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IPv6深追究

2019-11-03 09:10:42
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供稿：網友
海 麗
　　人類的經濟活動已走過了完全依賴自然資源的時代，進入了可以不斷利用信息資源的時代。信息資源的利用離不開對網絡地址的需求，目前Internet所遵循的網絡互聯協議——ip協議第四版IPv4，面臨著網絡地址短缺的威脅。這在很大程度上限制了Internet應用，由此IPv6應運而生。

　　過渡期的選擇

　　從IPv4向IPv6的移植會有一個過程，日本在IPv6的推進上是非常激進的，計劃到2005年全面從IPv4移植到IPv6。也許大多數的國內用戶還沒有認真考慮這個問題，實際上我們比日本所面臨的情況更要緊迫。

　　在向IPv6過渡時，我們要解決兩種場合下的通信問題。一是被現有IPv4路由體系相隔的局部IPv6網絡之間該如何通信，我們稱之為在IPv4海洋中的IPv6孤島間的通信問題；二是如何使新配置的局部IPv6網絡能夠無縫地訪問現有IPv4資源，反之亦然。針對以上兩類問題，有三種技術可以分別予以解決: 隧道技術和雙棧技術作為第一個問題的解決方案，采用地址頭翻譯技術解決第二個問題。

　　利用隧道技術可以通過現有的運行IPv4協議的Internet骨干網絡(即隧道)將局部的IPv6網絡連接起來，因而是IPv4向IPv6過渡的初期最易于采用的技術。在隧道的入口處，路由器將IPv6的數據分組封裝入IPv4中，IPv4分組的源地址和目的地址分別是隧道入口和出口的IPv4地址。在隧道的出口處再將IPv6分組取出轉發給目的站點。隧道技術只要求在隧道的入口和出口處進行修改，對其他部分沒有要求。因而非常容易實現。

　　另外還有一種自動構造隧道的“6to4”技術，國際地址分配機構IANA專門為“6to4”過渡機制分配了一個永久性的13比特頂級聚類標識(TLA ID)。利用“6to4”地址，隧道末端的IPv4地址可以從目的IPv6地址的48比特前綴中自動地提取出來。

　　雙棧技術是在路由器和交換機的內部讓IPv4和IPv6協議棧同時存在，在機器內部實現兩種地址的轉化，具有雙棧的設備可以和任何單一IP協議的設備通信。

　　地址頭翻譯允許單一運行IPv6協議的網絡與單一運行IPv4協議的網絡互相通信，比如NAT-PT技術，類似于IPv6中的NAT（地址轉換）。在RFC1631規范中詳細地說明了NAT技術的原理，雖然當初只是針對IPv4網絡，但是只要在轉換的服務器(NAT服務器)處加入協議翻譯，同樣適用于IPv6。NAT技術用于IPv6的演進時，只要將IPv4地址和IPv6地址分別當作NAT技術中內部地址和全局地址，并在網關做PT轉換即可。

　　硬件實現的優勢

　　現有的從IPv4到IPv6進行轉換的軟件解決方案，問題是系統資源消耗太大，轉換速度較慢，尤其在打開其他附加功能的時候，比如QoS，性能會急劇下降。如果采用硬件實現會得到較好的性能，采用硅晶片技術實現的IPv6路由速率，比現在市場上同類的產品性能提高了很多。尤其當打開了QoS、流量控制等功能時，差別尤為明顯。如Extreme推出的IPv6過渡技術硬件解決方案，將協議轉換和路由功能都集成到硅晶片中，大大降低了對CPU的占用，支持OSPFv3路由協議，還能保證線速無阻塞的路由性能。

　　1999年9月，我國有關IPv6的863課題研究啟動，這極大推動了IPv6在我國的發展。很多高校相繼組建區域IPv6示范網，其中清華大學、上海交通大學和華南理工大學是CERNET的骨干節點。

摘自《網絡世界》

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