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向IPv6過渡對路由器提出新要求

2019-11-03 09:03:56
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供稿：網友
鄢仁祥　江瀅瀾


　　ipv6作為下一代互聯網的核心標準，已受到人們的廣泛關注。但是由于目前互聯網的規模以及數量龐大的IPv4用戶和設備，IPv4向IPv6的過渡并不能一次性完成，而將是一個循序漸進的過程。

　　從網絡體系來看，IPv6的網絡結構也是局部子網加路由器的形式。本地IPv6主要由局部網絡連接，局部網絡再由IPv6路由器相互連接，IPv6路由器間的連接則呈樹狀或網狀，最終形成全球連接。為了充分利用IPv4的資源，IPv6網絡應該覆蓋在IPv4網絡上，以一種虛擬疊加網的形式運行，在經歷了過渡過程后，IPv4網絡也就逐漸演化成IPv6網絡。所以在過渡階段，支持IPv6的路由器間的鏈路應該采用IP隧道技術，將IPv6報文封裝在IPv4報文中傳輸。

　　為選擇一個合適的過渡機制，首先要明確應用的類型、范圍和系統的類型，然后選擇合適的轉換機制進行設計和實施。比如直接采用IPv6鏈路和IPv6路由，避免采用過渡技術。另外，棧的IPv6/IPv4主機和純IPv6或者純IPv4的主機通信不用采用協議轉換，而直接“自動”選擇相應的通信協議（IPv4或者IPv6）。

　　在不能使用IPv6鏈路的情況下，IPv6節點之間通信采用隧道技術，但要注意如下問題：首先，如何確定隧道的路由度量值。隧道建立在IPv4，IPv4網絡中路由的改變必然改變隧道的度量值，在IPv4仍保持連通的情況下，尋找改變隧道度量值的優良算法顯然是很困難的。其次，IPv4網絡是無服務質量保證的網絡，如何保證基于IPv4網絡的IPv6性能是一個難題。預留帶寬也許是一個方法，但是當隧道經過的路由數較多時，會存在很多管理上的問題。IPv4正在向支持QoS方向發展，Intserv或Diffserv也許能保證隧道的質量。最后，要確定隧道最優的最大傳輸單元（MTU）。MTU是IP報文的最大長度。如果IP報文長度大于MTU，路由器就必須將其分片傳輸，這不但在目的主機增加了重組開銷，而且因單片傳輸失敗而導致整個報文丟失的概率增加。IPv6路由器也許只能通過定期探測的方法來動態修改MTU。IPv6的最小MTU是1280字節，如果隧道的MTU小于1280字節，IPv4的分片是不可避免的。

　　IPv6雖然是新協議，但是它的基本框架與IPv4相差不多，以IPv4為基礎實現IPv6不很困難，困難的是管理兩類地址，對此域名服務（DNS）將發揮很大的作用。選擇哪一個協議來傳輸報文，將由主機在建立TCP連接時確定，其依據是地址解析得到的IP地址類型。過渡階段里，DNS服務器中的記錄將同時包括IPv4的32位記錄和IPv6的128位記錄，DNS服務經過少量修改就可以處理兩種記錄。雙協議棧的策略假設DNS服務器能解析IPv6地址，而DNS服務器本身使用的地址不一定是IPv6地址在網絡配置階段設備的DNS地址，足以讓UDP報文能判斷該使用哪一個IP協議將DNS請求送到DNS服務器。所以在存在IPv4的情況下，真正要升級軟件的只是提供IPv6功能的主機和DNS服務器的解析器。

　　對于純IPv6和純IPv4主機之間的通信，則應該使用協議轉換或者ALG技術，設計的協議轉換器或者ALG應該盡量保證在不修改原有應用的情況下就可以使用。

　　基于以上分析，可以看出升級路由器是比較復雜的，因為IPv6和IPv4在IP報文的格式上相差很遠。路由器必須為IPv6配備全新的報文轉發、路由協議和網絡管理軟件。


摘自　人民郵電報

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