通信工程师从IPv4到IPv6的演进策略

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5.4.6 从IPv4到IPv6的演进策略

目前Intemet上成千上万的主机、路由器等M络设备都运行着IPv4.这就决定了IPv4的网络向IPv6演进将是一个浩大而且烦杂的工程，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。

IETF专门有一个小组V6ops从事描述演进方案并且确定在演进中使用的具体工具的工作。V6ops工作组主要工作是制订在IPv4/IPv6共享网络上的操作指导规范，并提供关于如何把IPv6应用到现有IPv4网络和新的网络设备上的指导方针。在IPv6的发展道路上，与已有的IPv4网互通是不可回避的问题。

IPv6与IPv4互通包括3个层面：与IPv4终端或服务器互通，与IPv4网互通以及通过骨干IPv4网与对端IPv6网连接。针对不同的互通需求，己经有不同的技术标准出现。与IPv4终端或服务器互通可以采用双协议栈技术来实现，对于需要跨越IPv4设备的IPv6网络之间的互连可以采用隧道技术。单一的IPv6网络需要访问IPv4互联网，可以采用协议转换技术NAT/PT（地址翻译与报头转换技术）。在设备中支持这些互通标准，是对设备商的基本要求。

1.双协议栈

双协议栈方式是过渡阶段的一种主要的方式。双协议栈方式是指主机同时运行IPv4和IPv6两套协议栈，同时支持两个版本的网络层IP协议标准。主机和路由器都可以通过双栈方式来获得和IPv4及IPv6节点的通信能力。

双栈工作方式描述如下。

（1）如果应用程序使用的目的地址是IPv4地址，则使用IPv4协议栈。

（2）如果应用程序使用的目的地址是嵌入IPv4地址的IPv6地址，IPv6就封装到IPv4中。

（3）如果目的地址是IPv6地址，则使用IPv6地址，或者封装在默认配置的隧道中。

　　2.隧道技术

隧道技术在过渡阶段中是IPv6单独子M间通信的基本手段。这种机制在IPv4网络“海洋”之上连接孤立的IPv6节点“孤岛”.隧道技术将IPv6的分组封装到IPv4的分组中，封装后的IPv4分组将通过IPv4的路由体系传输，分组报头的“协议”域设置为41,表示这个分组的负载是一个IPv6的分组，以便在适当的地方恢复出被封装的IPv6分组并传送给目的站点？在IPv6变为主导后，此技术可以反过来作为IPv4“孤岛”的连接方式。

3.地址翻译与报头转换技术（NAT/PT）

隧道技术一般用于IPv6节点间的通信，而对于IPv4和IPv6节点间的通信，采用直接对IPv4和IPv6报文进行语法和语义翻译的NAT/PT技术。在IPv6网络和IPv4网络之间设HNAT/PT网关，当IPv6子网中有IPv6分组发给网关时，网关将其转化成IPv4分组发向IPv4子网；反过来，当IPv4子网中有数据分组要发送给IPv6网络时，网关就将其转化成IPv6分组发向IPv6子网。NAT/PT网关要维护一个IPv4和IPv6地址的映像表。

NAT/PT技术是在SIIT（StatelessIP/ICMPTranslator）技术上发展起来的。SIIT是一种网络层的翻译技术。NAT/PT技术主要是按照协议规范规定的报头格式对IPv4和IPv6进行转化，从而连接IPv4和IPv6两个部分。转化分为两个部分，一个是IPv4和IPv6地址的转化，另一个是IPv4和IPv6报头的转化。

IPv6的最终实现还需要很长时间。但是由于各种推动因素的加剧，IPv6网络的大规模实施己经为期不远。网络过渡时期中IPv4和IPv6技术将保持长时间共存，并最终过渡到IPv6。