IPv6技术白皮书(五):IPv4向IPv6过渡技术

一、IPv4向IPv6过渡技术

当前,大量的网络是IPv4网络,随着IPv6的部署,很长一段时间是IPv4与IPv6共存的过渡阶段。通常将IPv4向IPv6过渡分为3个阶段:

  • 初始阶段:IPv4网络占绝对的主导地位,IPv4网络中出现若干IPv6孤岛,这些孤岛通过IPv4网络连接到一起。
  • 共存阶段:随着IPv6网络的部署,IPv6得到较大规模的应用,出现若干骨干IPv6网络,IPv6平台中的业务也不断增加。但不同的IPv6网络之间需要通过IPv4网络连接到一起,以及IPv4主机与IPv6主机的互通。这阶段不但要使用双栈技术、隧道技术,还需要网络协议转换技术
  • 主导阶段:IPv6网络和主机占主导地位。当IPv6发展到后来,骨干网全部是IPv6,而IPv4网络成了孤岛。类似于发展初级阶段,主要采取隧道技术来部署,但现在隧道互联的是IPv4网络了。

过渡阶段所采用的过渡技术主要包括:

  • 双栈技术:双栈节点与IPv4节点通讯时使用IPv4协议栈,与IPv6节点通讯时使用IPv6协议栈。
  • 隧道技术:提供了两个IPv6站点之间通过IPv4网络实现通讯连接,以及两个IPv4站点之间通过IPv6网络实现通讯连接的技术。
  • IPv4/IPv6协议转换技术:提供了IPv4网络与IPv6网络之间的互访技术。

1.1 IPv6/IPv4双协议栈

1.1.1 双栈

双栈技术是IPv4向IPv6过渡的一种有效的技术。网络中的节点同时支持IPv4和IPv6协议栈,源节点根据目的节点的不同选用不同的协议栈,而网络设备根据报文的协议类型选择不同的协议栈进行处理和转发。

双栈可以在一个单一的设备上实现,也可以是一个双栈骨干网。对于双栈骨干网,其中的所有设备必须同时支持IPv4/IPv6协议栈,连接双栈网络的接口必须同时配置IPv4地址和IPv6地址。

双栈技术是IPv4向IPv6过渡的基础,所有其它的过渡技术都以此为基础。

1.1.2 DSTM

DSTM(Dual Stack Transition Mechanism)双栈转换机制用于IPv6域中的一个没有固定IPv4地址的双栈主机需要与IPv4网络中的IPv4主机进行通讯。该机制需要一个特定的服务器提供动态的临时IPv4全局地址,并使用IPv4 over IPv6隧道技术穿过IPv6网络。

DSTM机制包括以下几部分:

  • DSTM服务器:负责为IPv6网络中的双栈主机分配一个临时的IPv4全网唯一地址,在生命期内维护这个临时分配的IPv4地址与IPv6地址之间的映射关系,此外提供IPv6隧道末端(TEP)的信息;
  • DSTM节点:一台双栈主机,负责将IPv4报文封装到IPv6报文里;
  • DSTM TEP:一台双栈主机,位于IPV6与IPV4网络的边界,相当于一个网关。

当一个DSTM主机要与一个IPv4主机通讯时,首先向DSTM服务器申请一个临时的IPv4地址,DSTM服务器将临时的IPv4地址以及DSTM隧道末端的信息通知DSTM主机。在IPv4数据包发送前,先将其封装在IPv6数据包中,发给DSTM TEP。TEP将报文拆包,同时记录IPv4地址与IPv6地址的对应信息,TEP将IPv4报文发给通信对端。对于从对端发给DSTM主机的IPv4报文,由于在DSTM TEP里已经有IPv4地址和IPv6地址的对应信息,因此DSTM TEP接收到以后,将IPv4报文打包到IPv6报文里,发给DSTM主机。

DSTM对于应用层来说是透明的,应用层仍通过IPv4地址工作,所以任何纯IPv4的应用都可以运行,域内的主机可与IPv4 Internet上的任意主机进行通讯。DSTM对于网络来说也是透明的,DSTM域的网络上只跑IPv6报文,而IPv4网络上只跑IPv4报文。

draft-ietf-ngtrans-dstm-07.txt

原创文章,作者:满天星,如若转载,请注明出处:https://www.ipv6s.com/basis/20101202107.html

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