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IPv6和IPv4之间的通信机制和方法 (2)

发布时间:2003.12.11 19:10     来源:赛迪网    作者:王利兴

(4) 6 over 4

6 over 4 是一种点到点、点到路由和路由到点的自动隧道技术,它被用作通过Ipv4内部网的Ipv6节点之间的单点或多点连接。这种隧道端点的IPv4地址采用邻居发现的方法确定。与手工配置隧道不同的是,它不需要任何地址配置;与自动隧道不同的是它不要求使用V4兼容的V6地址。但是采用这种机制的前提就是IPv4网络基础设施支持IPv4多播。这里的IPv4多播域可以是采用全球唯一的IPv4地址的网络,或是一个私有的IPv4网络的一部分。这种机制适用于IPv6路由器没有直接连接的物理链路上的孤立的IPv6主机,使得它们能够将IPv4广播域作为它们的虚拟链路,成为功能完全的IPv6站点。基本原理如下图示。

(5) 6 to 4

6to4也是一种将v4转换成v6的自动构造隧道机制,这种机制要求站点采用特殊的IPv6地址,这种地址是自动从站点的IPv4地址派生出来的。所以每个采用6to4机制的节点至少必须具有一个全球唯一的IPv4地址,(这种地址分配方法,可以使得其它域的边界路由器自动地区分隧道接收端点是否在本域内)。由于这种机制下隧道端点的IPv4地址可以从IPv6地址中提取,所以隧道的建立是自动的。6to4不会在IPv4的路由表中引入新的条目,在IPv6的路由表中只增加一条表项。采用6to4机制的IPv6 ISP只需要做很少的管理工作,这种机制很适用于运行IPv6的站点之间的通信。6to4要求隧道中至少有两台路由器支持双栈和6to4,主机要求至少支持IPv6协议栈。

这种机制把广域的IPv4网络作为一个单播的点到点链路层。这种机制适合作为V4/V6共存的初始阶段的转换工具,它可以与防火墙、NAT共存,但是NAT box必须具有全球唯一的IPv4地址,并且应有6to4机制和完备的路由功能。在windows2003中的原理如下图。

4、IPv6/IPv4通信

(1) Dual Stack Model (双栈模型 )

在这种模型下,任意节点都是完全双栈的。这时不存在IPv4与IPv6之间的相互通信问题,但是这种机制要给每一个IPv6的站点分配一个IPv4地址。这种方法不能解决IPv4地址资源不足的问题,而且随着IPv6站点的增加会很难得到满足,因此这种方法只能用在早期的变迁过程。

(2) Limited Dual Stack Model (限制型双栈模型)

在这种模型下,服务器和路由器仍然是双栈的,而非服务器的主机只需要支持IPv6。这种机制可以节省大量的IPv4地址,但是在纯IPv6和纯IPv4节点之间的通信将会出现问题,为了解决这种问题,必须与其它技术结合使用。

(3) SIIT ( Stateless IP/ ICMP Translation,无状态IP/ICMP 转换 )

SIIT定义了在IPv4和IPv6的分组报头之间进行翻译的方法,这种翻译是无状态的,因此对于每一个分组都要进行翻译。这种机制可以和其它的机制(如NAT-PT)结合,用于纯IPv6站点同纯IPv4站点之间的通信,但是在采用网络层加密和数据完整性保护的环境下这种技术不可用。纯IPv6节点和纯IPv4节点通过一个SIIT转换器通信,IPv6节点看到的对方一个IPv4 mapped地址的主机,同时它自己则使用一个IPv4 translated的地址。如果IPv6主机发出的IP分组中的目的地址是一个IPv4 mapped地址,那么SIIT转换器就知道这个IP分组需要进行协议转换。

(4) NAT-PT (Network Address Translation - Protocol Translation,网络地址—协议转换 )

NAT-PT就是在做IPv4/IPv6地址转换(NAT)的同时在IPv4分组和IPv6分组之间进行报头和语义的翻译(PT)。适用于纯IPv4站点和纯IPv6站点之间的通信。对于一些内嵌地址信息的高层协议(如FTP),NAT-PT需要和应用层的网关协作来完成翻译。在NAT-PT的基础上利用端口信息,就可以实现NAPT-PT,这点同目前IPv4下的NAT-PT没有本质区别。

该机制适用于过渡的初始阶段,使得基于双协议栈的主机,能够运行IPv4应用程序与IPv6应用互相通信。这种技术允许不支持IPv6的应用程序透明地访问纯IPv6站点。该机制要求主机必须是双栈的,同时要在协议栈中插入三个特殊的扩展模块:域名解析器、地址映射器和翻译器,相当于在主机的协议栈中使用了NAT-PT。

(5) BIA ( Bump-In-the-API, Internet Draft )

这种技术同BIS类似,只是在API层而不是在协议栈的层次上进行分组的翻译,所以它的实现比BIS要简单一些,因为不需要对IP包头进行翻译。BIS与BIA的主要区别是:BIS用在没有IPv6协议栈的系统上,BIA用在有IPv6协议栈的系统上。

当双栈主机上的IPv4应用与其它IPv6主机通信时,API翻译器检测到从IPv4应用发出的基于socket API的函数,就调用IPv6 socket API函数与IPv6主机通信。

除了上述7种通信方式,IPv6与IPv4之间还可以通过TRT、DSTM、ALG等方式进行通信。因为篇幅的关系,不再予以介绍。

5、过渡机制

从已有的过渡机制可以看出,目前所有的方案都是针对某一种问题而提出的。这些过渡机制都不是普遍适用的,每一种机制都适用于某种或几种特定的网络情况,而且常常需要和其它的技术组合使用。在实际应用时需要综合考虑各种实际情况来制定合适的过渡策略。对于某一类互连问题,设计者们可以找出新的方式,并随着网络技术和发展不断的改进和更新这种方式。

为选择一个合适的机制,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。【完】

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(责任编辑:赵纪雷)

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