基礎(chǔ)知識(shí):IPv6與IPv4互通的技術(shù)
51CTO 發(fā)表于:12年07月23日 10:22 [轉(zhuǎn)載] 51CTO
IPv6穿越IPv4技術(shù)是為了實(shí)現(xiàn)IPv6節(jié)點(diǎn)之間的互通,而IPv6/IPv4互通技術(shù)是為了實(shí)現(xiàn)不同協(xié)議之間的互通。也就是說,使IPv6主機(jī)可以訪問IPv4主機(jī),IPv4主機(jī)可以訪問IPv6主機(jī)。相關(guān)的技術(shù)有SIIT(Stateless IP/ICMP Translation)和NAT-PT。
1.SIIT
SIIT(Stateless IP/ICMP Translation),即無狀態(tài)IP/ICMP翻譯,技術(shù)用于對(duì)IP和ICMP報(bào)文進(jìn)行協(xié)議轉(zhuǎn)換,這種轉(zhuǎn)換不記錄流的狀態(tài),只根據(jù)單個(gè)報(bào)文將一個(gè)IPv6報(bào)文頭轉(zhuǎn)換為IPv4報(bào)文頭,或?qū)Pv4報(bào)文頭轉(zhuǎn)換為IPv6報(bào)文頭。SIIT不需要IPv6主機(jī)獲取一個(gè)IPv4地址,但對(duì)于SIIT設(shè)備來說,每一個(gè)IPv6主機(jī)有一個(gè)虛擬的臨時(shí)IPv4地址。
在SIIT中,有以下幾種地址類型:
IPv4-mapped:地址的形式為"0::FFFF:a.b.c.d",表示不支持IPv6能力的節(jié)點(diǎn),這種地址是IPv4節(jié)點(diǎn)在IPv6一側(cè)的映射地址;
IPv4-translated:地址的形式為"0::FFFF:0:a.b.c.d",表示一個(gè)支持IPv6的節(jié)點(diǎn)。該地址在發(fā)送到IPv4側(cè)時(shí)需要翻譯為IPv4地址。
SIIT技術(shù)使用特定的地址空間來完成IPv4地址與IPv6地址的轉(zhuǎn)換。因?yàn)镾IIT無法進(jìn)行地址復(fù)用,所以地址池的空間限制了IPv6節(jié)點(diǎn)的數(shù)量。在通信過程中,當(dāng)SIIT中IPv4地址池中地址分配完時(shí),如果有新的IPv6節(jié)點(diǎn)需要同IPv4節(jié)點(diǎn)通信,就會(huì)因?yàn)闆]有剩余的IPv4地址空間而導(dǎo)致 SIIT無法進(jìn)行協(xié)議轉(zhuǎn)換,造成通信失敗。所以SIIT技術(shù)所能應(yīng)用的網(wǎng)絡(luò)規(guī)模不能很大。另外,由于無狀態(tài),所以,不能很好地支持應(yīng)用層數(shù)據(jù)中內(nèi)嵌地址的應(yīng)用。
2.NAT-PT
NAT-PT(Network Address Translation-Protocol Translation),允許只支持IPv6協(xié)議的主機(jī)與只支持IPv4協(xié)議的主機(jī)進(jìn)行互聯(lián),一個(gè)位于IPv4和IPv6網(wǎng)絡(luò)邊界的設(shè)備負(fù)責(zé)在IPv4 報(bào)文與IPv6報(bào)文之間進(jìn)行翻譯轉(zhuǎn)換。NAT-PT把SIIT協(xié)議轉(zhuǎn)換技術(shù)和IPv4網(wǎng)絡(luò)中動(dòng)態(tài)地址轉(zhuǎn)換技術(shù)(NAT)結(jié)合在一起,它利用了SIIT技術(shù)的工作機(jī)制,同時(shí)又利用傳統(tǒng)的IPv4下的NAT技術(shù)來動(dòng)態(tài)地給訪問IPv4節(jié)點(diǎn)的IPv6節(jié)點(diǎn)分配IPv4地址,很好地解決了SIIT技術(shù)中全局 IPv4地址池規(guī)模有限的問題。同時(shí),通過傳輸層端口轉(zhuǎn)換技術(shù)使多個(gè)IPv6主機(jī)共用一個(gè)IPv4地址。
