多域纯IPv6网络总体技术要求

ICS33.040.40

CCSL78

中华人民共和国国家标准

GB/TXXXXX—XXXX

多域纯IPv6网络总体技术要求

Overalltechnicalrequirementsofmulti-domainIPv6-onlynetworks

（征求意见稿）

在提交反馈意见时，请将您知道的相关专利连同支持性文件一并附上。

XXXX-XX-XX发布XXXX-XX-XX实施

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目次

前言..............................................................................................................................................................II

1范围..................................................................................................................................................................1

2规范性引用文件...............................................................................................................................................1

3术语和定义.......................................................................................................................................................2

4符号和缩略语...................................................................................................................................................3

5概述..................................................................................................................................................................4

6基本通信场景...................................................................................................................................................7

6.1IPV6业务端到端通信........................................................................................................................................7

6.2IPV4业务端到端通信........................................................................................................................................7

6.3IPV6访问IPV4业务的通信..............................................................................................................................8

6.4IPV4主机访问IPV6业务的通信......................................................................................................................8

6.5L2/L3VPN等业务通信.....................................................................................................................................8

7主干网总体技术要求........................................................................................................................................8

7.1简介....................................................................................................................................................................8

7.2编址要求............................................................................................................................................................9

7.3路由要求..........................................................................................................................................................10

7.3.1IPv6路由.................................................................................................................................................................10

7.3.2地址映射规则.........................................................................................................................................................11

7.4转发要求..........................................................................................................................................................11

7.4.1IPv6-2-IPv6转发.....................................................................................................................................................11

7.4.2IPv4-2-IPv4转发.....................................................................................................................................................12

7.4.3IPv4-2-IPv6转发.....................................................................................................................................................14

8系统构成..........................................................................................................................................................14

9接入侧纯IPV6技术要求................................................................................................................................16

10主干网与接入侧的协同要求.........................................................................................................................16

10.1与464XLAT接入方式衔接..........................................................................................................................16

10.2与IPV4/IPV6私网双栈接入方式衔接.........................................................................................................17

11与外部网络的互联互通要求..........................................................................................................................17

11.1与IPV4/IPV6双栈网络之间.........................................................................................................................18

11.2与纯IPV4网络之间......................................................................................................................................18

11.3与纯IPV6网络之间......................................................................................................................................18

12SRV6支撑技术要求.......................................................................................................................................19

I

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多域纯IPv6网络总体技术要求

1范围

本文件规定了多域纯IPv6网络的场景需求、总体框架、编址要求、路由要求、转发要

求、主干网与接入网协同、与外部网络的互联互通以及SRv6支撑技术等方面的技术要求。

本文件适用于多域纯IPv6的网络建设和运营以及支持多域纯IPv6设备的开发。

2规范性引用文件

下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日

期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件。不注日期的引用文件，其最新版本（包

括所有的修改单）适用于本文件。

IETFRFC4760BGP-4的多协议扩展（MultiprotocolExtensionsforBGP-4）

IETFRFC5120多拓扑路由的IS-IS协议（M-ISIS:MultiTopology(MT)Routingin

IntermediateSystemtoIntermediateSystems(IS-ISs)）

IETFRFC5340IPv6OSPF协议（OSPFforIPv6）

IETFRFC6052IPv4/IPv6转换器的IPv6寻址（IPv6AddressingofIPv4/IPv6

Translators）

IETFRFC6146有状态NAT64：从IPv6客户端到IPv4服务端的网络地址和协议翻

译（StatefulNAT64:NetworkAddressandProtocolTranslationfrom

IPv6ClientstoIPv4Servers）

IETFRFC6333IPv4耗尽后的双栈精简版宽带部署（Dual-StackLiteBroadband

DeploymentsFollowingIPv4Exhaustion）

IETFRFC6877464XLAT：有状态和无状态翻译的结合（464XLAT:Combinationof

StatefulandStatelessTranslation）

IETFRFC7596轻量级4over6：对于DS-Lite架构的扩展（Lightweight4over6:An

ExtensiontotheDual-StackLiteArchitecture）

IETFRFC6147DNS64：DNS扩展支持从IPv6客户端到IPv4服务端的网络地址翻

译（DNS64:DNSExtensionsforNetworkAddressTranslationfrom

IPv6ClientstoIPv4Servers）

IETFRFC7597使用封装进行地址和端口映射（MAP-E）（MappingofAddressand

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PortwithEncapsulation(MAP-E)）

