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IPv4／IPv6过渡机制探讨

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另外 ， ｖ Ｉ ６还 具 有 移 动支 持 、 Ｐ 实现 多 播 功 能 等技 术 优 势 。 为互 联 网 的 发 展做 出 了无 可 替代 的贡 献 。 是 。 着互 联 网技 术 ２ Ｉ ｖ 但 随 ． Ｐ ６的应 用 Ｉｖ Ｐ ６最 大 的技 术 优 势 是 其 巨大 的地 址 空 问 。应 用 ６后 。 的不 断 发 展 ， ｖ Ｉ ４的许 多 缺 陷逐 渐 暴 露 出来 。 中最 突 出 的是 随 Ｐ 其 着 网络 主 机 数 量 和 应 用 的 急 剧膨 胀 。 Ｉ Ｐ地址 变 得越 来 越 匾乏 。 面 大 量 的非 计 算 机 终 端 可 以 方便 地 获 得 Ｉ 址 以 独 立 地 连 接 到 Ｐ地 临 被 耗 尽 的危 险 ； 由表 也 变 得 越来 越 大 。 致 数 据 报 的 处 理 延 Ｉｔ ｔ人类 将 生 活 在 一 个 真 正 的 网络 世 界 中 。 ｖ 路 导 ｎ ｍｅ。 ｅ Ｉ ６的应 用 主 要 Ｐ 迟 以及安 全性 差 等 问题 。 了解 决 地址 短 缺 和 路 由表膨 胀 问题 ． 在 移 动 Ｉ 为 Ｐ网 络 、 息家 电网 络 、 信 自动 控 制 等方 面 。 Ｉｒ Ｅ Ｆ制 订 了 用 来 替 代 现 行 的 ４的新 协议 Ｉｖ 。Ｉｖ ｒ Ｐ６ Ｐ ６提 供 长 移 动 Ｉ 网 络 现 有 的 移 动 通 讯 系 统 设 备 ． 如 手 机 采 用 Ｐ 达 １８位 的 地 址 空 问 ， 采 用 分 级 地址 模 式 、 效 Ｉ 头 、 务 Ｇ Ｒ ２ 还 高 Ｐ包 服 Ｐ Ｓ和 ＷＡ Ｐ只 能 发送 短 消 息 以 访 问 Ｗｅ ｂ服 务器 。 动 终端 拥 移 质 量 、 机 地址 自动 配 置 、 证 和 加 密 等 多 项技 术 。 它 能 够彻 底 有 Ｉ 主 认 Ｐ地 址后 才 能 得 到 所有 的 Ｉ Ｐ服务 解 决 目前 Ｉｖ Ｐ ４遇 到 的 问题 并对 未来 的应 用 提 供 更好 的支 持 。 信息家电网络 一种 是以冰箱、空调和洗衣机为代表的 白
术、 网络 地 址一 议 转 换技 术 实 现 由 Ｉ ｖ 协 Ｐ ４向 Ｉ ｖ Ｐ ６平 滑 过 渡 的 转 换机 制 和 方 法 。
【 关键词 】Ｉｖ ； ： ６Ｌ Ｐ ￣
Ｏ ．引 盲
Ｊ互联 网 ；
标 记 域 可 以 确 保 带 宽 ， 供 高质 量 音 频 、 频 服 务 。 提 视
次 结 构公 布 地址 ， 少 地 址 混 乱 以 简 化 路 由 ， 低 复 杂 度 ； 用 获 得 Ｉ 址 的关 键 。 减 降 使 Ｐ地 全 新 的 数 据 报 首 部 ， 替 Ｉｖ 中 固定 格 式 的 数 据 报 首 部 ． 供 ３ 渡 机 制 代 Ｐ４ 提 ．过 最 大 限度 的 灵 活 性 ； 分 配 网 络 资 源 的 机 制 。 代 Ｉｖ 预 取 Ｐ ４的 服 务 目前 。 ｖ Ｉ ４网络 的应 用 相 当 广 泛 ， 可能 立 即抛 弃 而 完 全转 Ｐ 不 类 型 说 明 。