NAT-PT設(shè)備上需要設(shè)置IPv4主機(jī)的轉(zhuǎn)換規(guī)則、IPv6主機(jī)的轉(zhuǎn)換規(guī)則、IPv6主機(jī)使用的IPv4地址。報(bào)文經(jīng)過NAT-PT設(shè)備時(shí),根據(jù)NAT-PT的轉(zhuǎn)換規(guī)則對(duì)報(bào)文進(jìn)行協(xié)議轉(zhuǎn)換。轉(zhuǎn)換規(guī)則可分為如下幾種:
IPv4主機(jī)的靜態(tài)規(guī)則:一個(gè)IPv4主機(jī)對(duì)應(yīng)一個(gè)虛擬的IPv6地址;
IPv4主機(jī)的動(dòng)態(tài)規(guī)則:一組IPv4主機(jī)的地址如何映射成IPv6地址。通常是指定一個(gè)96位的前綴添加在原IPv4地址前面組成一個(gè)IPv6地址;
IPv6主機(jī)的靜態(tài)轉(zhuǎn)換規(guī)則:一個(gè)IPv6主機(jī)對(duì)應(yīng)一個(gè)虛擬IPv4地址;
IPv6主機(jī)的動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)換規(guī)則:一組IPv6主機(jī)與IPv4地址的對(duì)應(yīng)關(guān)系,IPv4地址是多個(gè)IPv6主機(jī)共享的資源。
靜態(tài)NAT-PT是由NAT-PT網(wǎng)關(guān)靜態(tài)配置IPv6和IPv4地址綁定關(guān)系。當(dāng)IPv4主機(jī)與IPv6主機(jī)之間互通時(shí),其報(bào)文在經(jīng)過NAT-PT網(wǎng)關(guān)時(shí),由網(wǎng)關(guān)根據(jù)配置的綁定關(guān)系進(jìn)行轉(zhuǎn)換。不管是IPv6主機(jī)還是IPv4主機(jī),如果配置了靜態(tài)綁定關(guān)系,則另外一側(cè)的主機(jī)可以主動(dòng)向其發(fā)起連接。
靜態(tài)配置對(duì)那些經(jīng)常在線,或需要能提供穩(wěn)定連接的主機(jī)比較適合。對(duì)于那些不經(jīng)常使用的主機(jī),可以采用動(dòng)態(tài)配置的方法,這樣可以配置簡(jiǎn)單。
動(dòng)態(tài)NAT-PT的示意圖如圖7-11所示,IPv4側(cè)主機(jī)采用了靜態(tài)映射,而IPv6側(cè)主機(jī)采用動(dòng)態(tài)映射。當(dāng)PC1向PC2發(fā)送報(bào)文時(shí),其源地址為 1::3,目的地址為1234::9。此報(bào)文在到達(dá)NAT-PT網(wǎng)關(guān)時(shí),目的地址符合IPv4靜態(tài)規(guī)則,IPv4報(bào)文的目的地址為1.2.2.9。而 IPv6報(bào)文的源地址符合IPv6主機(jī)的動(dòng)態(tài)規(guī)則,即從規(guī)則的地址池中選擇一個(gè)未使用的地址,假設(shè)是1.4.2.8,作為IPv4報(bào)文的源地址。那么轉(zhuǎn)換后的IPv4報(bào)文就是源1.4.2.8,目的地址為1.2.2.9。
在動(dòng)態(tài)NAT-PT中,IPv4地址池中的地址可以復(fù)用,也就是若干個(gè)IPv6地址可以轉(zhuǎn)換為一個(gè)IPv4地址,它利用了上層協(xié)議(UDP/TCP的端口)映射的方法。
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