IETFRFC7599使用翻译进行地址和端口映射（MAP-T）（MappingofAddressand

PortusingTranslation(MAP-T)）

IETFRFC7915IP/ICMP翻译算法（IP/ICMPTranslationAlgorithm)

IETFRFC8402分段路由架构（SegmentRoutingArchitecture）

IETFRFC8754SRv6扩展报头SRH（IPv6SegmentRoutingHeader(SRH)）

IETFRFC8986SRv6网络编程（SegmentRoutingoverIPv6(SRv6)Network

Programming）

3术语和定义

下列术语和定义适用于本文件。

3.1

纯IPv6网络IPv6-onlynetwork

采用IPv6单协议栈进行路由和转发的网络，也被称为“IPv6单栈网络”。

3.2

入口节点ingressnode

业务数据包流入多域纯IPv6主干网时的边缘节点，负责将IPv4数据包转换成IPv6

数据包。

3.3

出口节点egressnode

业务数据包流出多域纯IPv6主干网时的边缘节点，负责将IPv6数据包恢复成IPv4

数据包。

3.4

合成IPv6地址compositeIPv6address

使用全网统一的地址映射规则将IPv4地址映射生成的IPv6地址，合成IPv6地址的

空间是运营商全部IPv6地址空间的子集，并不是所有的IPv6地址都可作为合成IPv6地

址。

3.5

IPv6映射前缀IPv6mappingprefix

用于将IPv4地址映射生成其对应的IPv6地址的时采用IPv6前缀，通常是添加在

2

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IPv4地址前面，在本文件中用Pref64表示。

3.6

缺省转换网关defaultADPTgateway

向纯IPv6网络中发布缺省IPv6映射前缀的PE设备。

3.7

映射规则数据库mappingruledatabase

PE设备内用于存储IPv4地址块和IPv6映射前缀之间映射关系的数据库。

4符号和缩略语

下列缩略语适用于本文件。

464XLAT464翻译器（464Translator）

ADPT：适配器（Adapter）

AS：自治系统（AutomonousSystem）

ASBR：自治系统边界路由器（AutonomousSystemBoundaryRouter）

BGP：边界网关协议（BoderGatewayProtocol）

BR：边界路由器（BorderRouter）

CPE：客户前置设备（CustomerPremiseEquipment）

DNS：域名系统（DomainNameSystem）

DS-Lite：轻量级双栈（Dual-Stacklite）

EBGP外部边界网关协议（ExternalBorderGatewayProtocol）

ICMP：互联网控制消息协议（InternetControlMessageProcotol）

IGP：内部网关协议（InteriorGatewayProtocol）

IDC：互联网数据中心（InternetDataCenter）

IETF：国际互联网工程任务组（TheInternetEngineeringTaskForce）

IPv4：网际协议版本4（InternetProtocolversion4）

IPv6：网际协议版本6（InternetProtocolversion6）

IS-IS：中间系统到中间系统（IntermediateSystem-to-Intermediate

System）

MAP-E使用封装进行地址和端（MappingofAddressandPortwith

口映射Encapsulation）

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MAP-T使用翻译进行地址和端（MappingofAddressandPortusing

