ipv4／ipv6过渡技术的研究报告

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1、-IPv4／IPv6过渡技术的研究IPv4协议以其简单易用性获得了巨大的成功，然而随着计算机技术、通信技术和互联网事业的持续飞速发展、用户数量的骤增，网络规模不断扩大，在促进经济社会发展的同时。也造成了32位IPv4地址资源严重不足。据ICANN公布的最新数据：IPv4地址已在2011年8月耗尽。同时，随着网络设备和节点的急剧增加，IPv4协议已经严重暴露出诸如路由表庞大、QoS、安全、移动通信等方面的缺点和不足。为解决IPv4协议的诸多缺点和不足，保证网络健康有序的发展，Internet工程任务组(IETF)着手开发了IPv6协议。该协议将地址位增大到12

2、8位。彻底解决了当前IP地址严重短缺的问题．同时内嵌的IPSec等技术也对IPv4协议的安全性等问题做了相应的解决。IPv6的出现不仅解决了网络地址资源数量的问题，同时也为众多终端设备接人互联网提供了深入社会每个角落的真正的宽带网，而且它所带来的经济效益将非常巨大。然而目前互联网中IPv4仍然占据主导地位，如何使现有的IPv4和人们憧憬的IPv6之间相互通信和共存，成为摆在人们面前的首要任务。若要IPv6最终取代IPv4，使未来的互联网全面过渡到IPv6局面，如何使现有的IPv4和人们憧憬的IPv6之间相互通信和共存，成为摆在人们面前的首要任务。而且IPv4

3、向IPv6的过渡不是一蹴而就的，所以目前要做的首要任务就是使IPv6和IPv4共存。IETF(InternetEngineerTaskForce)认为，目前最佳的解决方案是共存而不是过渡。.---1.IPv4到IPv6的几种过渡策略由于当前网络运行的IPv4协议己经相当成熟，基于IPv4协议的各种软、硬件资源非常丰富。IPv4网络经过多年的发展，规模已十分庞大。IPv4网络结构极其复杂，不能完全通过现有的过渡机制来实现简单的过渡，同时基于IPv4的网络设备和应用不能通过简单的升级来实现对IPv6的支持。考虑到网络设备需要一定的更换周期，并且目前IPv4网络中

4、庞大数量的IPv4应用不能在短期内移植到IPv6网络等情况，我们认为纯IPv4网络向纯IPv6网络过渡需要相当长的时间，在这段时间内。需要IPv4网络和IPv6网络共存。1.1过渡原则事实上在IPv6被提出之初，就将过渡问题列为其核心问题。如今的各种过渡方案正是本着如下原则进行研究：(1)现有的主机能在任何时候进行升级，与其它主机或路由器的升级是完全独立的；(2)仅使用IPv6协议的新主机可以在任何时候被加入，完全不依赖于其它主机或路由器的结构；(3)现有的IPv4主机在安装了IPv6协议之后，能够继续使用IPv4地址且不需要使用额外的地址；(4)将现有的I

5、Pv4节点升级到IPv6，或者是部署新的IPv6节点，都只需要较少的准备。.---1.2过渡步骤从IPv4到IPv6的协议过渡包括以下两个步骤。(1)IPv6协议必须被开启并全面支持，包括路由、应用程序服务器、网络服务、使用或参与这些服务的终端系统和客户端等。(2)IPv4协议必须被关闭，至少在网络中停止对IPv4协议的支持。经过近几年的研究和实验，已提出了十多种IPv4/IPv6的过渡技术。这些技术大多已经相当成熟，且已有相应的产品发布。我们可以将它们分为三大类别：双协议栈技术、隧道技术以及翻译技术。2.三种基本过渡技术2.1双栈技术(DualStack)

6、双协议栈技术是实现过渡技术常用的方式，是指在网元中同时具有IPv4和IPv6两个协议栈，既可以接收处理IPv4数据报，也可以接收处理IPv6数据报。对主机而言，“双栈”指其可根据需要对业务产生的数据进行IPv4封装或者IPv6封装。对路由器而言，“双栈”指在设备中维护IPv6和IPv4两套路由协议栈，分别支持独立的IPv6和IPv4路由协议，使路由器既能与IPv4主机通信也能与IPv6主机通信。.---双栈的工作方式包括三个部分：(1)如果应用程序使用的目的地址是IPv4地址．就使用IPv4协议栈：(2)如果应用程序使用的目的地址是嵌入IPv4的IPv6地址

7、．就将IPv6数据包封装到IPv4中；(3)如果目的地址是纯IPv6地址。就使用IPv6协议。在过渡的初始阶段，所有支持IPv6的主机将同时具有IPv4协议栈。它们能够使用IPv4分组直接和IPv4节点通信．也可以使用IPv6分组直接和IPv6节点通信。双协议栈技术并不一定要和隧道技术一起使用．但创建隧道一定要有双协议栈技术的支持。双协议栈技术概念清晰。易于理解．网络规划相对简单，但是对网络设备要求比较高，网络设备不仅要支持IPv4和IPv6双重路由议，还要维护大量的协议和数据。同时网络改造投资大周期长。双协议栈的协议结构如下图。IPv6／IPv4双协议栈I

8、Pv4应用IPv6应用TCP/UDP协议IPv6协议