组播路由协议
•MLD
•查询
[ 域间组播协议
[ 组播拓扑分离协议
•报告
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• 对组FF0E::9除了源2001::4以 外的所有源的组播数据被转发
•IS_EX (2001::4) for FF0E::9
•SSM = Source Specific Multicast •Query Interval (125sec)
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IPv6专题培训IPv6组播技术基础
•内容 介绍
•第1章 组播简介
•第2章 组播协议基础
•第3章 组播协议详述
•第4章 组播配置举例
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IPv6专题培训IPv6组播技术基础
什么是组播？
三种传输模型 l Unicast：一对一的传输模型 l Broadcast：一对所有的传输模型 l Multicast：一对一组（多）的传输模型 所谓“组”，可以理解为有某个共同特征的对象的集合
l MLD的作用 l MLD版本间的差异 l 现实中的MLD
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IPv6专题培训IPv6组播技术基础
组播路由协议—PIM-SM （Sparse Mode）
l PIM-SM协议机制
[ 显式加入（Explicit join）模型 [ 可以建立以汇聚点(Rendezvous Point, RP)或者源为根的组播分发树
IPv4向IPv6的过渡技术介绍
IPv4向IPv6的过渡策略邱翔鸥移动网络向移动IPv6的过渡过程中，IPv4的网络和业务将会在一段相当长的时间里与IPv6共存，许多业务仍然要在IPv4网络上运行很长时间，特别是IPv6不可能马上提供全球的连接，很多IPv6的通信不得不在IPv4网路上传输，因此过渡机制非常重要，需要业界的特别关注和重视。
IPv4向IPv6过渡的过程是渐进的，可控制的，过渡时期会相当长，而且网络/终端设备需要同时支持IPv4和IPv6，最终的目标是使所有的业务功能都运行在IPv6的平台上。
1、IPv4到IPv6的过渡方法从IPv4到IPv6的过渡方法有三种：网络元素/终端的双协议栈、网络中的隧道技术以及翻译机制。
其中双协议栈和隧道技术是主要的方法，而翻译机制由于效率比较低，只在不同IP版本的元素之间进行通信时才采用。
(1)网络元素和移动终端上的IPv4/IPv6双协议栈双协议栈是非常重要的过渡机制，从网络方面来看，网络设备(如GGSN)实现双协议栈对于实现IPv4和IPv6的接入点并完成IPv6-in-IPv4的隧道都是至关重要的，另外运营商IP网络和公众因特网边缘的边际路由器也应该是双栈路由器。
从移动终端来看，需要通过双协议栈来访问IPv4和IPv6的业务而不需要网络上的翻译机制。
(2)隧道技术如将IPv6的数据包封装在IPv4的数据包中并在隧道的另一端解除封装，这也是一种非常重要的过渡方法，隧道技术要求在封装和解除封装的节点上都有IPv4/IPv6双协议栈的功能。
隧道技术又分为自动和人工配置两种，人工配置的隧道技术是在隧道的终点人工配置到某个特定的IPv4地址；对于自动隧道技术来说，封装是自动在进行封装的路由器/主机上完成的，隧道终点的IPv4地址被包含在目的地址为IPv6地址的数据包中，如“6to4”隧道技术。
(3)网络上的IPv4-IPv6协议翻译器：翻译器是纯IPv4主机和纯IPv6主机之间的中间件，使两种主机不需要修改任何配置就可以实现彼此之间的直接通信，翻译器的使用对于移动终端来说是透明的，头标转换是一种重要的翻译机制，通过这种方法IPv6数据包的头标被转换为IPv4数据包的头标，或者反过来，IPv4转换为IPv6，有必要的时候对校验进行调整或重新计算，NAT/PT(Network AddressTranslator/Protocol Translator)就是采用这种机制的一种方法。
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手工配置隧道和GRE隧道
IPvY IPvX
IPvY
在隧道两侧节点上配置隧道 – – – – 隧道类型是IP-in-IP或GRE（GRE更容易管控） 可以是4-over-6, 或6-over-4隧道 端点不维护隧道状态，封装简单，易于实现，转发效率高 手工配置
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IPv4/IPv6双栈
双栈技术已经过商用网络验证， 技术最为成熟
IPv4骨干网
IPv6骨干网
网络双栈能够在开启IPV6的同时 不影响现网IPV4业务
现网设备升级双栈的风险低于 IPv6单栈，现网升级实施保护投 资 双栈不能解决地址短缺，大规模 地部署双栈使得管理变得复杂， 所以双栈适合初期部署 终端需要支持双栈，满足对 IPv4/IPv6内容同时访问
预计到2012年，中国电信还可获得的IPv4地址2~3千万，后续将无法再获得IPv4地址，业 务持续发展和IPv4地址即将耗尽是中国电信必须面对的现实问题； 应对地址短缺，IPv6是解决地址问题的根本手段，但关键是如何在地址枯竭前完成从IPv4 向IPv6的平滑演进？
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Tunnel broker（RFC 3053）Tunnel Broker:代替client管理tunnel server router侧，包括tunnel的启动，维护和删除，负责对client的认证和接入控制
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通常应用于IPv6孤岛间互连；利用6to4， IPv6站点可以不依赖于运营商IPv6基础而 互通
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L2TP隧道
BRAS支持v6/v4双栈接入，v6/v4 双栈终端PPPoEv6接入v6/v4双栈
IPv4骨干网 IPv6骨干网
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其它隧道技术
IPSEC：常用于企业网需要安全的场景下
6PE
– – – PE升级IPv6即可，原理同IPv4 VPN，即将整个IPv6看作为IPv4的一个VPN IPv6-in-MPLS，适用于有MPLS网络的场合 6VPE提供IPv6 VPN业务