口映射Translation）

MD映射数据库（MappingDatabase）

MP-BGP：BGP-4的多协议扩展（MultiprotocolExtensionsforBGP-4）

MSE：多业务边缘（Multi-ServiceEdge）

NAT：网络地址转换（NatworkAddressTranslator）

NLRI：网络层可达性信息（NetworkLayerRechabilityInformation）

OSPF：开放式最短路径优先（OpenShortestPathFirst）

P：服务提供商网络核心路（ProviderRouter）

由器

PE：服务提供商网络边缘路（ProviderEdge）

由器

PGW：分组数据网关（PacketGateway）

RP规则处理（RuleProcessing）

RT规则传送（RuleTransportation）

PT数据包转换（PacketTransformation）

SA：独立组网（StandAlone）

SD-WAN：软件定义广域网（SoftwareDefinedWideAreaNetwork）

SID：段标识（SegmentIdentification）

SR：分段路由（SegmentRouting）

SRH：分段路由头（SegmentRoutingHeader）

SRv6：构建于IPv6数据平面（SegmentRoutingoverIPv6DataPlane）

之上的段路由

UPF：用户平面功能（UserPlatformFunction）

vBRAS：虚拟宽带接入服务器（VirtualBroadbandRemoteAccessServer）

VM：虚拟局域网（VirtualMachine）

VPN：虚拟专用网（VitrualPrivateNetwork）

5概述

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多域纯IPv6网络指的是由多个自治系统组成、由统一的机构管理运营的纯IPv6网络系

