IPv4到IPv6网络的过渡技术

ＭＰ Ｌ Ｓ隧道等 目前 的隧道技术主要实现 了在 Ｉ Ｐ ｖ ４数据包 中封装 Ｉ Ｐ ｖ ６ 数据包 ．随着 Ｉ Ｐ ｖ ６ 技术的发展和广泛应用 ． 未来 也将 会出现在 Ｉ Ｐ ｖ ４ 数据包 中封装 Ｉ Ｐ ｖ ６数据包的隧道技术。 ２ ． ２ 隧道技术 的优缺点 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 出人 口的 实现复 杂度 ． ｃ ｔ ］ Ｉ Ｐ ｖ ６ ｉ ｓ ｔ ｈ ｅ ｎ ｅ ｘ ｔ — ｇ ｅ ｎ ｅ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ Ｉ ｎ ｔ ｅ ｒ ｎ ｅ ｔ ｐ ｒ ｏ ｔ ｏ ｃ ｏ １ ． Ｆ ｒ ｏ ｍ Ｉ Ｐ ｖ ４ ｔ ｏ Ｉ Ｐ ｖ ６ ， ｔ ｈ ｅ ｉ ｎ ｔ ｅ ｒ ｃ ｏ ｎ ｎ ｅ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｎ ｄ ｉ ｎ ｔ ｅ ｒ ｗ ｏ ｒ ｋ ｉ ｎ ｇ ｐ ｒ ｏ ｂ ｌ ｅ ｍ ｂ ｅ ｔ ｗ ｅ ｅ ｎ Ｉ Ｐ ｖ ４ ａ ｎ ｄ
１ 双 栈 技 术
３ Ｎ Ａ Ｔ — Ｐ Ｔ技 术
３ ． １ Ｎ Ａ Ｔ — Ｐ Ｔ技 术 的原 理 １ ． １ 双栈技术 的原理 双栈 技术解 决了 Ｉ Ｐ ｖ ６ 与Ｉ Ｐ ｖ ４ 的共存 问题 ． 但是在 网络的过渡时 双栈技术是指 在网络节点 中同时具有 Ｉ Ｐ ｖ ４和 Ｉ Ｐ ｖ ６ 两个 协议栈 ． 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 这样 。 它既可 以接收 、 处理 、 收发 Ｉ Ｐ ｖ ４ 的分组 ， 也可 以接 收 、 处理 、 收发 纯Ｉ Ｐ ｖ ４ 主机和纯 Ｉ Ｐ ｖ ６主机之间进行通信 的需求 ． 由于协议栈 的不 同 Ｉ Ｐ ｖ ６的分组 对 于主机来讲 ． “ 双栈” 是指其可 以根据需要来对业务产 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 生的数据进行 Ｉ Ｐ ｖ ４ 封装或者 Ｉ Ｐ ｖ ６ 封装 ；对于路 由器 来讲 ， “ 双栈 ” 是 为两个 层 面来 进行 ． 一 方面是 Ｉ Ｐ ｖ ４与 Ｉ Ｐ ｖ ６协议 层的翻译 ． 另一 方面 指在一个路 由器设 备中维护 Ｉ Ｐ ｖ ６ 和Ｉ Ｐ ｖ ４ 两套路 由协议栈 ． 使 得路 由 是Ｉ Ｐ ｖ ４ 应用 与 Ｉ Ｐ ｖ ６ 应用之间的翻译 前者主要是通过 Ｎ Ａ Ｔ — Ｐ Ｔ技术 器既能与 Ｉ Ｐ ｖ ４主机 也能与 Ｉ Ｐ ｖ ６主机通信 ．分 别支持独 立的 Ｉ Ｐ ｖ ６ 和 实现的 ． 后者则主要通过应用代理网关 Ａ Ｌ Ｇ来实现 。Ｎ Ａ Ｔ — Ｐ Ｔ实现了 Ｉ Ｐ ｖ ４ 路 由协议 ． Ｉ Ｐ ｖ ４ 和Ｉ Ｐ ｖ ６ 路 由信息按照各 自的路 由协议进 行计 算 ， 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 维护不同的路由表 Ｉ Ｐ ｖ ６ 数据报按照 Ｉ Ｐ ｖ ６ 路 由协议得 到的路 由表转 同的应用 ． 