从IPv4到IPv6过渡策略

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1、分类号BJ82计算机世界/2001年/11月/05日/第D22版/互联前沿从IPv4到IPv6的过渡策略任绮年蔡明随着互联网技术的不断发展IPv4的许多缺陷逐渐暴露出来其中最突出的是IP地址空间将被耗尽和主干路由表不断增长的问题按照目前互联网的发展速度IPv4地址将在2005至2010年间分配完毕为了彻底解决目前IPv4遇到的问题并对未来的应用提供更好的支持Internet工程组IETF的IPng工作组IPngWorkingGroup提出了修改IP协议的建议新的建议是IP的第6个版本因此也称为IPv6IPv6具有长达128位的地址空间可以彻底解决IPv4地址资源不足的问题除此之外I

2、Pv6还采用分级地址模式高效IP包头服务质量主机地址自动配置认证和加密等多项技术过渡技术的概述与现状如何完成从IPv4到IPv6的转换是IPv6发展需要解决的第一个问题现有的几乎每个网络及其连接设备都支持IPv4因此要想一夜间就完成从IPv4到IPv6的转换是不切实际的IPv6必须能够支持和处理IPv4体系的遗留问题可以预见IPv4向IPv6的过渡需要相当长的时间才能完成目前IETF已经成立了专门的工作组研究IPv4到IPv6的转换问题并且已提出了很多方案主要包括以下几个类型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TC

3、P和UDP又没有任何区别由图1所示的协议栈结构可以看出如果一台主机同时支持IPv6和IPv4两种协议那么该主机既能与支持IPv4协议的主机通信又能与支持IPv6协议的主机通信这就是双协议栈技术的工作机理图2示出了通过双协议栈的通信方式图中的双协议主机可以分别和IPv6主机及IPv4主机互通2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

4、用的技术路由器将IPv6的数据分组封装入IPv4IPv4分组的源地址和目的地址分别是隧道入口和出口的IPv4地址在隧道的出口处再将IPv6分组取出转发给目的站点隧道技术只要求在隧道的入口和出口处进行修改对其他部分没有要求因而非常容易实现但是隧道技术不能实现IPv4主机与IPv6主机的直接通信3网络地址转换协议转换技术网络地址转换协议转换技术NATPTNetworkAddressTranslationProtocolTranslation通过与SIIT协议转换和传统的IPv4下的动态地址翻译NAT以及适当的应用层网关ALG相结合实现了只安装了IPv6的主机和只安装了IPv4机器的大部

5、分应用的相互通信上述技术很大程度上依赖于从支持IPv4的互联网到支持IPv6的互联网的转换我们期待IPv4和IPv6可在这一转换过程中互相兼容目前6to4机制便是较为流行的实现手段之一6to4技术转换策略计划者考虑的关键问题是当使用者对ISP所提供的基本IPv6传输协议还没有合理的选择时如何激活IPv6路由域间的连通性当缺少本地IPv6服务时提供连通性的解决办法之一是将IPv6的分组封装到IPv4的分组中6over4隧道技术6to4是一种自动构造隧道的方式它的好处在于只需要一个全球惟一的IPv4地址便可使得整个站点获得IPv6的连接在IPv4NAT协议中加入对IPv6和6to4的支

6、持是一个很吸引人的过渡方案16to4的工作原理6to4采用特殊的IPv6地址使在IPv4海洋中的IPv6孤岛能相互连接此时IPv6的出口路由器与其他的IPv6域建立隧道连接IPv4隧道的末端可从IPv6域的地址前缀中自动提取因为站点的IPv4地址包含在IPv6地址前缀中6to4另一个让人感兴趣的特点是它可以自动从IPv6地址的前缀中提取一个IPv4地址通过这个机制站点能够配置IPv6而不需要向注册机构申请IPv6地址空间这同时也简化了ISP提供商的管理工作可以设想在一个拥有很多部门的企业里各部门内部使用私有地址和NAT技术利用6to4策略可以建立一个虚拟IPv6外部网它同样可以重新

7、建立起点到点的IP连接且允许企业在不同地方的服务器使用IPsec协议从而进一步提高了网络的安全性此外6to4机制还允许在采用6to4的IPv6站点和纯IPv6站点之间通过中继路由器6to4RelayRouter进行通信这时不要求通信的两个端点之间具有可用的IPv4连接中继路由器建议运行BGP4适应范围更广26to4的基本使用方法6to4机制的简单运用是在没有本地IPv6的ISP服务时几个IPv4站点需使用IPv6进行交互因而每一站点都需要确定一个路由来运行双层协议栈即