Ｐ ６最 大 的变 化 是 允 许新 增特 性 ． 样 协 议 就 能 从需 向 Ｉ ｖ 。因 此 由 Ｉ ｖ Ｉｖ 这 Ｐ６ Ｐ ４向 Ｉ ｖ Ｐ ６的转 换 和互 通 是 Ⅱ ｖ ， ６能 否成 功应 要 全 面 描 述所 有 细 节 的 状况 中摆 脱 。这 种扩 展 的能 力 使 Ｉ 议 用 的 关键 之 一 。这 需 要 经 历 一 个 渐进 的平 滑 过 渡过 程 。ＩＴ Ｐ协 Ｅ Ｆ提 具 有 适应 底 层 网络 硬 件 或新 应 用 的 改 变 的潜 力 １ ２ １ 。相 对 于 Ｉｖ ． 出平 滑 过 渡 应 遵 循 两 个 原 则 ｆ ： 证 Ｉｖ Ｐ４ ４ 保 １ Ｐ ４和 Ｉｖ Ｐ ６具 有 互 操 作 Ｉｖ Ｐ ６具 有 以下 优越 的技 术 特 性 ： 性 ； 渡应 与顺 序 无 关 ， 可 以 先 对 主 机 升 级 。 可 以 先 对 路 由 过 既 也 地 址 空 间 巨 大 Ｉｖ Ｐ ６地 址 空 问 由 ４的 ３ ２位 扩 大 到 １８ 器 升 级 ． 可 以部 分 主 机 和 部 分 路 由器 同 时 升 级 。 渡 方 法虽 然 ２ 还 过 位 ， 样 Ｉｖ 地 址 总 数 就 有 ２ ２ 大 约 ３ ｘ ０ ８个 。 当 于 很 多 。 概 括起 来 可 分 为 三 类 ： 协 议 栈 机 制 、 道 机 制 和 网络 这 Ｐ６的 １８。 ． １３ ４ 相 但 双 隧
１ 为止 ， 因特 网 的主要 协 议 Ｉ ｖ Ｐ ４已经 获 得 了巨 大 的 成 功 ．
色家 电 网络 ． 一 种 是 以 电 视机 、 另 录像 机 和 电脑 等 设 备 构 成 的 黑
Ｉｖ （ ｔ ｔ ｒｔ ｏ ｅｓ ｎ６ 。 作 下 一 代 互 联 网协 议 。 色家 电网 络 。 两种 网络 上 的设 备 通 过 网 关接 人 互 联 网 ． 现 家 Ｐ６ Ｉ ｅ ｏ ｃｌ ｒｏ ）称 ｎ ｍｅ Ｐ ｏ Ｖ ｉ 这 实 是 由 Ｉ＇ Ｉｔ ｔ ｎｉｅｒ ｇＴｓ ｏｃ 。 联 网 工 程 任 务 组 ） 电 的信 息 化 和异 地 控 制 操 作 ＥＴ（ ｅ ｇ ｅｉ ａｋＦ ｒ 互 Ｉ ｎ ｍｅ Ｅ ｎ ｎ ｅ 设 计 的 一 种新 的 Ｉ 议 ，并 不 是 对 Ｉｖ Ｐ协 Ｐ４的 简 单 改 进 。从 本 质 自动 控制 Ｉｖ Ｐ ６的 一 个 基 本 特 征 是 支 持 无 状 态 和 有 状 态 两 说 ．Ｐ ６能 更好 更 快 的 建 立 路 由以 及 具 有 较 好 的服 务 质 量 和 可 种 地 址 自动 配 置 的方 式 。有 状 态 地址 配置 机 制 需 要 一 个 额 外 的 Ｉｖ 加 密 特 点 。 有 与 Ｉｖ 具 Ｐ４良好 的向 后 兼 容 性 。Ｉｖ Ｐ ６采 用 良好 的 层 服 务 器 。 而无 状 态 地 址 自动 配 置方 式 是 完 全 自主完 成 控 制 的 ． 是
维普资讯
７ ０
福 建
电
脑
２０ ０ ６年第 ９期
Ｉｖ ／ ｖ Ｐ ４Ｉ ６过 渡机 制探 讨 Ｐ
宁 彬
（ 樊 学 院 电气信 息 工程 系 湖 北 寰 樊 ４ １５） 寰 ４ ０ ３
【 摘 要】Ｉｖ ： ６是面向 Ｉｔ ｔ Ｉ Ｐ ｎｅ ２的 Ｐ协议 。本文介 绍 了Ｉ ｖ ｍｅ Ｐ ６的主要特 性及其应 用， 探讨 了通过双协议栈技 术、 隧道技