统，如图1所示，每个自治系统和场景均采用纯IPv6方式组网和运营，并且相互之间通过纯

IPv6方式互联互通。多域纯IPv6网络是网络从IPv4/IPv6双栈网络演进的目标，随着IPv6技

术的成熟，网络中间的设备可逐渐关闭IPv4协议运行，成为IPv6单栈型多域网络。多域纯

IPv6网络仅在网络边缘的PE设备上保留IPv4特性，支持存量IPv4业务数据的接入，确保用户

体验不降低。

多域纯IPv6网络对于不同类型的客户，如：家庭客户、企业客户、移动客户、云客

户等，提供接入和数据转发等服务，支持固定/移动互联网访问、专线、L2/L3VPN、SD-

WAN以及计算、存储和低时延等场景的业务要求，支持IPv6业务数据和存量IPv4业务数

据的承载与传送。

图1多域纯IPv6场景示意图

组成多域纯IPv6网络的各自治系统采用公有或者私有自治系统号。每个自治系统内

部可以自行选择内部网关协议进行路由发现和传播，共同维护内部路由消息的一致性，内

部路由信息包含了到本自治系统内所有目的站的路由。

在多域纯IPv6网络中，当源主机和目的主机位于不同的自治系统中时，需要进行跨域传

送数据包，并在传数据包之前进行域间路由的发现和传播。在控制面，自治系统间交换地址

块可达性信息，每个自治系统选取一个或多个处于自治系统边界的路由器作为代表，向其

它BGP路由器邻居通告IPv6路由信息。本文件要求基于MP-BGP（RFC4760）的协议交换包

含全部路由的网络可达性信息；基于BGP协议交换的IPv6路由，边界路由器在转发面进行

IPv6数据包的交换和转发，支持和外部其它网络的互通。

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图2多域纯IPv6网络总体框架示意图

本文件基于图2的网络框架来说明多域纯IPv6网络技术要求，本网络是由网络运营

商1运营，并由AS1、AS2和AS3多自治系统组成的IP网络，各自治系统之间通过BGP

协议交换路由并进行域间数据交换；网络运营商2的AS5网络、网络运营商3的AS6网

络是运营商1的邻居网络，其与AS2网络基于BGP协议进行对等互联。多域纯IPv6网络

涵盖采用专用硬件形态和云化技术构建的虚拟化网络设备和主机。位于多域纯IPv6网络

边缘的PE设备包括：

——接入类PE设备：指位于网络边缘、可给用户提供纯IPv6接入服务的网络设备，

也可以为现存的IPv4用户提供接入服务的三层网络设备，如：BRAS/MSE、vBRAS-UP、

LTE网络中的PGW/CGN、5GSA网络中的UPF/防火墙、IDC中的接入路由器等；

——互通类PE设备：指与外部网络具有直接互联链路、运行EBGP协议的域间三层

网络设备，如图2中的BR1和BR2。

位于多域纯IPv6网络核心的P设备与外部没有直接连接关系的三层网络设备，如图2

中的R3、R4，与外部网络之间没有直接连接关系的域间BGP路由器也属于P设备，如

R1、R2、R5、R6、R7和R8。

多域纯IPv6网络内部只采用IPv6协议交换路由和转发业务数据，P设备之间互联均

采用IPv6协议，相关接口只配置IPv6地址，如图2中的域间R1-R2、R6-R8、R5-R7之间

的连接，均只采用IPv6协议交换数据。多域纯IPv6网络支持与外部IPv4网络的互通，与

外部其它网络设备互联的接口均根据需求配置IPv4地址。

多域纯IPv6网络总体分为三部分：纯IPv6接入为主的接入、纯IPv6主干网、外部网

络互通，各部分之间相互协同共同构成纯IPv6网络体系，如图3所示。

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图3多域纯IPv6网络的组成部分

多域纯IPv6网络的客户主要通过纯IPv6的方式来接入，即CPE/终端到网络的边缘设备

PE之间只支持IPv6协议，典型的接入技术包括：IPv4/IPv6双栈接入、纯IPv6接入，其中纯

IPv6接入技术包括：464XLAT（RFC6877）、DS-Lite（RFC6333）、MAP-T（RFC7599）/MAP-

E（RFC7597）和Lightweight4over6（RFC7596）等。

本文件并不是定义IPv6网络的所有特性，涉及到IPv6的新特性会在其他相关标准中定义。

6基本通信场景

6.1IPv6业务端到端通信

图4IPv6业务端到端通信的场景

在本模式中，通过IPv6接入的主机H1可以发起访问接入本多域纯IPv6网络（后简

称“本网络”）或者外部其它自治系统的IPv6主机H2，并进行双向IPv6的数据通信。

6.2IPv4业务端到端通信

图5IPv4业务穿越多域纯IPv6网络的场景

在本模式中，只通过IPv4接入的主机H1可以穿越本IPv6网络并访问内部或者外部

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其它网络的IPv4主机H2，并进行双向数据通信。

6.3IPv6访问IPv4业务的通信

图6IPv6主机访问纯IPv4业务的场景

在本模式中，通过IPv6单栈接入的主机H1发起访问接入本网络或者外部其它自治系

统内的IPv4主机H2，并进行双向数据通信。

6.4IPv4主机访问IPv6业务的通信

图7IPv4主机访问IPv6业务的通信

在本模式中，通过IPv4接入的主机H1可以发起访问接入本网络或者外部其他自治系

统内的IPv6主机H2，包括纯IPv6的云服务，并进行双向数据通信。此种情况下，如果主

机H2的IPv6地址是随机的通用地址，由于难以支持由H1发起的访问而使得通信难以进

行，因此H2的IPv6地址一般是由公有IPv4地址变换生成的合成IPv6地址(见节6.2的定

义)。

6.5L2/L3VPN等业务通信

在其它系统（如管理系统或控制器）的配合下，多域纯IPv6的网络支持二层VPN、

三层VPN和SD-WAN等业务的建立和数据通信，并满足客户的安全隔离和性能保障要

求。

7主干网总体技术要求

7.1简介

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多域纯IPv6网络须支持现存IPv4业务数据的传送，运行在入口PE（即PE1）上的ADPT

