IPv4向IPv6的過渡技術(shù)介紹

IPv4IPv6的過渡策略邱翔鷗IPv6業(yè)務(wù)仍舊要在IPv4網(wǎng)絡(luò)上運(yùn)行很長時間，特別是IPv6不行能馬上供給全球的連接，很多IPv6的通信不IPv4IPv6/IPv4IPv6，最終的目標(biāo)是IPv61、IPv4IPv6中雙協(xié)議棧和隧道技術(shù)是主要的方法，而翻譯機(jī)制由于效率比較低，只在不同IP版本的元素之間進(jìn)展通信時才承受。網(wǎng)絡(luò)設(shè)備(如GGSN)實(shí)現(xiàn)雙協(xié)議棧對于實(shí)現(xiàn)IPv4和IPv6的接入點(diǎn)并完成IPv6-in-IPv4的隧道都是至關(guān)重要的，另外運(yùn)營商IP網(wǎng)絡(luò)和公眾因特網(wǎng)邊緣的邊際路由器也應(yīng)當(dāng)是雙棧路由器。從移動終端來看，需要通過IPv4IPv6隧道技術(shù)如將IPv6的數(shù)據(jù)包封裝在IPv4的數(shù)據(jù)包中并在隧道的另一端解除封裝，這也是一種格外重要的過渡IPv4/IPv6人工配置兩種，人工配置的隧道技術(shù)是在隧道的終點(diǎn)人工配置到某個特定的IPv4地址；對于自動隧道技術(shù)址的數(shù)據(jù)包中，如“6to4”隧道技術(shù)。網(wǎng)絡(luò)上的IPv4-IPv6協(xié)議翻譯器：翻譯器是純IPv4主機(jī)和純IPv6主機(jī)之間的中間件，使兩種主機(jī)不需要修改任何配置就可以實(shí)現(xiàn)彼此之間的直接通信，翻譯器的使用對于移動終端來說是透亮的，頭標(biāo)轉(zhuǎn)IPv6IPv4IPv4IPv6，有必要的時候?qū)πｒ?yàn)進(jìn)展調(diào)整或重計(jì)算，NAT/PT(NetworkAddressTranslator/ProtocolTranslator)就是承受這種機(jī)制的一種方法。承受地址/協(xié)議翻譯器需要轉(zhuǎn)換IP數(shù)據(jù)包的頭標(biāo)，帶來的問題是破壞了端到端的效勞(如端到端的IPSec)，NAT/PTIP2、IPv4IPv61GPRS/WCDMAIPv6從圖1中可以看出，開頭的時候是只支持IPv4的GPRS/WCDMA網(wǎng)絡(luò)，全部連接到因特網(wǎng)上的終端都是純IPv4NATIPIPv61IPv4IPv6配置“IPv6inIPv4”的隧道來實(shí)現(xiàn)的。在這個階段，向移動用戶供給的IPv6業(yè)務(wù)絕大多數(shù)是由運(yùn)營商的內(nèi)網(wǎng)絡(luò)(IntranetIPv6IPv4/IPv4IPv4NAT，通過安排臨時地址來處理公共IPv4NAT-PT)來完成IPv4與IPv6協(xié)議之間的翻譯轉(zhuǎn)換。其次階段：這一階段IPv6已經(jīng)廣泛部署并且有了大量在IPv6平臺上實(shí)現(xiàn)的業(yè)務(wù)，但是由于IPv6網(wǎng)絡(luò)還不能到達(dá)完全連接，有時仍舊需要IPv4網(wǎng)上的隧道技術(shù)來與IPv6節(jié)點(diǎn)連接通信。這個階段由于全部業(yè)務(wù)都在IPv6平臺上實(shí)現(xiàn)，從而加速了IPv6的部署。從IPv6的進(jìn)展趨勢來看，IPv4IPv4/IPv6/協(xié)議的翻譯機(jī)制，這使得網(wǎng)絡(luò)構(gòu)造更加簡潔，網(wǎng)絡(luò)維護(hù)也更加簡潔。IPv6使得網(wǎng)絡(luò)中的每個節(jié)點(diǎn)都有一個獨(dú)一無二的、全球可路由到的地址。3、IPv4IPv6網(wǎng)絡(luò)模型2GPRSGGSN(AP)之間所建立的連接稱為分組數(shù)據(jù)協(xié)議(PDP)PDPIP2IPv4IPv6“6to4”的、也可以是“4to6”的。