IPv4_IPv6隧道技术的一种实现方法
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本栏目责任编辑：谢媛媛系统软件与软件工程ComputerKnowledgeandTechnology电脑知识
与技术
第5卷第33期(2009年11月)
IPv4/IPv6隧道技术的一种实现方法蓝集明1，张海燕2（1.四川理工学院计算机学院，四川自贡643000；2.四川理工学院理学院，四川自贡643000）摘要：文章简要介绍了IPv4/IPv6隧道技术的原理，提出了一种实现IPv4/IPv6隧道技术的具体方法，并得到了验证与应用。该实现方法简单易行，易于推广，利用当前很多网络实验的现有条件都可实现，是一种研究IPv4/IPv6隧道技术的好方法。关键词：IPv6；IPv4/IPv6隧道；IPv4/IPv6过渡中图分类号：TP393文献标识码：A文章编号：1009-3044(2009)33-9604-03AmethodofRealizingIPv4/IPv6TunnelTechnologyLANJi-ming1,ZHANGHai-yan2
(1.SchoolofComputerScience,SichuanUniversityofScience&Engineering,Zigong643000;2.SchoolofScience,SichuanUniversityofScience&Engineering,Zigong643000,China)
Abstract:ThepapergivesabriefintroductiontotheprincipleoftheIPv4/IPv6tunneltechnology,providesadetailedmethodofrealizingIPv4/IPv6tunneltechnology,whichhasbeenverifiedandapplied.Thismethodisrealizedandappliedeasilyunderexistingconditionsofmanynetworklaboratory.ThisisgoodmethodtoresearchonIPv4/IPv6tunneltechnologyduringtheIPv4/IPv6transitionperiod.
Keywords:IPv6;IPv4/IPv6tunnel;IPv4/IPv6transition目前，Internet是基于IPv4协议的，其中存在大量的IPv4主机及各种IPv4网络设备，要想将IPv4彻底推倒，迅速完成从IPv4到IPv6的改造，这显然是不现实的，也是违背计算机行业“向下兼容”、逐步过渡的规律的。因此，IPv4和IPv6将长期共存和交互，IPv4必须平滑、无缝、安全地向IPv6过渡，这是Internet未来发展的必然。IETF的下一代互联网过渡（theNextGenerationTransi-tions，theNGTrans）工作组己经提出了一些过渡策略和技术，其中隧道技术是一种比较实用和成熟的技术，被广泛采用。本文仅针对
隧道技术，提出了一种在普通网络实验室就能实现的方法，简单易行。1IPv4/IPv6隧道技术的原理
在IPv4/IPv6过渡的初期，也就是在IPv6网络流行于全球之前，总会有些网络首先采用IPv6协议，而这些网络就像是IPv4海洋中的一些小岛，我们希望如果能在IPv4的“海底”建立一条“隧道”实现这些“小岛”之间的连接，那么这些IPv6小岛就可以跨越IPv4海洋实现彼此之间的通信，这就是隧道(Tunnel)技术。隧道的端点可以是主机或者路由器，但都必须是双协议栈的结点，它们连接两种网络，进行报文的封装与拆封。在隧道入口处，入口端点将IPv6报文封装到IPv4报文中，IPv4报文的源地址和目的地址分别是隧道入口和出口的IPv4地址。封装后的IPv4报文将通过IPv4的路由器进行传输，报头的协议字段设置为41，指示这个报文的负载是一个IPv6的报文。在隧道的出口处，出口端点对IPv4报文进行拆封，将IPv6报文取出来，转发给目的站点。由于隧道