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IPv4 ／ IPv6过渡技术研究

IPv4 ／ IPv6过渡技术研究

IPv4 ／IPv6过渡技术研究随着Internet的高速发展,现有的互联网核心协议IPv4的许多不足逐渐暴露出来,已经阻碍了Internet的发展。

为了解决IPv4的不足,业界研发了下一代Internet协议IPv6。

从IPv4升级到IPv6将有一个长期的过渡过程。

而要实现IPv4/IPv6的互操作,必须进行IPv4/IPv6转换网关的研究。

标签：IPv4;IPv6;转换网关;地址转换;协议转换1 引言随着Internet的飞快发展,越来越多的用户加入到互联网的使用中去。

目前全球上网的人数已经超过了10亿,到2010年将达到30亿。

现有的互联网主要是基于IPv4协议,这一协议的成功应用促成了互联网的迅猛发展。

但是,随着互联网用户数量不断增长以及对互联网应用要求的不断提高,以及如此惊人的发展速度,使得网络本身的发展遇到了障碍,IPv4协议的不足逐渐体现出来了。

最主要的几个问题是:第一,IP地址即将用尽。

随着接入Internet的设备数目的不断增加,根据IETF 专家的研究和预测,在2005年至2010年,基于IPv4的全球IP地址资源将全部分配完毕。

第二,路由表的快速增长。

由于IPv4地址方案不能很好的支持地址汇聚,现有的互联网正面临路由表不断膨胀的压力。

这使得大量的网络设备由于处理速度跟不上而被淘汰,浪费是很惊人的。

第三,对于如何简便配置以及对服务质量、移动性和安全性等方面的需求都迫切要求开发新一代IP协议。

为了彻底解决上述问题,互联网工程任务组织(IETF)开发出了一套新的互联网协议IPv6。

从1995年IPv6的主要规格被确定以后,IPv6便成为事实上的下一代IP协议的规范。

1996年2月美国新罕布什尔的IOL实验室首先将IPv6用于通信并进行了相互连接实验。

1997年,以验证IPv6为主要目的实验网络6bone发展为连接29个国家的大规模网络。

为了彻底解决互联网的地址危机,IETF在IPv6互联网协议中提出了128位地址,并于1998年进行了进一步的标准化工作。

IPv4到IPv6的过渡技术研究与实现

IPv4到IPv6的过渡技术研究与实现


3、隧道技术（Tun）：隧道技术是通过将IPv6数据包封装在IPv4数据包中， 以便在IPv4网络上进行传输。Tun技术的优点是可以实现对现有IPv4网络的逐步 升级，但是它也可能会增加网络延迟和复杂性。
四、实现方法
在实现IPv4到IPv6过渡的过程中，我们需要采取以下步骤： 1、配置双协议栈：为网络设备和应用程序配置同时支持IPv4和IPv6协议。
2、软件要求：在设备上安装支持IPv6的操作系统和相关软件。此外，需要 安装6to4隧道软件，以便将IPv6数据包封装在IPv4数据包中。
3、配置和管理：对路由器或其他网络设备进行配置，以确保它们可以处理 IPv6数据包。此外，需要定期检查和维护网络设备以确保其正常运行。
四、6to4的安全性如何？
6to4技术本身并不是特别安全，因为它允许在IPv4网络中传输任意IPv6数据 包。因此，可能会存在一些安全风险，例如数据包被篡改或窃听等。但是，可以 通过以下措施来提高6to4网络的安全性：
1、使用加密技术：使用SSL或TLS等加密技术来对传输的数据包进行加密， 以保护数据的安全性。
2、部署防火墙：在网络的入口和出口处部署防火墙，以过滤掉恶意数据包 或其他潜在威胁。
参考内容
实现IPv4向IPv6过渡的隧道技术： 6to4
随着互联网的快速发展，IPv4空间已经逐渐耗尽，因此IPv6的使用变得越来 越重要。然而，由于许多网络设备和应用程序仍仅支持IPv4，因此需要一种机制 来在IPv4网络中部署IPv6。6to4是一种隧道技术，可以帮助实现IPv4向IPv6的 过渡。本次演示将介绍6to4技术的原理、优点、部署、安全性、性能和管理方面 的内容。
IPv4到IPv6的过渡技术研究与 实现
目录
01 IPv4到IPv6过渡技 术研究与实现
浅析IPV4到IPV6的过渡机制

