IPv4IPv6转换网关的数据模型研究.pdfVIP

IPv4/IPv6 转换网关的数据模型研究 张伟建，张雪洁 河海大学计算机及信息工程学院，江苏南京（210098 ） E-mail：wjzhang@ 摘 要：在IPv4 网络向Ipv6 网络过渡过程中，转化网关因其在配置过程中无损已有的网络 环境成为目前甚至是相当长一段时期内的最优选择。本文对现有的三种IPv4/IPv6 转换网关 进行了深入分析，并详细描述了每种类型的连接结构和地址转化流程，在此基础上提出了基 于NAT-PT 机制的通用地址数据模型。 关键词：IPv4；IPv6；转换网关；NAT-PT ；数据模型 中图分类号：TP393 1. 引 言 下一代互联网络协议IPv6正被加速认可和应用推广，现有IPv4 网络向Ipv6 网络过渡机制 的研究越来越具有重要的实际意义。在已被IETF所定义的诸多过渡机制中，由于转化网关 在配置过程中无损已有的网络环境，且便于实施，因此成为目前甚至是相当长一段时期内的 [1]机 最优选择。转换网关以NAT-PT （Network Address Translation － Protocol Translation ） 制为基础，因此通常也称为NAT-PT ，它处于IPv4 网络和IPv6 网络的交界点上，同时接收来 自IPv4和IPv6两种网络的数据包，根据需要在IPv4地址与IPv6地址之间进行地址转换、协议 [2]，并且依据不同的需求定义不同的应用层网关。 （语义）转换 IPv4 网络实现向Ipv6 网络的过渡首先要解决的是IP地址异构问题，地址转换是解决该问 题最便捷、最直接的办法，也为建立和实现其他协议通信奠定基础，因此NAT-PT 中负责IP 地址转换的NAT模块显得尤为重要。本文在全面分析NAT-PT 的基础上，提出了一种通用地 址数据模型，并用该数据模型表达了各类转换网关的地址转换流程，最后阐明了进一步的工 作。 2. 转换网关的分类 转换网关NAT-PT主要进行地址和协议的翻译,其基本思想是: 在进行IPv4/IPv6地址转 换的同时,对IPv4报文和IPv6报文进行报头格式和相应语义的翻译。依据会话发起方式和地址 转换方式的不同，转换网关可以分为以下两大类： Traditional NAT-PT （传统型转换网关），仅允许v6 的网络去访问v4 的网络，也 就是说会话的建立是单向的。具体可分为Basic NAT-PT （基本型）和NAPT －PT （端口型）两类。 Bi-Directional NAT-PT （双向型转换网关），必须有DNS-ALG支持才能实现。 3. 转换网关地址数据模型 3.1 概述 与IPv4 网络中NAT 网关的作用类似，IPv4_IPv6转换网关NAT －PT通过自带的地址池完 成IPv6地址与IPv4地址的映射转换，实现由IPv6节点发起的对IPv4节点的访问。根据映射规 则将IPv6节点地址和地址池中的某一空闲地址绑定（即实现地址映射），绑定后的源地址、 目的地址构成新的同构地址数据包，完成会话。NAT-PT结构如图1所示。 - 1 - DNSv4 DNSv6 IPv4 网络 NAT －PT IPv6 网络 (地址池,Ti) R1 S1 S2