技术只要求在隧道的入口和出口端对报文进行修改，在其他地方没有什么要求，所以这种技术是很容易实现的。图1是隧道技术实现的基本原理。[1]在实际的应用中，根据封装和拆封操作发生位置的不同，以及隧道配置方式的不同，隧道技术可以被分为若干种类。但是，不管采用哪种隧道技术，最终发出的报文的封装是一样的，即使隧道两端分别采用不同的配置方式（如一端采用ConfiguredTunnel配置，另一端采用Auto-ConfiguredTunnel配置），只要参数不出错，它们都是可以互相通信的。实际上，隧道技术不仅适合于过渡的初期，通过建立IPv6overIPv4隧道实现将IPv4海洋中的两个IPv6孤岛连接起来，也适合于过渡的后期，类似地建立起IPv4overIPv6隧道，从而将IPv6海洋中的IPv4孤岛连接起来。[2]根据隧道节点的组成情况，隧道可分为以下4种类型：路由器—路由器隧道、路由器—主机隧道、主机—主机隧道、主机—路由器隧道。在实际应用中，根据隧道建立的方式不同，隧道技术又可分为：配置型隧道（ConfiguredTunnel)和自动型隧道（AutomaticTunnel）两大类。自动型隧道又包括ISATAP、6to4、6over4、TB、Teredo、DSTM（DualStackTransitionMechanism）等类型。下面我们以配
收稿日期：2009-08-02作者简介：蓝集明（1973-），男，四川富顺人，讲师，硕士，主要研究方向为计算机网络技术。
图1隧道技术的基本原理
ISSN1009-3044ComputerKnowledgeandTechnology电脑知识
与技术
Vol.5,No.33,November2009,pp.9604-9606
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9604系统软件与软件工程本栏目责任编辑：谢媛媛
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置型隧道为例进行实验。[3]2IPv4/IPv6隧道技术的一种实现方法
2.1实现平台
本实现方法的硬件平台是在四川理工学院网络实验室自行搭建的，网络拓扑图如图2所示。其中，R1和R2由两个锐捷三层交换机RG-S3760-24来实现的，IPv6主机由学生用机配置而成。在R1和R2两边分别是一个IPv6网络，在R1和R2之间是一个模拟的IPv4网络，通过建立隧道Tunnel0实现两个IPv6网络之间的通信。在IPv4/IPv6过渡的初期这个平台很具有代表性。2.2在路由器和主机上的主要配置
由于本实验中，路由器R1和R2、主机A和B的配置是对称相似的，所以下面仅以R1和主机A的配置为例进行表述。1)R1的f0/1配置
12switch(config)#hostnameR1（为此三层交换机取一个名字）R1(config)#interfacef0/1（配置f0/1接口）R1(config-if)#noswitch（开启三层交换机接口的路由功能）R1(config-if)#ipv6enable（开启对IPv6协议的支持）R1(config-if)#ipv6address2001:1::1/64（为f0/1指定一个IPv6地址）2)R1的f0/2配置
R1(config-if)#interfacef0/2（配置f0/2接口）R1(config-if)#noswitch（开启路由功能）R1(config-if)#ipadd10.1.1.1255.255.255.0（为f0/2指定一个IPv4地址）R1(config-if)#noshut（激活此接口，使配置生效）3)R1上的隧道配置
R1(config-if)#interfacetunnel0R1(config-if)#ipv6enableR1(config-if)#ipv6address2001:10::1/64R1(config-if)#tunnelsource10.1.1.1R1(config-if)#tunneldestination10.1.1.2R1(config-if)#tunnelmode:ipv6ipR1(config-if)#exit（返回上一级模式）4)设路由
R1(config)#ipv6route2001:2::/64tunnel0（将所有访问2001:2::/64节点的信息都由tunnel0隧道路由出去）R2的配置与R1相似，IP地址如图4-2所示，不再累述。
5)主机设置
在主机上安装IPv6协议以后做如下设置。主机A的设置：c:\DocumentsandSettings\Administrator>netshnetsh>interfaceipv6netshinterfaceipv6>addaddress“本地连接3”2001:1::2（在“本地连接3”接口上设置主机IPv6地址）netshinterfaceipv6>addroute2001:2::/64“本地连接3”2001:1::1（为“本地连接3”增加到2001:2::/64的路由表项，缺省网关为R1的f0/1接口地址2001:1::1）主机B的设置：与上类似，不再累述。6)连通性测试
图2网络拓扑图9605