浅析IPV4到IPV6的过渡机制

浅析IPV4到IPV6的过渡机制摘要：目前Internet广泛使用的网络协议是IPv4协议，它形成于二十世纪七十年代末.随着Internet的飞速发展，网络的规模急剧膨胀，使得地址资源日益稀缺，路由表迅速膨胀，这些问题使得目前的IPv4协议已越来越不能适应Internet发展的要求。

新一代的网络协议—IPv6协议也因此而产生，它可以提供巨大的地址空间，和网络适配的层次地址，以及更好的报头格式和扩展头选项等。

从Internet的发展趋势来看，IPv6取代IPv4，得到最终的全面应用是技术发展的必然趋势。

不过，从IPv4网络完全升级到IPv6网络将经历一个非常长的过渡过程.现阶段，我们只能建立IPv4/IPv6共存的网络.因此，解决IPv4网络和IPv6网络之间的过渡技术问题，也就成为了2000年后IETF的IPv6工作小组的研究重点。

目前，从IPv4到IPv6主要存在三种过渡技术:双协议栈技术，隧道技术和翻译技术。

本文对这三种过渡技术作了详细介绍。

关键字:IPV4，IPV6，双协议栈，隧道技术，翻译技术Abstract: Nowadays IPv4 is the broadly used Protocol in the Internet. It's constructed in late 70s.Along with the rapid development of Internet technology, the size of networks expanded enormously in an unexpected rate causing shortage of IP addresses and expansion of router tables. These cause IPv4 being not Suitable of current and future Internet development requirements. Hence the newer generation IPv6 was developed and can support a huge address space, better header format, and extension headers with new options etc. From the point of development uptrend of Internet，replacing all IPv4 addresses with IPv6 addresses, a final and complete solution can be realized. Hence it's a very necessary technical approach. But a complete upgrade from IPv4 Addresses to IPv6 is a very long transition process. At the moment we can only make an IPv4 and IPv6 co-existing network. Hence this became the Major task in year 2000 of IETF IPV6 work group. At the moment, here are three kinds of techniques for IPv4 to IPv6 transition; Dual Stack technique, Tunnel technique and Translation technique. This article explains all three techniques in detail.Keyword: IPv4, IPv6, Dual Stack technique, Tunnel technique, Translation technique一、IPv4 协议及其局限性[1]1．IPv4协议报文结构IPv4 工作在网络层，是网际协议版本4 的简称，报文结构如图1所示，IPv4 以其简单易用性获得了巨大的成功。