功能需要将IPv4业务数据包转换成IPv6数据包，并通过IPv6路由转发系统送达到正确的出口

PE（即PE2），然后恢复成IPv4数据包。ADPT的组成及功能定义见第7章。

图8从入口PE到出口PE传输IPv4业务数据示意图

多域纯IPv6网络的所有PE预先配置各自的映射前缀Pref6，建议全网中PE的映射前缀长

度一致。多域纯IPv6网络须将IPv4地址空间映射到IPv6地址空间中，并形成IPv4地址块与其

所关联的PE的IPv6映射前缀的对应关系：（IPv4地址块:关联PE的映射前缀Pref6）。对于特

定IPv4地址块，其关联PE就是指在其IPv4网络侧收到含有该IPv4地址块路由通告的PE。

以上映射关系包含在地址映射规则中，其内容定义见6.2.3节。

7.2编址要求

PE设备上的IPv4和IPv6地址之间的映射是无状态映射，即PE不必为IPv4-IPv6地址映射

保持和维护地址级或用户级映射表项，从IPv4地址映射到IPv6地址就是在该IPv4地址上添加

映射前缀Pref6生成其对应的合成IPv6地址，如图9所示。反之，当要将合成IPv6地址中变换

成IPv4地址时，只需提取其后32位即可。这种已专门用作映射IPv4地址空间的IPv6地址子空

间中不能再分配给其它IPv6主机使用。所有IPv4地址均可通过地址映射规则映射为合成IPv6

地址，也可反向被映射回IPv4地址。具体的地址映射方式应符合RFC6052的要求。本文件的

示例中Pref6长度为96，也可以根据实际需求选择其他长度，如：64、48或者其它更短长度。

图9从IPv4地址到IPv6地址的无状态映射示意图

网络运营者可以根据自己的运营需求为每台PE设备配置单个映射前缀或者一组映射前

缀。

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当IPv4数据包进入多域纯IPv6网络时，对于数据包的源IPv4地址，入口PE使用自己的

Pref6合成新的源IPv6地址；对于目的IPv4地址，入口PE在本地映射规则数据库MD中查找所

对应的地址映射规则，若找到，该利用地址映射规则中的映射前缀合成新的目的IPv6地址，

如图10所示。入口PE将IPv4数据包转换成IPv6数据包，然后在IPv6网络中进行域内和跨域传

送。

图10基于地址映射规则进行数据包IPv4-IPv6地址转化

出口PE从网内接收到IPv6数据包后，则去除IPv6数据包中源和目的IPv6地址的映射前缀，

剩下的32位即为原始IPv4地址，并将IPv6数据包恢复为IPv4数据包。

对于部分资源相对较少的PE来说，其映射规则数据库MD中并不存储所有的IPv4地址块

的地址映射规则，此时在网络中设置缺省转换网关，缺省转换网关向其他PE通告缺省地址

映射规则。当某入口PE在本地找不到某IPv4地址的映射前缀时，则可采用缺省地址映射规

则中的映射前缀Pref6生成IPv6地址，并将转换后的IPv6数据包转发到缺省转换网关。

7.3路由要求

7.3.1IPv6路由

IPv6路由交换方式和双栈网络中的IPv6路由交换方式相同。

图11IPv6路由的通告示意图

如图11所示，PE2通过IBGP向域内BGP邻居通告一系列可达的IPv6路由前缀。路由器

PE1和PE3收到PE2发布的路由更新通告后，将IPv6路由信息存储在本地路由表中。为避免出

现路由黑洞，纯IPv6网络中要支持IGP（如：多拓扑的IS-IS（RFC5120）和IPv6OSPF（RFC5340）

协议）和BGP的路由同步。

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7.3.2地址映射规则

从出口PE生成的地址映射规则至少包含如下信息：

——IPv4地址块；

——PE的IPv6映射前缀Pref6；

——PE设备数据转发类型=0,1,2（0:translationorencapsulation;1:encapsulation;2:

