互联网向IPv6迈进
2000-12-18 00:00:00·
胡西·yesky
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IPv4向IPv6的演进技术
为了保护在IPv4上的大量投资，IPv6应该能与IPv4的主机和路由器共存。对Internet上所有IPv4节点的演进不可能在同一时刻完成，IPv6必须与IPv4兼容，对IPv4网络节点的演进才能根据实际情况逐步地进行。目标是所有的网络节点都运行IPv6，充分发挥IPv6在地址空间、性能和安全性等方面的优势。为了保证平滑的演进，IPv6在设计时必须考虑以下四个目标。
逐步演进：已有的IPv4网络节点可以随时演进，而不受限于相关网络节点运行IP协议的版本。
逐步部署：新的IPv6网络节点可以随时增加到网络中。
地址兼容：当IPv4网络节点演进到IPv6时，IPv4的IP地址还可以继续使用。
降低费用：在演进时，只需很低的费用和很少的准备工作。
为了实现以上四个目标，IETF推荐了双协议栈、隧道技术、以及NAT等演进方案。
1、IPv6／IPv4双协议栈技术
简单他说，双栈机制就是使IPv6网络节点具有一个IPv4栈和一个IPv6栈，同时支持IPv4和IPv6协议。IPv6和IPv4是功能相近的网络层协议，两者都应用于相同的物理平台，以及承载相同的传输层协议TCP或UDP，如果一台主机同时支持IPv6和IPv4协议，那么该主机就可以和仅支持IPv4或IPv6协议的主机通信，IPv6／IPv4双协议栈的协议结构如图1所示。
| 应用层协议 |
| TCP/UDP协议 |
| IPv6协议 |
IPv4协议 |
| 链路层及物理协议 |
2、隧道技术
隧道机制就是必要时将IPv6数据包做为数据封装在IPv4数据包里，使IPv6数据包能在已有的IPv4基础设施（主要是指IPv4路由器）上传输。随着IPv6的发展，出现了一些被运行IPv4协议的骨干网络隔离开的局部IPv6网络，为了使这些IPv6网络之间通信，必须采用隧道技术。隧道对于源站点和目的站点是透明的，在隧道的入口处，路由器将rv6的数据分组封装如IPv4中，该IPv4分组的源地址和目的地址分别是隧道入口和出口的IPv4地址，在隧道出口处，再将IPv6分组取出转发给目的站点。隧道技术的优点在于隧道的透明性，IPv6主机之间的通信可以忽略隧道的存在，
隧道只起到物理通道的作用。隧道技术在IPv4向IPv6演进的初期应用非常广泛。但是，隧道技术不能实现IPv4主机和IPv6主机之间的之间通信。
3、网络地址转换技术
网络地址转换（Network Address Translator，NAT）技术是将IPv4地址和IPv6地址分别看作内部地址和全局地址，或者相反。例如，内部的IPv4主机要和外部的IPv6主机通信时，在NAT服务器中将IPv4地址（相当于内部地址）变换成IPv6地址（相当于全局地址），服务器维护一个IPv4与IPv6地址的映射表。反之，当内部的IPv6主机和外部的IPv4主机进行通信时，则IPv6主机映射成内部地址IPv4主机映射成全局地址。NAT技术可以解决IPv4主机和IPv6主机之间的互通问题。
结束语
与IPv4比较，IPv6提供很多新的、重要的特征，但是演进到IPv6需要更改IPv4上的应用程序、主机和路由器，例如动态主机配置协议（DHCP）、BOOTP和域名系统（DNS）等，而这种更改是一项巨大的系统工程。
有人甚至提出疑问，如果可以增强IPv4克服它的弱点，是否有必要如此兴师动众地进行演进。但是IPv6提供的优势是明显的，在欧美几年前就有很多IPv6实验网出现，目前有很多公司已经宣布支持IPv6，根据专家们的估计，目前IPv4的可用地址会在2000～2018年之间用完，IPv6的时代即将到来。
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