完成IPv4向IPv6過渡并不是難題
常把IPv6比作小島,把IPv4比作海洋。其實我們在進行IPv4向IPv6過渡的工作時,也會采用不同的方法和技術(shù)來完成這項工作。真正的島嶼和海洋并不存在,因為網(wǎng)絡(luò)本身就是聯(lián)通的。更何況兩個網(wǎng)絡(luò)版本又是一個演化的關(guān)系呢。
1.互通技術(shù)出現(xiàn)的背景及現(xiàn)狀
IPv6已被認為是下一代互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議核心標準之一。但是,一種新的協(xié)議從誕生到廣泛應(yīng)用需要一個過程,尤其是對于IPv4仍然很好的支撐著的Internet而言。在IPv6的網(wǎng)絡(luò)流行于全球之前,總是有一些網(wǎng)絡(luò)首先使用IPv6協(xié)議棧并希望能夠與當前的Internet正常通信。為達到這一目的,研究者們必須開發(fā)出IPv4 / IPv6互通技術(shù)以保證IPv4能夠平穩(wěn)過渡到IPv6,除此之外,互通技術(shù)應(yīng)該對普通用戶做到“無縫”,對信息傳遞做到高效。
為了開展對于IPv4向IPv6過渡問題和高效無縫互連問題的研究,國際上,IETF組建了專門的working group即NGTRANS工作組來處理這個問題。同時,IETF在全球范圍內(nèi)成立試驗床6-Bone,專門對IPv6的特性進行研究。目前已經(jīng)出現(xiàn)了多種過渡技術(shù)和互連方案,這些技術(shù)各有特點,用于解決不同過渡時期、不同環(huán)境的通信問題。
在過渡的初期,Internet將由運行IPv4的\"海洋\"和運行IPv6的\"小島\"組成。隨著時間的推移,IPv4的海洋將會逐漸變小,而IPv6的小島將會越來越多,最終完全取代IPv4。在過渡的初期,要解決的問題可以分成兩大類:***類就是解決這些IPv6的小島之間互相通信的問題;第二類就是解決IPv6的小島與IPv4的海洋之間通信的問題。
針對這兩類問題已經(jīng)提出了很多方案,有一些已經(jīng)相當成熟并形成了RFC,有一些還只是作為Internet draft,有待進一步完善。
2.IPv4向IPv6過渡的三種基本技術(shù)
目前解決過渡問題基本技術(shù)主要有三種:雙協(xié)議棧(RFC 2893 obsolete RFC1933)、隧道技術(shù)(RFC 2893)、NAT-PT(RFC 2766)。
(1)雙協(xié)議棧 ( Dual Stack)
采用該技術(shù)的節(jié)點上同時運行IPv4和IPv6兩套協(xié)議棧。這是使IPv6節(jié)點保持與純IPv4節(jié)點兼容最直接的方式,針對的對象是通信端節(jié)點(包括主機、路由器)。這種方式對IPv4和IPv6提供了完全的兼容,但是對于IP地址耗盡的問題卻沒有任何幫助。由于需要雙路由基礎(chǔ)設(shè)施,這種方式反而增加了網(wǎng)絡(luò)的復(fù)雜度。
(2)隧道技術(shù) ( Tunnel)
隧道技術(shù)提供了一種以現(xiàn)有IPv4路由體系來傳遞IPv6數(shù)據(jù)的方法:將IPv6的分組作為無結(jié)構(gòu)意義的數(shù)據(jù),封裝在IPv4數(shù)據(jù)報中,被IPv4網(wǎng)絡(luò)傳輸。IPv4向IPv6過渡根據(jù)建立方式的不同,隧道可以分成兩類:(手工)配置的隧道和自動配置的隧道。隧道技術(shù)巧妙地利用了現(xiàn)有的IPv4網(wǎng)絡(luò),它的意義在于提供了一種使IPv6的節(jié)點之間能夠在過渡期間通信的方法,但它并不能解決IPv6節(jié)點與IPv4節(jié)點之間相互通信的問題。
(3)NAT-PT
轉(zhuǎn)換網(wǎng)關(guān)除了要進行IPv4地址和IPv6地址轉(zhuǎn)換,還要包括協(xié)議并翻譯。轉(zhuǎn)換網(wǎng)關(guān)作為通信的中間設(shè)備,可在IPv4和IPv6網(wǎng)絡(luò)之間轉(zhuǎn)換IP報頭的地址,同時根據(jù)協(xié)議不同對分組做相應(yīng)的語義翻譯,從而使純IPv4和純IPv6站點之間能夠透明通信。