translation）；

——IPv4地址源类型=0,1（0:local;1:relay）。

为了将IPv4业务数据包准确地传送到网络出口，PE设备间须要预先交换IPv4地址块的

地址映射规则，该过程可通过扩展MP-BGP协议或其它控制协议来进行。

图12通过BGP消息进行IPv4可达性信息的传送

如图12所示，AS3和AS4为运行IPv4协议的网络，AS4的BR2和AS2上的PE2为EBGP对

等体关系。BR2向PE2通告某条IPv4路由信息，PE2中的ADPT生成地址映射规则。多域网络

内PE设备间通过IBGP和EBGP交互地址映射规则，如步骤1、2和3所示。对于不认识本扩展

相关属性的BGP路由器，则可直接忽略，并按照常规BGP机制处理BGP路由消息。

对于并非通过EBGP对等体收到、而是源自于配置在边缘接入设备中的客户地址块，则

出口PE利用接入设备中配置的客户公有IPv4地址块信息（或者配置在NAT设备中的公有

IPv4地址信息）来生成地址映射规则。

PE1在在收到地址映射规则后，则：

a）提取地址映射规则表项并存储在映射规则数据库MD中；

b）如果BGP对等体是IPv4对等体，则从地址映射规则中提取IPv4路由，并通过EBGP通

告给其它自治系统的IPv4对等体，如图12中的步骤4所示。

对特定IPv4地址块，入口PE可能会从多个出口PE收到多条地址映射规则，即到达该IPv4

地址块存在多条网络路径，入口PE设备可选择最优网络路径给自己使用。

7.4转发要求

7.4.1IPv6-2-IPv6转发

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本方式是常规的IPv6数据包转发，对应于5.1节的IPv6端到端通信场景。

7.4.2IPv4-2-IPv4转发

本方式对应于5.2节的IPv4端到端通信场景，满足IPv4主机通过纯IPv6网络与IPv4目的主

机互通的要求。在收到IPv4数据包时，入口PE的ADPT将其转换为IPv6数据包，其源地址和

目的地址根据6.2节的方式进行映射变换，然后查找本地路由表为其选择下一条及出接口并

进行转发。多域纯IPv6网络需同时支持翻译和封装两种技术：

a）翻译，指将IPv4数据包转换为IPv6数据包或反向转换，从IPv4到IPv6数据包的翻译遵

循RFC6052和RFC7915定义的方法。假设进入多域纯IPv6网络的IPv4数据包的源地址为

192.0.2.1/24，目的地址为203.0.113.1/24，入口PE1的映射前缀为2001:DB8:0:0:0:1::/96，出口

PE2的映射前缀为2001:DB8:0:0:0:2::/96，PE1通过6.3.2节过程预先获得IPv4目的地址所关联

的PE2的的地址映射前缀，其转发过程如图13所示。

图13基于翻译的IPv4-2-IPv4转发过程示意图

转发步骤如下：

1）主机H1要访问主机H2时，首先生成源地址为192.0.2.1、目的地址为203.0.113.1的IPv4

数据包；

2）当IPv4数据包到达入口PE1处时，PE1设备解析IPv4数据包，并在PE1内的地址映射

规则数据库中查找目的地址203.0.113.1所对应的地址映射规则，发现该地址对应的映射前缀

为2001:DB8:0:0:0:2::/96。PE1使用本地的映射前缀2001:DB8:0:0:0:1::/96将源IPv4地址转换为

IPv6源地址，使用PE2的映射前缀2001:DB8:0:0:0:2::/96将IPv4数据包的目的地址转换为IPv6

目的地址；

3）步骤2生成的IPv6数据包穿越纯IPv6网络到达出口PE2处，PE2解析数据包，发现目

的IPv6地址前缀与本设备的映射前缀相同，则依据RFC6052和RFC7915中的翻译方法将IPv6

数据包还原为IPv4数据包，并发送至目的主机H2所在的IPv4网络。

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在PE设备间分配不同Pref6或Pref6组时，Pref6可以标出所关联的IPv4目的地址的路由，

