IPV4/V6组网探讨

摘要 本文就采用IPV4和IPV6协议体系进行网络组建时所应遵循的原则进行了系统的阐述，并对综合组网所应用的3种主要技术进行了细致分析，确定了每种技术所存在的局限。对于了解IPV4/IPV6综合组网技术、设计IPV4/V6综合组网方案给出了技术选择。

关键词 IPV4；IPV6；双栈；隧道；NAT-PT

中图分类号TP39 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2011）44-0202-01

0 引言

网络技术的飞速发展，导致了IPV4地址的枯竭。特别是对于我国这样的网络发展起步较晚的国家IPV6的部署已经势在必行（我国IPV4地址已经枯竭），其128位的地址空间为我们提供了无限的应用可能。但IPV4有着最为广泛的应用基础，它将决定着IPV4不可能在短时间内被IPV6所取代。这意味着IPV4/V6必将长期共存于网络。

1 组网原则

在进行IPV4/IPV6综合组网时我们必须考虑组网所依据的原则。这些原则实际上就是综合组网的基本需求和进行技术选择的根本依据。

1.1 充分利用现有设施, 确保IPV4和IPV6主机之间的互通

在进行IPV4/V6综合组网方案研究时需要考虑到现有的网络设备和人才储备和技术储备以及投资规模。只有最大限度的利用好现有的网络设备使网络系统具有较好的兼容性的方案才会具有较好的实用性，才能够得到网络使用方的肯定和应用。在网络建设方案中，我们必须充分考虑IPV4和IPV6同时共存的状态，确保IPV4/V6主机能够互通，其必须同时包括路由可达和IP数据包可达。只有基于这两者才能进行应用层面的通信。

1.2 确保IPV4在综合环境中的正常应用

IPV4在网络中已经具有非常广泛非常深入的应用，很多用户已经习惯于对它的使用。我们在将IPV6技术引入时必须要注意它对现有IPV4业务的影响，不能因引入IPV6导致IPV4业务在可靠性、安全性以及网络运行速度等方面造成不良影响。

1.3 设备更新当独立，组网应灵活

在进行IPV4/IPV6网络组建时一定要关注各设备之间的耦合和依赖。我们应该将一个较大的网络划分成不同的子网络，这样就能够按照各个网络的特点单独选择适合的组网技术。当然在选择技术时要注意所选的技术应该不能够对网络中其他部分技术的选择造成制约。另外在组网时也要注意赋予网络足够的灵活性，使得网络支持逐步升级，为网络最终实现IPV6时代提供平滑过度。

2 综合组网技术选择

IPV4向IPV6的过渡阶段所采用的过渡技术主要包括3种：IPV6/V4双栈技术、隧道技术、IPV4/V6协议转换技术。

1）IPV6/V4双栈技术：双栈节点与IPV4节点通讯时使用IPV4协议栈，与IPV6节点通讯时使用IPV6协议栈。实现IPV4结点与IPV6结点互通的最直接的方式是双栈技术。具有双协议栈的结点称作IPV6/V4结点，这些结点既可以收发IPV4分组，也可以收发IPV6分组。它们可以使用IPV4与IPV4结点互通，也可以直接使用IPV6与IPV6结点互通。双栈技术不需要构造隧道，但隧道技术中要用到双栈。所以双栈技术是一切网络过度技术的基础。在其骨干网中，网络设备必需能够同时支持这两种协议栈，并且连接双栈网络的接口一定要同时配置IPV4和IPV6地址。

2）隧道技术：提供了两个IPV6站点之间通过IPV4网络实现通讯连接，以及两个IPV4站点之间通过IPV6的网络实现网络连接进行通讯的技术。出于投资的考虑，很难实现对原有IPV4网络整体升级至IPV6/V4双栈的模式，因此多采用将驻地网的汇聚层或出口设备首先升级至双栈的模式，而汇聚层设备以下仍保持原有的IPV4网络。ISATAP (站间自动隧道寻址协议)是一种地址分配和主机到主机、主机到路由器和路由器到主机的自动隧道技术，它为IPV6主机之间提供了跨越IPV4内部网络的单播IPV6连通性。ISATAP一般用于IPV4网络中的IPV4/V6节点间的通信。ISATAP隧道非常适用IPV4网络中IPV6主机接入到IPV6网络的通信或在IPV4网络中的IPV6主机之间的通信。即它适合于被NAT网络大量存在的校园网和企业网络中使用。

NAT-PT技术：实现IPV4和IPV6协议栈的互相转换，包括网络层协议、传输层协议以及一些应用层协议之间的互相转换。NAT-PT附带协议转换器的网络地址转换器,所有包括地址、协议在内的转换工作都由网络设备来完成。支持NAT-PT的网关路由器应具有IPV4地址池，在从IPV6向IPV4域中转发包时使用,地址池中的地址是用来转换IPV6报文中的源地址的。NAT-PT设备上需要设置IPV4主机的转换规则、IPV6主机的转换规则。

IPV4主机的静态规则：一个IPV4主机对应一个虚拟的IPV6地址。

IPV4主机的动态规则：一组IPV4地址映射成IPV6地址，指定一个96位的前缀添加在原IPV4地址前面组成一个IPV6地址。

IPV6主机的静态转换规则：一个IPV6主机对应一个虚拟IPV4地址。

IPV6主机的动态转换规则：一组IPV6主机与IPV4地址的对应关系，IPV4地址是多个IPV6主机共享的资源。

NAT-PT不必修改IPV4网络就可实现内部网络IPV4主机对外部网络IPV6主机的访问，且通过上层协议映射使大量的IPV6主机使用同一个IPV4地址，节省了宝贵的IPV4地址。但NAT-PT也有它的缺点，IPV4节点访问IPV6节点的实现方法比较复杂，网络设备进行协议转换、地址转换的处理开销较大，并且属于同一会话的请求和响应都要通过同一NAT-PT设备，对NAT-PT设备的性能要求很高。

3 结论

网络技术的迅猛发展，IPV6取代IPV4已经是无法更改。但由于IPV4应用的广泛性，使得网络技术中必然长时间处于IPV4/V6并存的局面。因此在综合建网时我们必须根据具体的应用要求，合理的规划网络方案，选择适当的综合建网技术使我们的网络充分体现IPV6的技术优点，从而最终实现IPV4/ V6的平缓过渡。

参考文献

[1]楚艳萍，何欣.从IPV4到IPV6的隧道过渡机制研究[J].福建电脑，2006(9).

[2]王晓峰，吴建平，崔勇.互联网IPV6过渡技术综述[J].小型微型计算机系统，2006.

[3]刘昌明.移动Ad hoc网络安全研究综述[J].舰船电子工程，2008.