ipv4和ipv6及其过渡

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1、IPv4和IPv6及其过渡现有Internet的基础是IPv4，到目前为止有近30年的历史了。由于Internet的迅猛发展，据统计平均每年Internet的规模就扩大一倍。IPv4的局限性就越来越明显。个人电脑市场的急剧扩大、还有个人移动计算设备的上网、网上娱乐服务的增加、多媒体数据流的加入、以及出于安全性等方面的需求都迫切要求新一代IP协议的出现。因此，对新一代互联网络协议（InternetProtocolNextGeneration-IPng）的研究和实践已经成为世界性的热点，其相关工作也早已展开。围绕IPng的基本设计目标，以业已建立

2、的全球性试验系统为基础，对安全性、可移动性、服务质量的基本原理、理论和技术的探索已经展开。90年代初，人们就开始讨论新的互联网络协议。IETF的IPng工作组在1994年9月提出了一个正式的草案"TheRecommendationfortheIPNextGenerationProtocol"，1995年底确定了IPng的协议规范，并称为"IP版本6"（IPv6），同现在使用的版本4相区别；1998年作了较大的改动。IPv6在IPv4的基础上进行改进，它的一个重要的设计目标是与IPv4兼容，因为不可能要求立即将所有节点都演进到新的协议版本，如果

3、没有一个过渡方案，再先进的协议也没有实用意义。IPv6面向高性能网络网络（如ATM），同时，它也可以在低带宽的网络(如无线网)上有效的运行。在国际上，对IPv6的各项研究和实现已经展开。法国INRIA、日本KAME、美国NRL等研究机构，IBM、SunMicrosystems、Trumpet、Hitachi等公司，分别研制开发了不同平台上的IPv6系统软件和应用软件；Cisco、Bay等路由器厂商已经开发出了面向IPv6网络的路由器产品。1996年，一个以研究IPv6为目标的虚拟实验网络，国际IPv6试验床6Bone建立，欧洲、美洲、亚洲的许

4、多国家和组织都已经加入了6BONE。1998年底，面向实用的全球性IPv6研究和教育网（6REN）开始启动。这期间以STARTAP为依托的6TAP（IPv6TransitAccessPoint）得以实施，建立了以ATM交换机为中心的IPv6洲际网络。今年，IETF确定IPv6进入实用阶段，并指定6Bone为对商用IPv6地址申请者进行评估的平台。过渡技术的概述与现状如何完成从IPv4到IPv6的转换是IPv6发展需要解决的第一个问题。现有的几乎每个网络及其连接设备都支持IPv4，因此要想一夜间就完成从IPv4到IPv6的转换是不切实际的。IP

5、v6必须能够支持和处理IPv4体系的遗留问题。可以预见，IPv4向IPv6的过渡需要相当长的时间才能完成。目前，IETF已经成立了专门的工作组，研究IPv4到IPv6的转换问题，并且已提出了很多方案，主要包括以下几个类型：1.双协议栈技术IPv6和IPv4是功能相近的网络层协议，两者都基于相同的物理平台，而且加载于其上的传输层协议TCP和UDP又没有任何区别。由图1所示的协议栈结构可以看出，如果一台主机同时支持IPv6和IPv4两种协议，那么该主机既能与支持IPv4协议的主机通信，又能与支持IPv6协议的主机通信，这就是双协议栈技术的工作

6、机理。　　2.隧道技术随着IPv6网络的发展，出现了许多局部的IPv6网络，但是这些IPv6网络需要通过IPv4骨干网络相连。将这些孤立的"IPv6岛"相互联通必须使用隧道技术。利用隧道技术可以通过现有的运行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。路由器将IPv6的数据分组封装入IPv4，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

7、部分没有要求，因而非常容易实现。但是隧道技术不能实现IPv4主机与IPv6主机的直接通信。3.网络地址转换/协议转换技术网络地址转换/协议转换技术NAT-PT(NetworkAddressTranslation-ProtocolTranslation)通过与SIIT协议转换和传统的IPv4下的动态地址翻译（NAT）以及适当的应用层网关（ALG）相结合，实现了只安装了IPv6的主机和只安装了IPv4机器的大部分应用的相互通信。上述技术很大程度上依赖于从支持IPv4的互联网到支持IPv6的互联网的转换，我们期待IPv4和IPv6可在这一转换过程中

8、互相兼容。目前，6to4机制便是较为流行的实现手段之一。6to4技术转换策略计划者考虑的关键问题是当使用者对ISP所提供的基本IPv6传输协议还没有合理的选择时，如