【摘 要】本文简要介绍了在ipv4到ipv6的过渡过程中，几种基本的过渡技术。
【关键词】ipv4 ipv6 过渡 隧道技术 双协议栈 网络地址翻译

目前internet上成千上万的主机、路由器等网络设备都运行着ipv4协议。这就决定了ipv4的网络向ipv6演进将是一个浩大而且繁杂的工程，ipv4和ipv6网络将在很长时间内共存，如何从ipv4平滑地过渡到ipv6是一个非常复杂的问题。到目前为止，基本的方式有：隧道、双协议栈及网络地址翻译等。

一、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。隧道策略是ipv4/v6综合组网技术中经常用到的一种机制。隧道利用一种协议来传输另一种协议的数据。它包括隧道入口和隧道出口（隧道终点），这些隧道端点通常都是双栈节点。在隧道入口，以一种协议的形式来对另外一种协议的数据进行封装并发送；在隧道出口，对接收到的协议数据解封装，并做相应的处理。通常，在隧道入口还要维护一些与隧道相关的信息，如记录隧道mtu等参数；在隧道出口，出于安全性考虑，要对封装的数据进行过滤，以防止来自外部的恶意攻击。
隧道策略通常按配置方式进行区分，有手工配置隧道和自动隧道两种类型。在骨干网和核心网中经常采用的mpls隧道可以通过手工和自动两种形式进行配置。
手工配置隧道包括manual tunnel（rfc2893）和gre（rfc2473）两种类型。LoCAlHostmanual tunnel在隧道入口必须显式指定隧道终点的ipv4地址（双向）；gre主要应用在个别ipv6主机或网络需要通过ipv4网络进行通信的场合，其他应用与manual tunnel基本相同。手工配置隧道方式实现相对简单，但扩展性较差，当隧道增多时，隧道配置和维护的工作量较大，故适合于综合组网的初期。在综合组网后期，其也可以以“缺省隧道”的方式而存在。
自动隧道包括隧道代理（tunnel broker）、6to4隧道、6over4隧道、isatap（intra-site automatic tunnel addressing protocol）隧道、teredo隧道、mpls隧道、兼容地址自动隧道等。其中兼容自动隧道方式，由于其扩展性较差，已不推荐使用。

二、双协议栈

双栈方式是过渡阶段的一种主要的方式。双栈方式是指主机同时运行ipv4和ipv6两套协议栈，同时支持两个版本的网络层ip协议标准。主机和路由器都可以通过双栈方式来获得和ipv4及ipv6结点的通信能力。
双栈工作方式可以描述如下：
a.如果应用程序使用的目的地址是ipv4地址，则使用ipv4协议栈。
b.如果应用程序使用的目的地址是嵌入ipv4地址的ipv6地址，则ipv6就封装到ipv4中。
c.如果目的地址是ipv6地址，则使用ipv6地址，或者封装在默认配置的隧道中。
在双栈模型下，任意节点都是完全双栈(ipv6/ipv4节点)的。这时不存在ipv4与ipv6之间的相互通信问题，但是这种机制要给每一个ipv6的站点分配一个ipv4地址。这种方法不能解决ipv4地址资源不足的问题，而且随着ipv6站点的增加会很难得到满足，因此这种方法只能用在早期的变迁过程。

三、地址翻译与报头转换技术(nat/pt)

隧道技术一般用于ipv6节点间的通信，而对于ipv4和ipv6节点间的通信，采用直接对ipv4和ipv6报文进行语法和语义翻译的nat/pt技术。基本工作原理：当ipv6子网中有ipv6分组发给网关时，网关将其转化成ipv4分组发向ipv4子网；反过来当ipv4子网中有数据分组要发送时，网关就将其转化成ipv6分组发向ipv6子网。转化网关要维护一个ipv4和ipv6地址的映像表。在nat/pt基础上利用端口信息，就可以实现nat/pt，这点同目前ipv4下的nat/pt没有本质区别。

四、三种过渡技术的对比

双栈策略是指在网络节点中同时具有ipv4和ipv6两个协议栈，这样，它可以同时接收、处理、收发ipv4和ipv6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生的数据进行ipv4封装或者ipv6封装；对于路由器来讲，“双栈”是指在一个路由器设备中维护ipv6和ipv4两套路由协议栈，使得路由器既能与ipv4主机也能与ipv6主机通信，分别支持独立的ipv6和ipv4路由协议，ipv4和ipv6路由信息按照各自的路由协议进行计算，维护不同的路由表。双栈策略的优点是概念清晰，易于理解，网络规划相对简单，同时在ipv6逻辑网络中可以充分发挥ipv6协议的所有优点（如安全性、路由约束、流的支持等方面）。但是双栈策略也存在如下缺点：对网元设备的要求较高，要求其不但支持ipv4路由协议，而且支持ipv6路由协议，这就要求其维护大量的协议和数据。另外，网络升级改造将牵涉到网络中的所有网元设备，投资大、建设周期比较长。
隧道策略是ipv4／ipv6过渡中经常使用到的一种机制。目前的隧道技术主要实现了在ipv4数据包中封装ipv6数据包，随着ipv6技术的发展和广泛应用，未来也将会出现在ipv4数据包中封装ipv6数据包的隧道技术。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。这就增加了隧道出入口的实现复杂度，不利于大规模的应用。
双栈策略解决了ipv6与ipv4的共存问题，但是在网

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