AP3IPv4IPv4/主機(jī)的連接。2到GGSNIPv4IPv63GPRSIPv4和IPv6IPv4IPv6IPv6當(dāng)用戶離開運(yùn)營商網(wǎng)絡(luò)時，通信流要通過邊緣路由器和防火墻，在這種狀況下，需要公用IPv4IPv6IPv6IPv4的IPv4NAT。當(dāng)通過IPv4網(wǎng)絡(luò)來連接某個IPv6主機(jī)時需要承受隧道技術(shù)，隧道的起點(diǎn)可以是GGSN、邊緣路由器、或者移動終端，隧道的終點(diǎn)可以是主機(jī)或者IPv6網(wǎng)絡(luò)邊緣的路由器(如圖3中的路由器1)，假設(shè)隧道在主機(jī)之前終結(jié)則由該路由器解開封裝。3過渡期的網(wǎng)絡(luò)模型4IPv4IPv6。鏈路層的移動性是指移動終端可以連接到其家鄉(xiāng)GGSNIPv6SGSNInter—PLMNGTPGGSN，Inter-PLMN的GPRS圖4鏈路層的移動性——MTPLMNGGSNIPv6機(jī)連接的不同組合方式移動網(wǎng)絡(luò)、移動終端、連接到的不同主機(jī)的IP版本都存在兩種可能性，它們之間的連接會消滅不同的組合方式。一條根本規(guī)章是：假設(shè)兩個通信的IP節(jié)點(diǎn)的IP版本不同，網(wǎng)絡(luò)中的某些節(jié)點(diǎn)就需要協(xié)議翻譯。網(wǎng)絡(luò)元素和移動終端承受IPv4/IPv6雙協(xié)議棧是一個確保通信節(jié)點(diǎn)能用同一種IP版本通信的很好的解決方案。在過渡期將會有三種不同的網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)類型：IPv4IPv4IPv4IPv4NAT。IPv6IPv6IPv6IPv4協(xié)議翻譯。IPv6/IPv4使用協(xié)議翻譯。使用以上三種網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)的移動終端類型可以是純IPv4GPRS/WCDMA純IPv4IPv6過渡方式IPv4純IPv4終端主要是第一代的GPRS終端，供給應(yīng)純IPv4終端的是純IPv4業(yè)務(wù)，在很多狀況下沒有足IPv4IPv4IPv4NAT。5IPv4◆移動終端連接到公共因特網(wǎng)上的某個主機(jī)，移動終端將從運(yùn)營商的地址空間中安排到一個公用IPv4地址并通過全球的IPv4IPv45中的b)情形很少發(fā)生。，NATIPv4時的地址實(shí)現(xiàn)連接。圖5 IPv4終端連接到不同的IPv4主機(jī)雙協(xié)議棧的終端如圖6所示，雙協(xié)議棧的移動終端在IPv6模式下操作——移動終端翻開IPv6類型的PDP上下文并且從GGSNIPv6IPv6IPv6在IPv6的域上，不需要任何翻譯機(jī)制，在這種狀況下純IPv6終端與雙協(xié)議棧終端的工作方式是一樣的。圖6 移動終端連接到一個純IPv6主機(jī)IPv6/IPv4圖7 通過IPv4網(wǎng)絡(luò)或IPv6網(wǎng)絡(luò)連接到IPv6主機(jī)來自移動節(jié)點(diǎn)發(fā)送到主機(jī)的IPv6數(shù)據(jù)包可以通過IPv4網(wǎng)絡(luò)上的隧道技術(shù)來傳輸，或者可以直接通過IPv6IPv6IPv6要“6to4”1“6to4”隧道技術(shù)。如圖8所示，雙協(xié)議棧的移動終端連接到純IPv4的主機(jī)(例如IPv4的公司接入網(wǎng)絡(luò)上的郵件效勞器)IPv4IPv4地址的缺乏而被安排到一個私有的IPv4地址，NATIPv48雙協(xié)議棧移動終端連接到純IPv6IPv6純IPv6移動終端的通信與雙協(xié)議棧終端的主要區(qū)分在于：移動終端與純IPv4主機(jī)之間的通信需要在NAT-PT)。9IPv6GGSN(GGSNAPIPv6