需要配置不同的应用代 理网关 发． Ｉ Ｐ ｖ ４ 数据报按照 Ｉ Ｐ ｖ ４ 路 由协议得到 的路 由表转发 。 ３ ． ２ Ｎ Ａ Ｔ — Ｐ Ｔ技术的优缺点 １ ． ２ 双栈技术 的优缺点 翻译技术的优点是不需要 进行 Ｉ Ｐ ｖ ４ ， Ｉ Ｐ ｖ ６ 节点 的升级改造 。缺点 双栈技 术的优点是 概念清 晰 ， 易 于理解 ， 网络规划相对 简单 ， 同时 是Ｉ Ｐ ｖ ４节点访问 Ｉ Ｐ ｖ ６节点 的实 现方法 比较复杂 ． 网络设备进行 协议 在 Ｉ Ｐ ｖ ６ 逻辑 网络中可以充分发挥 Ｉ Ｐ ｖ ６ 协 议的所有优 点 （ 如安全性 、 转换 、 地址转换的处理开销较大。 因此 ． 该策略一般是在其他互通方式 路 由约束 、 流的支持等方 面） 。但是双栈技术也存在如下缺点 ： 对 网元 无法使用的情况下使用 设备 的要求 较高 ． 要求其 不但支持 Ｉ Ｐ ｖ ４ 路 由协议 ． 而且支 持 Ｉ Ｐ ｖ ６ 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 ４ 总 结 涉到 网络 中的所有 网元设备 ， 投资大 、 建设周期 比较长 。 目前 。 还没有一种普 遍适用 的过渡 技术 ， 上文所述 的各种过 渡技 术均有其各 自的优点和缺点， 有着各 自的适用环境 。 因此 ， 在实际网络 ２ 隧 道 技 术 ２ ． １ 隧 道 技 术 的原 理
Ｔｈｅ Ｔｒ ａ ｎｓ ｉ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ Ｉ Ｐｖ ４ ｔ ｏ Ｉ Ｐｖ ６ Ｎｅ ｔ ｗｏ ｒ ｋ Ｔｅ ｃ ｈｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ
Ｓ ＵＹａ ｎ － ｊ ｉ ｅ
（ Ｃｏ ｍｐ ｕ ｔ ｅ ｒ ａ ｎ ｄ Ｉ ｎ ｆ ｏ ｒ ｍａ ｔ ｉ ｏ ｎ Ｅ ｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ ｏ ｆ Ｈｅ ｎ ａ ｎ Ｎｏ ｒ ｍａ ｌ Ｕｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ ， Ｘｉ ｎ ｘ ｉ ａ ｎ ｇ Ｈｅ ｎ ａ ｎ ４ ５ ３ ｏ ０ ０ ， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ）
从现有的 Ｉ Ｐ ｖ ４网络 实现 向 Ｉ Ｐ ｖ ６ 网络的平稳过 渡。本 文重点介 绍了 ３ 种过渡技术 ： 双栈技术、 隧道技术 、 Ｎ Ａ Ｔ — Ｐ Ｔ技术 ， 并分析 了各 自的优缺点
及适用环境。
【 关键词 】 Ｉ Ｐ ｖ ４ ； Ｉ Ｐ ｖ ６ ； 双栈技 术 ； 隧道技 术 ； Ｎ Ａ Ｔ — Ｐ Ｔ 技 术
