网络构建关键技术_2.IPv4与IPv6融合组网技术

        互联网数字分配机构（IANA）在2016年已向国际互联网工程任务组（IETF）提出建议，要求新制定的国际互联网标准只支持IPv6，不再兼容IPv4。目前，IPv6已经成为唯一公认的下一代互联网商用解决方案，也成了互联网升级演进不可逾越的阶段。

        目前国内外主流网络还是IPv4网络，IPv6网络尚未规模化部署。面对IPv4网络巨大的投资成本，以及大量应用仍基于IPv4协议开发并提供业务的现状，网络演进还存在较长时间IPv4到IPv6过渡期或IPv4和IPv6网络共存期。为此，国际标准组织为应对较长时间过渡期，形成了相关的过渡技术标准。目前主要存在三种过渡技术：双协议栈、隧道技术、地址翻译机制。

1.双协议栈

         IPv4/IPv6双协议栈机制就是使IPv6网络节点具有异构IPv6协议栈和异构IPv4协议栈，同时支持IPv4和IPv6协议的处理。IPv4和IPv6是功能相近的网络层协议，两者均运行于同一个物理平台，并均可承载相同的传输层协议TCP、UDP等。支持双协议栈的节点既能与支持IPv4协议的节点通信，又能与支持IPv6协议的节点通信。双栈IP协议栈的结构见图1所示。

2.隧道技术

         为了保持现有IPv4网络的投资成本，以及现有业务提供的持续性，需在现有IPv4网络基础上实现IPv6网络的构建。考虑到IPv4和IPv6的互连互通，以及IPv6网络对IPv4网络的依赖，需要采用必要的隧道技术。在IPv4和IPv6融合组网时通常采用下述隧道技术，如1）ISATAP隧道（Intra-Site Automatic Tunnel Addressing Protocol）、2）6to4隧道、3）4over6隧道、4）6over4隧道。

3.网络地址翻译技术 

         网络地址翻译（Network Address Translator）技术将IPv4地址和IPv6地址分别看作内部地址和外部地址，或者相反，以实现地址转换。

        内部的IPv4主机要和外部的IPv6主机通信时，在NAT服务器中将IPv4地址（内部地址）变换成IPv6地址（对外地址），NAT服务器维护一个IPv4和IPv6地址的映射表。反之，当内部IPv6主机和外部IPv4主机进行通信时，则IPv6主机地址（内部地址）映射成IPv4主机地址（对外地址）。可见，通过NAT技术可以解决IPv4主机和IPv6主机之间的互通问题。