IPv4到IPv6的过渡技术.doc

IPv4到IPv6的过渡技术 2011O1西部大开发?中旬WEsTCHINADEVELOPM_Nl工程与技术 IPv4到IPv6的过渡技术 任军利,王伟 (陕西科技大学信息与网络管理中心,陕西西安710021) 摘要:由于IPv4地址的匮乏,IPv4网络到IPv6网络过渡已成为大势所趋.本文较全面的介绍IPv4网络到IPv6网络过渡的主要技术, 并对其进行了比较和研究. 关键词:IPv6;IPv4;过渡;隧道 中罔分类呼:TP393文献标识码:A文章编号:1009—8631(2011)01—0077—02 1引言 目前我们使用的第二代互联网IPv4技术,核心技术属于美国. 它的最大问题是网络地址资源有限.从理论上讲,编址1600万个网 络,40亿台主机.但采用A,B,C三类编址方式后,可用的网络地址 和主机地址的数目大打折扣,以至目前的IP地址近乎枯竭.其中北 美占有3/4,约3O亿个,而人口最多的亚洲只有不到4亿个地址不 足.严重地制约了很多国家互联网的应用和发展 一 方面是地址资源数量的限制.另一方面是随着电子技术及 网络技术的发展.计算机网络将进入人们的日常生活,可能身边的 每一样东西都需要连人全球因特网.在这样的环境下,IPv6应运而 生单从数字上来说,IPv6所拥有的地址容量是IPv4的约8x1028 倍.达到2128(算上全零的)个.这不但解决了网络地址资源数量的 问题,同时也为除电脑外的设备连人互联网在数量限制上扫清了 障碍. 2IPv4到IPv6过渡技术 由于Internet的规模以及目前网络中数量庞大的IPv4用户和设 备.IPv4到1Pv6的过渡不可能一次性实现而且,目前许多企业和用 户的日常工作越来越依赖于Internet,他们无法容忍在协议过渡过程 中出现的问题.所以IPv4到IPv6的过渡必须是一个循序渐进的过 程.在体验IPv6带来的好处的同时仍能与网络中其余的IPv4用户 通信.能否顺利地实现从IPv4到IPv6的过渡也是IPv6能否取得成 功的一个重要因素 实际上.IPv6在设计的过程中就已经考虑到rIPv4到IPv6的 过渡问题.并提供了一些特性使过渡过程简化.例如,1Pv6地址可以 使用IPv4兼容地址,自动由Ipv4地址产生;也可以存IPv4的网络上 构建隧道.连接IPv6孤岛.目前针对Ipv4一IPv6过渡问题已经提出 了许多机制,它们的实现原理和应用环境各有侧重,这一部分哩将 对IPv4一IPv6过渡的基本策略和机制做…个系统性的介绍. 在IPv4一IPv6过渡的过程中.必须遵循如下的原则和目怀: 保证IPv4和IPv6主机之间的互通;在更新过程中避免设备之 间的依赖性(即某个设备的更新不依赖于其它设备的更新);对于网 络管理者和终端用户来说,过渡过程易于理解和实现;过渡可以逐 个进行;用户,运营商可以自己决定何时过渡以及如何过渡 主要分三个方面:IP层的过渡策略与技术,链路层对IPv6的支 持,IPv6对上层的影响. 对于IPV4向IPV6技术的演进策略,业界提出了许多解决方案. 特别是IETF组织专门成立了一个研究此演变的研究小组NG— TRANS,已提交_r各种演进策略草案,并力图使之成为标准纵观各 种演进策略.主流技术大致可分如下几类: 2.】双栈策略 实现IPv6结点与IPv4结点互通的最直接的方式是在1Pv6结点 中加人IPv4协议栈具有双协议栈的结点称作IPv6/v4结点,这些 结点既可以收发IPv4分组,也可以收发IPv6分组.它们可以使用 IPv4与IPv4结点互通.也可以直接使用IPv6与IPv6结点互通.双 栈技术不需要构造隧道.但后文介绍的隧道技术中要用到双栈. IPv6/v4结点可以只支持手工配置隧道,也可以既支持手工配置也支 持自动隧道. 2.2隧道技术 在1Pv6发展初期,必然有许多局部的纯IPv6网络,这些IPv6网 络被IPv4骨干网络隔离开来,为了使这些孤立的IPv6岛互通,就 采取隧道技术的方式来解决.利用穿越现存IPv4因特网的隧道技术 将许多个IPv6孤岛连接起来,逐步扩大IPv6的实现范围,这就是 目前国际IPv6试验床6Bone的计划. 工作机理:在IPv6网络与IPv4网络间的隧道人口处.路由器将 1Pv6的数据分组封装入IPv4中.IPv4分组的源地址和目的地址分别 是隧道人口和出f的IPv4地址.在隧道的出[J处再将IPv6分组取 出转发给目的点. 隧道技术在实践中有四种具体形式:构造隧道,自动配置隧道, 组播隧道以及6to4. 2.3TB(TunnelBroker,隧道代理) 对于独立的IPv6用户,要通过现有的IPv4网络连接IPv6网络 上,必须使用隧道技术.但是手工配置隧道的扩展性很差,TB的主要 目的就是简化隧道的配置,提