Ｉ Ｐｖ ６ ｎ ｅ ｔ ｗｏ ｒ ｋ ｉ ｓ ｔ ｏ ｂ ｅ ｓ ｏ ｌ ｖ ｅ ｄ ． Ｔｈ ｅ ａ ｉ ｍ ｏ ｆ ｔ ｒ ａ ｎ ｓ ｉ ｔ ｉ ｏ ｎ ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｙ ｇ ｉ ｓ ｔ ｏ ｓ ｔ ｕ ｄ ｙ ｈ ｏ ｗ ｔ ｈ ｅ ｅ ｘ ｉ ｓ ｔ ｉ ｎ ｇ Ｉ Ｐ ｖ ４ ｎ ｅ ｔ ａ ｃ ｈ ｉ ｅ ｖ ｅ ａ ｓ ｍｏ ｏ ｔ ｈ ｔ ｒ ａ ｎ ｓ ｉ ｔ ｉ ｏ ｎ ｔ ｏ Ｉ Ｐｖ ６ ｎ ｅ ｔ ｗｏ ｒ ｋ ． ｈ ｉ Ｔ ｓ ｐａ ｐ ｅ ｒ ｍａ ｉ ｎ ｌ ｙ ｉ ｎ ｔ ｒ ｏ ｄ ｕ ｃ ｅ ｓ ｔ ｈ ｒ ｅ ｅ ｔ ｒ ａ ｎ ｓ ｉ ｔ ｉ ｏ ｎ ｔ ｅ ｃ ｈ ｎｏ ｌ ｏ ｇ ｉ ｅ ｓ ：ｄ ｕ ａ ｌ ｓ ｔ ａ ｃ ｋ ， ｔ ｕ ｎ ｎ ｅ ｌ ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｙ ，ＮＡＴ ｇ —Ｐ Ｔ ｔ ｅ ｃ ｈ ｎｉ ｑ ｕ ｅ ，ａ ｎ ｄ ｎａ ａ ｌ ｙ ｚ ｅ ｓ ｔ ｈ ｅ ｉ ｒ ｒ ｅ ｓ ｐ ｅ ｃ ｔ ｉ ｖ ｅ ａ ｄ ｖ ａ ｎ ｔ ａ ｇ ｅ ｓ ａ ｎ ｄ ｄｉ ｓ ａ ｄ ｖ ａ ｎ ｔ ａ ｇ ｅ ｓ ａ ｎ ｄ ｔ ｈ ｅ ｓ ｕ ｉ ｔ ａ ｂ ｌ ｅ ｅ ｎ ｖ ｉ ｒ ｏ ｎ ｍｅ ｎ ｔ ．
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Ｉ Ｐ ｖ ４ 到Ｉ Ｐ ｖ ６网络的过渡技术
苏 艳杰
（ 河南师范大学 计算机与信息工程学院 ， 河南 新乡 ４ ５ ３ ０ ０ ０ ）
【 摘 要ｌ ｉ Ｐ ｖ ６ 是 下一代 互联 网协议。从 Ｉ Ｐ ｖ ４向 Ｉ Ｐ ｖ ６ 过渡 ， 需要解决 Ｉ Ｐ ｖ ４网络和 Ｉ Ｐ ｖ ６ 网络之 间的互联互通 问题 。 过 渡技术就是研 究如何
【 Ｋ ｅ ｙ ｗ ｏ ｒ ｄ ｓ ］ Ｉ Ｐ ｖ ４ ； Ｉ Ｐ ｖ ６ ； Ｄ ｕ ａ ｌ ｓ ｔ ａ ｃ ｋ ； Ｔ ｕ ｎ ｎ ｅ ｌ ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ； Ｎ Ａ Ｔ － Ｐ Ｔ ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｉ ｑ ｕ ｅ
０ 前 言
Ｉ Ｐ ｖ ４网络 已应用 多年 ． 随着网络 的普及 扩展 ． Ｉ Ｐ ｖ ４协议逐渐暴露 出一 些缺陷 ： 网络地址短缺 、 路 由速度慢 、 缺乏安全功 能 、 不支持新 的 业务模式等 针对 Ｉ Ｐ ｖ ４ 面临 的这些问题 。 Ｉ Ｅ Ｔ Ｆ 设计 出 Ｉ Ｐ ｖ ６ 协议． 它能 解决 地址 短缺 问题 ， 还能 提供 端 到端 Ｉ Ｐ连 接 、 服 务质ｌ （ Ｑ ｏ Ｓ ） 、 安全 性、 多播 、 移动性 、 即插 即用等一系列功能 。 但Ｉ Ｐ ｖ ６ 只能在发展 中不断 完善 ．在 当前 Ｉ Ｐ ｖ ４占主导 的网络 环境下 ． Ｉ Ｐ ｖ ４向 Ｉ Ｐ ｖ ６的平滑过渡技 术成 了 Ｉ Ｐ ｖ ６ 成 功的关 键因素