IPv6产品试商用
大量产品成熟
实验部署IPv6
IPv6场景增加
IPv6成熟
少量开发IPv6应用
实验应用、试商用
规模商用
IPv6产业链发展的不同步，IPv4和IPv6将于很长时期处于共存期，需实现IPv4/IPv6的互通
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早期IETF提出的思路太理想化，近来提出了多种演进技术的组合方案
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目 录
IPv6发展及演进总体原则 IPv6演进技术的分析及部署建议 IPv6试点及验收标准建议
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其他很少用到技术 – Teredo（RFC4380）应用于ISATAP不能穿越NAT的情况，采用UDP封装，地址 中包含NAT端口，过程复杂
–
–
6voer4（RFC2529）应用场景是一个IPv4组播域内多个主机需要IPv6连接的情 况，使用6 over 4的接口将这个IPv4组播域作为其虚拟链路层
隧道技术对比
手工配置隧道 及GRE隧道
关键特征 静态配置
6to4
L2TP
ISATAP
可使用私网地 址
Softwire
控制技术， 可以自动发 现和配置隧 道 骨干网和宽 带接入 低 无 Hub&Spoke 模式需要HG 支持 成熟度低
IPv6地址内嵌IPv4公网地址； 基于PPP，隧道从 采用知名前缀 BRAS发起
电信业务发展决定了IPv6演进技术的选择
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物联网 M2M 移动 互连网 宽带 上网 互连网 视听 企业 专线
IP地址将成为物联网发展的瓶颈，物联网规模发展预计会有
2－3亿地址需求，公网地址…
到2011年，电信C网用户达到1亿，移动终端所
需IP地址约5000－7000万，可使用私网地址…
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IPv4
HG
IPv6 双栈
终端及业务：双栈或IPv4单栈
v4
v4/v6 图 L2TP方案 v4/v6
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ISATAP隧道
2001:DB8::5EFE:C0A8:101: 192.168.1.1 2001:DB8::5EFE:A00:1 10.0.0.1 RFC 5214
只适合站点内 通信
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转换——无状态的IP/ICMP翻译
Translator IPv6 0::ffff:0:x.y.z.v Translator翻译规则 0::ffff:a.b.c.d 0::ffff:0:x.y.z.v SIIT – – – – 无状态的IP/ICMP翻译SIIT(RFC 2766)；同样存在ALG问题 不能解决地址不足，没有实现，只用于NAT-PT翻译时的字段翻译 IPv4-Mapped地址(0::ffff:0:x.y.z.v)和IPv4-Translated地址(0::ffff:a.b.c.d)用于自动翻译 64:FF9B::/96替代原来定义的IPv4-Mapped和IPv4-Translated，或者采用运营商前缀 IPv4 a.b.c. d a.b.c.d x.y.z.v
ISATAP
IPv4
ISATAP Gateway Native IPv6
ISATAP
172.0.0.1 2001:DB8::5EFE:AC00:1/64
2001:db8:1:::1
ISATAP (Intra-Site Automatic Tunnel Addressing Protocol) – IPv6-in-IP；地址格式Prefix:0:5EFE:a.b.c.d
6to4 Relay Native IPv6
192.88.99.1 2002:C058.6301::/48
6to4节点间互连 – – – – 自动隧道，不维护隧道状态，封装简单 依赖于6to4 relay与Native IPv6互通 路由扩展性差
2001:db8::1
IPv6-in-IP；采用知名前缀2002:a.b.c.d::/16，内嵌IPv4公网地址
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IPv6演进技术汇总（3类主流过渡技术）
双栈技术 隧道技术 手工隧道/GRE隧道 转换技术 NAT444
6to4隧道
L2TP隧道 IPv4/IPv6双栈 ISATAP隧道
NAT－PT
NAT64 IVI/DIVI
Softwire
6PE/6VPE 6RD DS-Lite
双栈技术是IPv6演进基础，针对不同阶段、不同场景下双栈可以和隧道、转换技术组合使用
BRAS，获得v4/v6双栈地址
在不支持双栈接入的局点，v6/v4 双栈终端PPPoE接入现网v4 BRAS 现网v4 BRAS建立L2TP 隧道到双栈
双栈城域网 L2TP隧道 v4 BRAS v4/v6 BRAS
BRAS，将PPP连接终结到双栈
BRAS（LNS），双栈BRAS给终端 分配v4/v6双栈地址 接入设备二层透传v6报文
通常应用于骨干网络中少量的网络互连
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6to4隧道
6to4
2002:101:101:0:IntID 1.1.1.1 2002:202:202:0:IntID 2.2.2.2 RFC3056
6to4
IPv4
适用场景
网络设备间的 IPv6孤岛互联 高 有部署 和终端无关
IPv6孤岛互联
宽带接入
站点内
成熟度 部署情况 是否要求终 端支持 主要问题
高 有部署 终端已支持
高 有部署 和终端无关
高 有部署 终端已支持
配置工作量大
需要IPv4公网地址，不能节 约地址。路由发布有问题
双栈用户的v4和v6 流量都要经过LNS
中国电信IPv4地址统计：
年份 IPv4地址数 年新增
2006 3609万
2007 4716万 1107万
2008 6549万 1833万
2009 8041万 1492万
中国电信宽带用户发展预测：
年份 宽带用户数 新增
2009 5878万
2010 6791万 913万
2011 7659万 868万
2012 8616万 957万
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IPv6演进技术的总体使用建议