IPV4到IPV6的过度

1、7/4/2022刘潇2131084-2Your footer here- InternetProtocolversion4 IPv4采用了32bit的地址结构，这从理论上讲可以提供近43亿的主机数量，但实际上所能分配的地址远远小于该数目。 IPv4地址以A、B、C等类别进行人为划分。- InternetProtocolversion6 是互联网协议的最新版本，用于数据包交换互联网络的网络层协议，旨在解决IPv4地址枯竭问题。 IPv6二进位制下为128位长度，以16位为一组，每组以冒号:隔开，可以分为8组，每组以4位十六进制方式表示。- 有源和目的地址，协议版本，通信类别（8位，包优先级），流

2、标记（20比特，QoS服务质量控制），分组长度（16位），下一个头部（用于入栈解码，类似IPv4中的协议号），和跳段数限制（8位，生存时间，相当于IPv4中的TTL）。后面是负载。MTU至少1280字节长，在常见的以太网环境中为1500字节。负载在标准模式下最大可为65535字节，如果扩展报头设置了jumbopayload选项，则长度值被置为0。- IPv4中所有报头是以32bit为单元，基本长度是4bit；而在IPv6基本报头中，报头是以64bit为单元，报头的总长度固定为40字节（320bit） IPv6基本报头去掉了IPv4中的所有可选项，还减少、改变了许多IPv4中的字段，如取消了IP

3、v4报头中的6个字段：头标长度（4）、服务类型（8）、标识符（16）、标志（3）、分段偏移量（13）及报头校验和（16）。- IPv6基本报头增加了新的字段：数据流标签（20）。 这样，尽管IPv6地址长度是IPv4的4倍，但IPv6的基本报头只是IPv4报头长度的2倍，并且取消了对报头中可选项长度的严格限制，通过引入扩展报头扩展报头的概念，从而大大地增加了IPv6报头的灵活性，也使得网络中的中间路由器在处理IPv6协议头时有更高的效率。- 网络地址空间的极大扩展 网络地址表示法不同 网络地址的分类方式不同 改进的IP多播 服务质量的保证- 从IPv4到IPv6的演进是一个逐渐的过程,而不是彻

4、底改变的过程。在相当长的时间内,IPv6节点之间的通信还要依赖于原有IPv4网络的设施,而且IPv6节点也必不可少地要与- 双协议栈(DualStack) 隧道技术(Tunnel) 网络地址转换/协议转换技术 6to4技术- IPv6和IPv4是功能相近的网络层协议，两者都基于相同的物理平台，而且加载于其上的传输层协议TCP和UDP又没有任何区别。由图所示的协议栈结构可以看出，如果一台主机同时支持IPv6和IPv4两种协议，那么该主机既能与支持IPv4协议的主机通信，又能与支持IPv6协议的主机通信，这就是双协议栈技术的工作机理。- 随着IPv6网络的发展，出现了许多局部的IPv6网络，但是这

5、些IPv6网络需要通过IPv4骨干网络相连。将这些孤立的IPv6岛相互联通必须使用隧道技术。利用隧道技术可以通过现有的运行IPv4协议的Internet骨干网络（即隧道）将局部的IPv6网络连接起来，因而是IPv4向IPv6过渡的初期最易于采用的技术。- 路由器将IPv6的数据分组封装入IPv4，IPv4分组的源地址和目的地址分别是隧道入口和出口的IPv4地址。在隧道的出口处，再将IPv6分组取出转发给目的站点。隧道技术只要求在隧道的入口和出口处进行修改，对其他部分没有要求，因而非常容易实现。但是隧道技术不能实现IPv4主机与IPv6主机的直接通信。- 网络地址转换/协议转换技术NAT-PT(

6、NetworkAddressTranslation-ProtocolTranslation)通过与SIIT协议转换和传统的IPv4下的动态地址翻译（NAT）以及适当的应用层网关（ALG）相结合，实现了只安装了IPv6的主机和只安装了IPv4机器的大部分应用的相互通信。- 上述技术很大程度上依赖于从支持IPv4的互联网到支持IPv6的互联网的转换，我们期待IPv4和IPv6可在这一转换过程中互相兼容。目前，6to4机制便是较为流行的实现手段之一。-转换策略计划者考虑的关键问题是当使用者对ISP所提供的基本IPv6传输协议还没有合理的选择时，如何激活IPv6路由域间的连通性。当缺少本地IPv6服务

7、时,提供连通性的解决办法之一是将IPv6的分组封装到IPv4的分组中（6over4隧道技术）。6to4是一种自动构造隧道的方式，它的好处在于只需要一个全球惟一的IPv4地址便可使得整个站点获得IPv6的连接。在IPv4NAT协议中加入对IPv6和6to4的支持，是一个很吸引人的过渡方案。- 6to4采用特殊的IPv6地址使在IPv4海洋中的IPv6孤岛能相互连接。此时IPv6的出口路由器与其他的IPv6域建立隧道连接。IPv4隧道的末端可从IPv6域的地址前缀中自动提取，因为站点的IPv4地址包含在IPv6地址前缀中。- 6to4另一个让人感兴趣的特点是它可以自动从IPv6地址的前缀中提取一个IPv4地址。通过这个机制，站点能够配置IPv6而不需要向注册机构申请IPv6地址空间。- 6to4机制还允许在采用6to4的IPv6站点和纯IPv6站点之间通过中继路由器(6to4RelayRouter)进行通信，这时不要求通信的两个端点之间具有可用的IPv4连接，中继路由器建议运行BGP4+(边界网关协议4.0版本-多