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