向IPv6过渡对路由器提出新要求

鄢仁祥　江滢澜

　　IPv6作为下一代互联网的核心标准，已受到人们的广泛关注。但是由于目前互联网的规模以及数量庞大的IPv4用户和设备，IPv4向IPv6的过渡并不能一次性完成，而将是一个循序渐进的过程。

　　从网络体系来看，IPv6的网络结构也是局部子网加路由器的形式。本地IPv6主要由局部网络连接，局部网络再由IPv6路由器相互连接，IPv6路由器间的连接则呈树状或网状，最终形成全球连接。为了充分利用IPv4的资源，IPv6网络应该覆盖在IPv4网络上，以一种虚拟叠加网的形式运行，在经历了过渡过程后，IPv4网络也就逐渐演化成IPv6网络。所以在过渡阶段，支持IPv6的路由器间的链路应该采用IP隧道技术，将IPv6报文封装在IPv4报文中传输。

　　为选择一个合适的过渡机制，首先要明确应用的类型、范围和系统的类型，然后选择合适的转换机制进行设计和实施。比如直接采用IPv6链路和IPv6路由，避免采用过渡技术。另外，栈的IPv6/IPv4主机和纯IPv6或者纯IPv4的主机通信不用采用协议转换，而直接“自动”选择相应的通信协议（IPv4或者IPv6）。

　　在不能使用IPv6链路的情况下，IPv6节点之间通信采用隧道技术，但要注意如下问题：首先，如何确定隧道的路由度量值。隧道建立在IPv4，IPv4网络中路由的改变必然改变隧道的度量值，在IPv4仍保持连通的情况下，寻找改变隧道度量值的优良算法显然是很困难的。其次，IPv4网络是无服务质量保证的网络，如何保证基于IPv4网络的IPv6性能是一个难题。预留带宽也许是一个方法，但是当隧道经过的路由数较多时，会存在很多管理上的问题。IPv4正在向支持QoS方向发展，Intserv或Diffserv也许能保证隧道的质量。最后，要确定隧道最优的最大传输单元（MTU）。MTU是IP报文的最大长度。如果IP报文长度大于MTU，路由器就必须将其分片传输，这不但在目的主机增加了重组开销，而且因单片传输失败而导致整个报文丢失的概率增加。IPv6路由器也许只能通过定期探测的方法来动态修改MTU。IPv6的最小MTU是1280字节，如果隧道的MTU小于1280字节，IPv4的分片是不可避免的。

　　IPv6虽然是新协议，但是它的基本框架与IPv4相差不多，以IPv4为基础实现IPv6不很困难，困难的是管理两类地址，对此域名服务（DNS）将发挥很大的作用。选择哪一个协议来传输报文，将由主机在建立TCP连接时确定，其依据是地址解析得到的IP地址类型。过渡阶段里，DNS服务器中的记录将同时包括IPv4的32位记录和IPv6的128位记录，DNS服务经过少量修改就可以处理两种记录。双协议栈的策略假设DNS服务器能解析IPv6地址，而DNS服务器本身使用的地址不一定是IPv6地址在网络配置阶段设备的DNS地址，足以让UDP报文能判断该使用哪一个IP协议将DNS请求送到DNS服务器。所以在存在IPv4的情况下，真正要升级软件的只是提供IPv6功能的主机和DNS服务器的解析器。

　　对于纯IPv6和纯IPv4主机之间的通信，则应该使用协议转换或者ALG技术，设计的协议转换器或者ALG应该尽量保证在不修改原有应用的情况下就可以使用。

　　基于以上分析，可以看出升级路由器是比较复杂的，因为IPv6和IPv4在IP报文的格式上相差很远。路由器必须为IPv6配备全新的报文转发、路由协议和网络管理软件。

摘自　人民邮电报