IPv6是“互联网协议第六版”的缩写,是由IETF设计的下一代互联网协议,目的是取代现有的互联网协议第四版(IPv4)。IPv4的设计思想成功地造就了目前的国际互联网,其核心价值体现在:简单、灵活和开放性。但随着新应用的不断涌现,传统的IPv4协议已经难以支持互联网的进一步扩张和新业务的特性,比如实时应用和服务质量保证等。如何完成从IPv4到IPv6的转换是IPv6发展中需要解决的第一个问题。
目前,IETF已经成立了专门的工作组,研究IPv4到IPv6的转换问题,并且提出了很多方案,主要包括以下几个类型:
网络过渡技术
(l)隧道技术:随着IPv6网络的发展,出现了许多局部的IPv6网络,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。
隧道技术的方式为: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。
(2)网络地址转换/协议转换技术:网络地址转换/协议转换技术NAT-PT(Network Address Translation - Protocol Translation)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。
主机过渡技术
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。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。
应用服务系统(DNS)过渡技术
在IPv4到IPv6的过渡过程中,作为Internet基础架构的DNS服务也要支持这种网络协议的升级和转换。IPv4和IPv6的DNS记录格式等方面有所不同,为了实现IPv4网络和IPv6网络之间的DNS查询和响应,可以采用应用层网关DNS-ALG结合NATPT的方法,在IPv4和IPv6网络之间起到一个翻译的作用。例如,IPv4的地址域名映射使用“A”记录,而IPv6使用“AAAA”或“A6”记录。那么,IPv4的节点发送到IPv6网络的DNS查询请求是“A”记录,DNS-ALG就把“A”改写成“AAAA”,并发送给IPv6网络中的DNS服务器。
当服务器的回答到达DNS-ALG时,DNS-ALG修改回答,把“AAAA”改为“A”,把IPv6地址改成DNS-ALG地址池中的IPv4转换地址,把这个IPv4转换地址和IPv6地址之间的映射关系通知NAT-PT,并把这个IPv4转换地址作为解析结果返回IPv4主机。IPv4主机就以这个IPv4转换地址作为目的地址与实际的IPv6主机通过NAT-PT通信。
思科IPv6网络解决方案
作为下一代互联网协议,IPv6已经引起了各运营商的足够重视,大家都已经认识到:谁能在IPv6方面领先,谁就能够在未来的竞争中占据有利地位。在众多的设备提供商和运营商的努力下,IPv6协议已经从实验室走向了应用阶段。已有50多个国家和地区加入有关IPv6的研究。法、日、美等国的研究机构分别研制开发了不同平台上的IPv6系统软件和应用软件;基于开放源码的Linux对IPv6提供了比较强的支持,Sun、IBM、康柏、惠普和微软的最新操作系统都提供了IPv6支持;在网络基础设备方面,以思科为代表的厂商已经开发了面向IPv6的网络设备产品。
作为Internet的领导厂商,思科公司在IPV6的发展中做了大量工作。1997-2000年,在标准制定和试验阶段。思科提供试验的IOS技术参与建设试验性IPv6互联网-“6Bone”。思科公司的工程师积极领导和参与RFC标准的制定。同时,思科是IPv6论坛的发起成员。从2001开始,思科开始完善IPv6产品和技术,提供全面IPv6功能的IOS软件,同时提供高性能IPv6硬件平台Catalyst 12000、Catalyst 6500、Catalyst 7600、Catalyst 10720、Catalyst 3750等。
因此,从整体上来讲,IPv6的技术已经成熟,标准也基本完善,一些网络基础设施和核心设备都已陆续开始支持其使用,但是在具体实施的问题上,由于经济利益上的关系,在目前还没有普遍推广,而是处于与IPv4相互并存和过渡的阶段。
资料来源:http://www.cisco.com/cn/power/industry/edu/index.shtml。