因此可基于目的地址中的Pref6信息对于新生成的IPv6数据包进行选路。

b）封装，指在不改变原有IPv4数据包的前提下，PE中ADPT将IPv4数据包封装在IPv6数

据包中，然后在多域IPv6网络中传输。和翻译方式相同，封装所需要的IPv6报头的源地址和

目的地址由地址映射规则变换生成，参见6.2节地址映射方式。如图14所示，假定要进入多

域纯IPv6网络的IPv4数据包的源地址为192.0.2.1/24，目的地址为203.0.113.1/24，PE1设备的

映射前缀为2001:DB8:0:0:0:1::/96，PE2设备的映射前缀为2001:DB8:0:0:0:2::/96，其转发过程

如图14所示。

图14基于封装的IPv4-2-IPv4转发过程示意图

转发步骤如下：

1）主机H1要访问主机H2时，首先生成源地址为192.0.2.1、目的地址为203.0.113.1的IPv4

数据包；

2）当IPv4数据包到达入口PE1处时，PE1设备解析IPv4数据包，并在PE1内的映射规则

数据库中查找目的地址203.0.113.1所对应的地址映射规则，发现该地址对应的映射前缀为

2001:DB8:0:0:0:2::/96。PE1使用本地的映射前缀2001:DB8:1::/96将源IPv4地址生成为IPv6源

地址，使用PE2的映射前缀2001:DB8:0:0:0:2::/96将IPv4数据包的目的地址生成IPv6目的地址。

将原IPv4数据包作为IPv6数据包的净荷部分，并添加IPv6报头封装成IPv6数据包，然后发送

到IPv6网络中进行传送；

3）步骤2生成的IPv6数据包穿越纯IPv6网络到达出口PE2处，PE2发现其目的地址前缀

与自身配置的映射前缀匹配，则对IPv6数据包解封装，去掉IPv6报头，然后将解封装后的IPv4

报文发送到IPv4网络中。

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和翻译方式相同，由于Pref6可以标出所关联的IPv4目的地址的路由，因此可基于目的

