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／PT

1、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。双栈策略的优点是概念清晰，易于理解，网络规划相对简单，同时在IPv6逻辑网络中可以充分发挥IPv6协议的所有优点(如安全性、路由约束、流的支持等方面)。但是双栈技术也存在一些缺点：对网元设备的要求较高，需要同时支持IPv4路由协议和IPv6路由协议，这就要求其维护大量的协议和数据。另外，网络升级改造将牵涉到网络中的所有网元设备，投资大、实现周期长。

隧道技术是IPv4／IPv6过渡中经常使用到的一种过渡技术。目前的隧道技术主要实现了在IPv4数据包中封装IPv6数据包，随着IPv6技术的发展和广泛应用，未来也将会出现在IPv4数据包中封装IPv6数据包的隧道技术。隧道技术能够充分利用现有的网络投资，因此在过渡初期是一种方便的选择。但是，在隧道的入口处会出现负载协议数据包的拆分，在隧道出口处会出现负载协议数据包的重组。这就增加了隧道出入口的实现复杂度，不利于大规模的应用。

双栈技术解决了IPv6与IPv4的共存问题，但是在网络的过渡时期不可能要求所有的主机或终端都升级支持双栈，在网络中必然存在纯IPv4主机和纯IPv6主机之间进行通信的需求，由于协议栈的不同因此很自然地需要对这些协议进行翻译转换。对应协议的翻译可以分为两个层面来进行，一方面是IPv4与IPv6协议层的翻译，另一方面是IPv4应用与IPv6应用之间的翻译。前者主要是通过NAT－PT技术实现的，后者则主要通过应用代理网关ALG来实现。NAT－PT 实现了网络层的协议翻译；应用代理网关则实现应用层的协议翻译，对于不同的应用，需要配置不同的应用代理网关。翻译技术的优点是不需要进行IPv4，IPv6节点的升级改造，缺点是IPv4节点访问IPv6节点的实现方法比较复杂，网络设备进行协议转换、地址转换的处理开销较大。因此，该技术一般是在其他互通方式无法使用的情况下使用。

3、总结与展望

到目前为止，还没有一种过渡技术能够适用于所有的网络情况，各种技术都有其特定的适用环境。在部署IPv6网络的过程中，应首先明确网络应用的类型、范围和系统的类型，然后选择合适的过渡技术进行设计和实施。只有因地制宜、科学分析，才能更好地、更顺利地用最小的代价从IPv4网络世界逐步过渡到IPv6网络世界。

参考文献：

[1][美]Paul T.Ammann著，徐六通译，管理动态IP网络[M]北京：清华大学

出版社，2002