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如何實現(xiàn)IPv4到IPv6的遷移？

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全球范圍的IPv4地址已經被全球IPv4地址分配管理組織IANA于今年分配完畢,新一代互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議IPv6于6月6日正式上線，全球各大網(wǎng)站和網(wǎng)絡服務提供商(ISP)將進行為期24小時的IPv6測試。升級之前，全世界人均能夠分配到的IP地址不到一個，升級之后這一數(shù)字飆升到了10億。
 
但由于IPv6協(xié)議設計缺陷，導致它不能與IPv4兼容，使得目前階段，根本無法實現(xiàn)向IPv6網(wǎng)整體遷移。那么如何實現(xiàn)IPv4到IPv6的遷移呢？
 
IETF提出了三種IPv4到IPv6的遷移過渡機制，即雙棧、隧道和地址翻譯。其中雙棧和隧道機制僅在網(wǎng)絡層面解決IPv4網(wǎng)絡與IPv6網(wǎng)絡的共存問題，地址翻譯機制在業(yè)務層面解決異構網(wǎng)絡業(yè)務之間的互通問題。具體說來，IPv4到IPv6的遷移技術有以下幾種：
 
1.雙協(xié)議棧技術
 
IPv6和IPv4是功能相近的網(wǎng)絡層協(xié)議，兩者都基于相同的物理平臺，而且加載于其上的傳輸層協(xié)議TCP和UDP又沒有任何區(qū)別。由圖1所示的協(xié)議棧結構可以看出，如果一臺主機同時支持IPv6和IPv4兩種協(xié)議，那么該主機既能與支持IPv4協(xié)議的主機通信，又能與支持IPv6協(xié)議的主機通信，這就是雙協(xié)議棧技術的工作機理。
 
2.隧道技術
 
隨著IPv6網(wǎng)絡的發(fā)展，出現(xiàn)了許多局部的IPv6網(wǎng)絡，但是這些IPv6網(wǎng)絡需要通過IPv4骨干網(wǎng)絡相連。將這些孤立的"IPv6島"相互聯(lián)通必須使用隧道技術。利用隧道技術可以通過現(xiàn)有的運行IPv4協(xié)議的Internet骨干網(wǎng)絡（即隧道）將局部的IPv6網(wǎng)絡連接起來，因而是IPv4向IPv6過渡的初期最易于采用的技術。
 
路由器將IPv6的數(shù)據(jù)分組封裝入IPv4，IPv4分組的源地址和目的地址分別是隧道入口和出口的IPv4地址。在隧道的出口處，再將IPv6分組取出轉發(fā)給目的站點。隧道技術只要求在隧道的入口和出口處進行修改，對其他部分沒有要求，因而非常容易實現(xiàn)。但是隧道技術不能實現(xiàn)IPv4主機與IPv6主機的直接通信。
 
3.網(wǎng)絡地址轉換/協(xié)議轉換技術
 
網(wǎng)絡地址轉換/協(xié)議轉換技術NAT-PT (NetworkAddressTranslation-ProtocolTranslation)通過與SIIT協(xié)議轉換和傳統(tǒng)的IPv4下的動態(tài)地址翻譯（NAT）以及適當?shù)膽脤泳W(wǎng)關（ALG）相結合，實現(xiàn)了只安裝了IPv6的主機和只安裝了IPv4機器的大部分應用的相互通信。
 
4.SOCKS64
 
一個是在客戶端里引入SOCKS庫，這個過程稱為"socks化"（socksifying），它處在應用層和socket之間，對應用層的socket API和DNS名字解析API進行替換；
 
另一個是SOCKS網(wǎng)關，它安裝在IPv6/v4雙棧結點上，是一個增強型的SOCKS服務 器，能實現(xiàn)客戶端C和目的端D之間任何協(xié)議組合的中繼。當C上的SOCKS庫發(fā)起一個請求后，由網(wǎng)關產生一個相應的線程負責對連接進行中繼。SOCKS庫 與網(wǎng)關之間通過SOCKS（SOCKSv5）協(xié)議通信，因此它們之間的連接是"SOCKS化"的連接，不僅包括業(yè)務數(shù)據(jù)也包括控制信息；而G和D之間的連 接未作改動，屬于正常連接。D上的應用程序并不知道C的存在，它認為通信對端是G。
 
5.傳輸層中繼（Transport Relay）
 
與SOCKS64的工作機理相似，只不過是在傳輸層中繼器進行傳輸層的"協(xié)議翻譯"，而 SOCKS64是在網(wǎng)絡層進行協(xié)議翻譯。它相對于SOCKS64，可以避免"IP分組分片"和"ICMP報文轉換"帶來的問題，因為每個連接都是真正的 IPV4或IPV6連接。但同樣無法解決網(wǎng)絡應用程序數(shù)據(jù)中含有網(wǎng)絡地址信息所帶來的地址無法轉換的問題。
 
6.應用層代理網(wǎng)關（ALG）
 
ALG是Application Level Gateway的簡稱，與SOCKS64、傳輸層中繼等技術一樣，都是在V4與V6間提供一個雙棧網(wǎng)關，提供"協(xié)議翻譯"的功能，只不過ALG是在應用層 級進行協(xié)議翻譯。這樣可以有效解決應用程序中帶有網(wǎng)絡地址的問題，但ALG必須針對每個業(yè)務編寫單獨的ALG代理，同時還需要客戶端應用也在不同程序上支 持ALG代理，靈活性很差。顯然，此技術必須與其它過渡技術綜合使用，才有推廣意義。
 
無論采用哪種IPv4到IPv6的遷移技術，有一點可以肯定：這些遷移技術只是臨時的替代方案，未來IPv4終將被IPv6淘汰，至于如何選擇，則要看自身業(yè)務發(fā)展和自身所具備的硬件條件。

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發(fā)布：2007-04-15 10:39    編輯：泛普軟件 · xiaona    [打印此頁]    [關閉]
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