地址中的Pref6信息对于生成的IPv6数据包进行选路。

数据包穿越纯IPv6网络达到出口PE时，出口PE可根据数据包的报头中的Nextheader字

段的值来决定是反翻译还是解封装。

7.4.3IPv4-2-IPv6转发

本方式对应于5.3节中IPv4主机访问IPv6业务，网络使用单次翻译技术实现IPv4和IPv6域

业务的通信，要求被访问的主机H2采用合成IPv6地址。其转发过程如图15所示。

图15IPv4-2-IPv6转发过程示意图

图15中，假定主机H1的地址为192.0.2.1/24，PE1设备的前缀为2001:DB8:0:0:0:1::/96，PE2

设备的映射前缀为2001:DB8:0:0:0:2::/96，并向IPv6网络发布2001:DB8:0:0:0:2::/96对应的

IPv6路由。主机H2地址为2001:DB8:0:0:0:2:203.0.113.1，其对应的IPv4地址为203.0.113.1。

转发步骤如下：

a）主机H1要访问主机H2时，首先生成源地址为192.0.2.1、目的地址为203.0.113.1的IPv4

数据包；

b）当IPv4数据包到达入口PE1处时，PE1解析IPv4数据包，并在本地查找目的地址

203.0.113.1所对应的网络出口为PE2设备，其映射前缀2001:DB8:0:0:0:2::/96，然后基于地址

映射规则将IPv4数据包翻译成IPv6数据包并发送至IPv6网络中；

c）PE2收到IPv6数据包后，直接将IPv6数据包转发到主机H2所在的网络中。

此外，IPv6主机访问IPv4业务的通信场景由接入侧纯IPv6技术配合来实现，见第8章。

8系统构成

多域纯IPv6网络的系统功能主要是在PE和P设备中实现。PE内的ADPT是纯IPv6网络边

缘适配IPv4业务流量、满足其承载要求，其组成包括：规则处理（RP）、规则传送（RT）、

数据包转换（PT）三个功能模块，如图16中PE1中ADPT所示。

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图16ADPT的功能组成

每个功能的要求如下：

a)规则处理（RP）

RP模块处理PE的IPv4地址块和IPv6映射前缀之间的映射关系。

在PE中有一个映射规则数据库MD，用于存储从其他PE接收的所有地址映射规则表项。

RP模块向映射规则数据库提供管理功能，包括在MD中插入、修改或删除地址映射规则。

RP模块通过与RT模块之间的接口传输地址映射规则。PE可以通过从其IPv4BGP路由实

例中提取IPv4地址块，并结合自己的Pref6生成地址映射规则，然后将地址映射规则发送到

RT模块。相应地，RP从RT模块接收到其他PE发送的地址映射规则，并将其存储在本地映射

规则数据库MD中。

对于某些IPv4地址块，PE的映射规则数据库中将没有相应的地址映射规则,为此定义了

缺省出口网关，它将缺省IPv6映射规则与其他PE的缺省映射前缀一起发布。

b)规则传送（RT）

RT模块负责在路由层与其他PE交换地址映射规则信息。在IPv4数据传输过程之前应进

行地址映射规则的交换，否则，由于缺少与其目标地址对应的IPv6映射前缀，来自IPv4网络

的数据将被丢弃。

当接收到来自RP的地址映射规则传送请求时，RT模块将地址映射规则转换为适合于

IPv6路由系统中传输的数据结构，并将其发送到IPv6路由引擎。相反，当从IPv6路由引擎接

收到路由信息时，RT模块将从路由信息中提取地址映射规则并将其发送到RP模块。

c)数据包转换（PT）

PT模块主要在数据面进行IPv4与IPv6数据包间的转换处理：

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GB/TXXXXX—XXXX

对从IPv4网络侧接收到的IPv4数据包，PT模块结合MD中维护的地址映射规则将IPv4源

和目的地址映射生成其对应的IPv6源和目的地址，并根据该表项的出口PE的转发类型利用

协议翻译或者封装方式将IPv4数据包转换为IPv6数据包；

对从纯IPv6网络侧收到的IPv6数据包，当其目的地址与本PE的映射前缀匹配时，PT模

块将其源和目的IPv6地址中分别提取其IPv4源和目的地址，并将IPv6数据包转换为IPv4数据

包，然后转发给IPv4网络侧。

9接入侧纯IPv6技术要求

多域纯IPv6网络在接入段须支持由464XLAT[RFC6877]定义IPv6单栈接入技术。在网络

侧为终端（包括移动终端和CPE等）只分配IPv6地址的情况下，支持终端上的应用客户端对

网络侧IPv6和IPv4业务的访问，并支持客户端之间端到端通信，也支持UE/CPE为其他终端

提供热点服务。

10主干网与接入侧的协同要求

10.1与464XLAT接入方式衔接

图17与464XLAT接入方案的协同

多域纯IPv6网络建议优先采用纯IPv6接入方式。如图17所示，移动核心网的PGW/UPF

为用户UE/CPE只分配IPv6地址，为了支持用户对于IPv4业务的访问，在NAT64上配置IPv4

地址池，并支持私有IPv6地址到公网IPv4地址的映射。NAT64通常采用N:1的IPv4地址复用

模式，即多个IPv6用户共享一个IPv4地址。PGW/UPF与PE-1之间的L1接口对应IPv6通路，对

于IPv6数据包则按照常规IPv6方式进行转发。NAT64与PE-1之间的L3接口对应IPv4通路，在

IPv4通路上的数据包为IPv4数据包，且源地址和目的地址均为公网IPv4地址。

对于上行IPv4业务数据流，处理方式如下：

当访问IPv4网络中的资源时，用户UE在DNS64获得AAAA类的解析结果后发出IPv6访

问，该上行流量将被路由转发至NAT64路由器上。经过NAT64转换后，数据包的源地址和

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GB/TXXXXX—XXXX

目的地址都是IPv4公有地址，然后IPv4数据包进入PE1并由ADPT处理，对于IPv4源地址，利

用PE1的Pref6-1来生成IPv6源地址，对于IPv4目的地址，利用出口PE2的Pref6-2来生成IPv6目

的地址，并生成新的IPv6包。

对于下行IPv4业务数据流，处理方式如下：

PE-1接收到IPv6数据包，如果其目的IPv6地址与映射前缀Pref6-1匹配，则恢复为IPv4数

据包，并且转发给NAT64，按照NAT64转换方式进行处理。

对于接收到的其它IP