IPv4到IPv6过渡技术的研究

IPv4到IPv6过渡技术的研究


此 外 ，Ｎ Ｔ Ｐ Ａ — Ｔ设备需 要 Ａ Ｇ应 用层 网 Ｌ 关 的支持。因为对于普 通的包翻译 ，Ｎ Ｔ ｆ Ａ —ｒ ｒ 设 备无须在 负载当 中寻找 Ｉ Ｐ地址 ，但是对 于 某些应用层 的程序 （ 比如 Ｄ Ｓ Ｔ 等 ） Ｎ 、ｒ Ｐ ，其 Ｉ 地 址被镶 嵌在包 负载 中 ，这时就需 要应 用 Ｐ 程序 的 Ａ Ｇ到相应 的包负 纯 Ｉｖ ４ Ｐ６和纯 Ｉｖ Ｐ ４主机之间的通 信 ， 应 该 使 用 协 议 转 换 或 者 应 用 层 网 关 则 （ Ｌ ） 技术， 的协议转换 器或者 Ａ Ｇ应 Ａ Ｇ 设计 Ｌ
该尽量保证在不 修改原有应用 的情况下可以使
用。
参 考 文 献
一
个隧 道 ，Ｉｖ Ｐ６分组被 当
图 ２ 隧道 连 接 的 两 个 Ｉｖ Ｐ ６域 信息包 ， Ｉｖ 不能保证 提供给 上层 的服 务 作无结 构意义 的数据封装 但 Ｐ４ 翻译 。 是可靠 的，换句话说 ，Ｉｖ 没有 Ｑ ｓ Ｐ４ ｏ 的概 念 ； 在 Ｉｖ 数据 包中 ，通过隧道在 Ｉｖ Ｐ４ Ｐ４网络上传 ４ Ｉｖ Ｉｖ Ｐ４向 Ｐ ６过渡的建议 配置复杂，对移动性 支持不好等几方面。 输。 通 常在实际的应用中 ， 是需要具体考虑到 与 Ｉｖ 相比 ， Ｐ ６ Ｐ４ Ｉｖ 的优势是非常明显的 ： 隧道技术包括 以下要点 ： 实际情况来制定合适 的过渡策略 ，大致分析如 简化的报头和灵活 的扩展 、丰富的地址资源 、 （）具有 ｌｖ Ｉｖ １ Ｐ６与 Ｐ４之间的映射关系 服务质量 的满足 ， 对移动通信更好的支持。 隧道建立后 ，隧道两端必须维护通信双方 下 ： （ １ ）如果 是可 以直接建 立 Ｉｖ 链路 的状 Ｐ６ ２ Ｉｖ Ｐ４到 Ｉｖ Ｐ ６的过渡策略 的一组 Ｉ ６ Ｐ 地址与 Ｉｖ ｖ Ｐ４地址 的映射信息 。 况下 ，尽量使用纯 １ ６ Ｐ 路由 ； ｖ 目前 ，ｌｔ ｔ ｎｅ 还处于 Ｉｖ ｍｅ Ｐ４向 Ｉｖ Ｐ ６迁移过 （）封装机制 ２ （） 在 不 能 使 用 Ｉｖ ２ Ｐ６链 路 的情 况 下 ， 渡阶段 ， 大部分 Ｉｖ 绝 Ｐ ６网络 尚处 于实验研 究 异种 网络 的互 联无 外乎两 种方 式 ：封装 Ｐ 节点之间使用隧道技术 ； ｖ 状态 ，在 Ｉｖ Ｐ４的 “ 海洋 ”当中 ，Ｉｖ Ｐ ６网络 就 （ｎ ａｓｌｔ ｎ ｅｃｐｕａｉ ）、翻译 （ ａｓ ｔ ｎ ， ｏ ｔ ｎｌ ｉ ） 而处 于 Ｉ ６ ｒ ａｏ 如同散布在海洋中的 “ 小岛 ”一般。但 是可以 Ｉｖ Ｐ ６网络与 Ｉｖ Ｐ ４网络交界 的网关就是翻译机 。 （）双栈 的 Ｉ 删 Ｐ 主 机和 纯 Ｉｖ ３ Ｐ 讲 Ｐ ６或 Ｐ４可以看作是 Ｉｖ Ｐ ６网络的链 者 纯 Ｉｖ Ｐ ４的主机通 信不 需要采 用协议 转换 ， 预见 的是 ，随着 技 术 的 发展 ，越 来 越 多 的 封装机制使得 Ｉｖ 而直接 “ 动 ”选 择相应 的通信协议 （ ｖ 自 Ｉ４ Ｐ Ｉｖ Ｐ６网络将加入到 Ｉｔ ｔ 中。在这个漫长 路协议 。 ｎ ｍｅ当 ｅ