IPv4向IPv6的过渡
因为网络的规模和网络中的IPv4用户和设备数量众多,从IPv4到v6的过渡不可能一次完成。此外,许多企业和用户的日常工作越来越对互联网的依赖性更强,不能容忍协议过渡期间所发生的的问题。所以从IPv4到v6的过渡必须是一个循序渐进的过程,还可以与IPv4网络用户休息的时候你体验IPv6的好处。IPv4向IPv6的平滑过渡,也为IPv6的成功的重要因素。事实上,IPv6已经考虑到从IPv4到IPv6的设计过程中的过渡,并提供了一些功能来简化过渡过程。例如,IPv6地址可以自动通过使用IPv4兼容地址IPv4地址生成;隧道也可以建立在IPv4网络连接到IPv6孤岛。目前,对于ipv4-v6过渡机制已经提出了许多。它们的实现原则和应用环境有不同的侧重点。在这一部分中,我们将介绍系统介绍的基本策略和ipv4-v6过渡机制。
在ipv4-v6过渡的过程中,以下原则和目标必须遵循:
确保IPv4和IPv6主机之间的互操作性;
在更新过程中避免设备之间的依赖关系(即设备的更新不依赖于其他设备的更新);
对于网络管理者和最终用户来说,转换过程易于理解和实现。
过渡可以一个接一个地进行;
用户和运营商可以决定何时转型和如何转型。
主要有三个方面:IP层的过渡策略和技术,链路层对IPv6的支持,以及IPv6对上层的影响。
对于IPv6的IPv4技术的演进策略,许多解决方案已经在行业内提出。特别是,IETF组织成立了一个研究小组,已提交的各种草案和进化策略使它成为一个标准。在不同的进化策略的主流技术大致可以分为以下类别:
双栈策略
最直接的方式来实现IPv6节点与IPv4节点之间的互通是添加IPv4协议栈的IPv6节点。与双栈节点称为IPv6 / V4节点,可以接收和接收IPv4数据包,并接收和接收IPv6包。他们可以使用IPv4,IPv4节点互通,他们也可以使用IPv6的互通与IPv6节点直接。双栈技术不需要构造一个隧道,但是双栈应用于隧道技术介绍在以后的文章。IPv6 / V4节点仅能支持隧道的手动配置,它还可以支持手动自动隧道支护。
隧道技术
在IPv6发展初期,必然存在着许多本地纯IPv6网络。这些IPv6网络与IPv4骨干网隔离。为了使这些孤立的IPv6孤岛互通,我们采用隧道技术来解决这些问题,利用现有IPv4互联网上的隧道技术,将许多IPv6岛连接起来,逐步扩展IPv6的范围。这是目前国际IPv6试验床6bone计划。
工作原理:在IPv6网络和IPv4网络之间的隧道入口,路由器将IPv6到IPv4数据包,和IPv4数据包的源地址和目的地址()电脑组装是隧道的入口和出口分别IPv4地址,IPv6数据包转发到目的节点,在隧道的出口。
具体有四种形式:隧道技术在实践中建设隧道,自动隧道,隧道组播和6to4。
TB(隧道代理,隧道代理)
对于独立的V6用户来说,隧道技术必须用于连接现有的IPv4网络到IPv6网络,但隧道的手动配置的扩展性很差。TB的主要目的是简化隧道的配置,并提供一种自动配置方法,对于已经建成IPv6的ISP来说,TB技术的使用为网络用户的扩展提供了方便的手段,从这个意义上说,TB可以看作是一个虚拟的IPv6 ISP。它为连接到IPv4网络的用户提供了一种连接到IPv6网络的方法,连接到IPv4网络的用户是TB用户。
双栈机制转换(DSTM)
DSTM的目标是实现新的IPv6网络与现有的IPv4网络之间的互操作性。使用DSTM,IPv6网络中的双栈节点可以在IPv4网络互相沟通。DSTM的基本组成部分包括:
DHCPv6服务器分配一个临时的IPv4网络独特的地址,IPv6网络中的双栈主机。同时,它保留之间的临时分配的IPv4地址和主机IPv6永久地址的映射关系,并提供IPv6隧道的隧道终端(TEP)信息。
动态隧道端口DTI:每个DSTM主机有一个IPv4端口,它是用来封装IPv4到IPv6报文信息。
DSTM Deamon:与DHCPv6客户端一起工作来实现IPv6地址与IPv4地址之间的解析。
协议转换技术
其主要思想是在V6和V4节点,节点之间的通信,中间协议转换服务器是必要的。该协议转换服务器的主要功能是将网络协议头的V6和V4以适应终端的协议类型。
优点:它可以有效地解决了节点与节点之间的互通V4 V6。
缺点:不是所有应用都能得到支持。这些应用层程序包括:(1)如果应用层协议包含应用如IP地址和端口信息,如果这些IP地址不改变,那么这些应用程序将无法正常工作,如FTP、STMP,等(2)包含在本协议转换应用层认证和加密的应用程序无法工作。
SOCKS64技术
一个是袜子库到客户的介绍,这是所谓的袜子(socksifying)。它在应用层和套接字之间,替换了应用层的套接字API和DNS名称解析API。
另一个是袜子的网关,这是安装在IPv6双栈节点/ V4。这是一个增强的SOCKS服务器,这使得任何协议结合C和D.客户目的地的请求时,通过对C的袜子图书馆发起的,相应的线程是由网关产生的connection.socks图书馆和中继网关通过袜子互相沟通(SOCKSv5)协议,因此它们之间的连接是袜子连接,不仅包括业务数据和控制信息,而G和D之间的关系是不可改变的,这属于正常的连接。在应用程序不知道C的存在,认为通信对端是G.
传输层继电器(传输继电器)
类似于SOCKS64技术的工作机理,它只是传输层传输层的协议转换,而SOCKS64技术是在网络层的协议转换。相对于Socks64,它避免了IP数据包分割和ICMP消息转换的问题,因为每个连接都是一个真正的IPv4或IPv6连接。但它不能解决网络应用中数据的地址信息是不能转换的问题。
应用层代理网关(ALG)
ALG是应用级网关的缩写。像Socks64传输层中继,它提供了V4和V6之间的双栈网关,提供协议转换功能。算法只适用于应用层协议的翻译。这可以有效地解决应用中的网络地址的问题,但ALG必须为每一业务分开写ALG代理。同时,它还需要客户端应用程序,并支持ALG剂对不同的程序。这种技术的灵活性很差,显然必须与其它过渡技术结合使用,具有重要的意义。
转型战略综述
双栈和隧道是主流
所有的转换技术都基于双栈实现。
不同的转换策略各有优缺点,应用环境也不尽相同。
网络的演进将是各种过渡技术的综合。
基于特定网络运营商的分析
很多IPv4平滑过渡的策略是由不同的组织或个人向IPv6提出的,他们都有自己的优点和缺点。因此,最好的办法是将几种过渡技术,从彼此的长处和短处,学习,同时,以运营商的特定的网络设施,并考虑成本因素,设计一套平滑过渡解决方案的运营商适合自身发展。