IPv4向IPv6过渡时期的选择

温泉

　　在向IPv6过渡时，我们要解决两种场合下的通信问题：一是被现有IPv4路由体系分隔开的局部IPv6网络之间如何通信，也就是我们称之为在IPv4海洋中的IPv6孤岛间的通信问题；二是如何使新配置的局部IPv6网络能够无缝地访问现有IPv4资源，反之亦然。针对以上两类问题，有三种技术：隧道技术、双栈技术和地址头翻译技术。隧道技术和双栈技术是第一个问题的解决方案，地址头翻译技术是第二个问题的解决方案。

　　隧道技术是目前国际IPv6试验床6bone所采用的技术。利用隧道技术可以通过现有运行IPv4协议的Internet骨干网络(即隧道)将局部的IPv6网络连接起来。因而是IPv4向IPv6过渡的初期最易于采用的技术。在隧道的入口处，路由器将IPv6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入口和出口的IPv4地址。在隧道的出口处再将IPv6分组取出，转发给目的站点。隧道技术只要求在隧道的入口和出口处进行修改，对其他部分没有要求，因而非常容易实现。

　　另外，还有一种自动构造隧道的6to4技术。国际地址分配机构IANA专门为6to4过渡机制分配了一个永久性的13比特顶级聚类标识(TLA ID)，相应的网络前缀是2002::/16。利用6to4地址，隧道末端的IPv4地址可以从目的IPv6地址的48比特前缀中自动提取出来。

　　双栈技术是在路由器和交换机的内部让IPv4和IPv6协议栈同时存在，在机器内部实现两种地址的转化，具有双栈的设备可以和任何单一IP协议的设备通信。

　　地址头翻译技术则允许单一运行IPv6协议的网络与单一运行IPv4协议的网络互相通信。在RFC1631规范中详细地说明了地址翻译技术（NAT）的原理，虽然当初只是针对IPv4网络，但是，只要为转换服务器(NAT服务器)加入协议翻译(PT)，同样适用于IPv6。NAT技术用于IPv6的演进时，只要将IPv4地址和IPv6地址分别看为NAT技术中内部地址和全局地址，并在网关做PT转换即可。

　　目前，已经有一些厂商推出了从IPv4到IPv6进行转换的软件解决方案，但是软件解决方案的问题是系统资源消耗太大，转换速度较慢，尤其在打开QoS等其它附加功能的时候，性能会急剧下降。因此，Extreme Networks（美国极进网络公司）率先推出了IPv6过渡技术的硬件解决方案，将协议转换和路由功能，都集成到硅晶片中，大大地降低了对CPU的占用。采用硅晶片技术实现IPv6路由的速度，比现在市场上同类的产品性能提高几百倍。尤其当打开了QoS、流量控制等功能时，差别尤为显著。Extreme的交换机是这种情况下唯一还能保证线速无阻塞路由性能的产品。极进的IPv6产品也是首批支持OSPFv3路由协议的产品，率先推动了IPv6应用的成熟化。

　　在我国，CERNET IPv6示范网于1998年6月加入6bone，并于同年12月成为其骨干成员。1999年9月，有关IPv6的“863”课题研究启动，这极大地推动了IPv6在我国的发展。目前，很多高校相继组建区域IPv6示范网，并通过CERNET IPv6示范网与6bone实现相连。清华大学、上海交通大学和华南理工大学是CERNET的骨干节点，极进网络的IPv6和万兆以太网产品目前已开始在上海交通大学应用，并成功地与清华大学和华南理工大学进行了IPv6通信。

摘自《中国计算机报》