【文章內(nèi)容簡介】 點接收數(shù)據(jù)包時，鏈路層會將剛剛接收到的數(shù)據(jù)包拆封并且檢查包頭。如果該數(shù)據(jù)包的包頭顯示的版本號是4，則該數(shù)據(jù)包就交給IPv4協(xié)議棧來處理；相反的，如果版本號為6，就由IPv6協(xié)議棧來處理，這種方式可以避免對IPv4和IPv6的數(shù)據(jù)包進行包頭的二次拆封和封裝便可以轉(zhuǎn)發(fā)報文。這樣可以保證基于IPv4和IPv6的數(shù)據(jù)能夠順利傳輸。： 雙協(xié)議棧技術(shù)的工作方式雙協(xié)議棧的工作模式在實際的工作過程中，數(shù)據(jù)在傳送時，它的目的地址是路由選擇的主要決定條件，所以雙協(xié)議棧必須得根據(jù)數(shù)據(jù)和程序所指定的目的地址的協(xié)議類型對雙協(xié)議棧的網(wǎng)絡(luò)通信方式做出一些約定：（1） 如果數(shù)據(jù)或程序使用的目的地址是IPv4地址，則使用IPv4協(xié)議；（2） 如果數(shù)據(jù)或程序目的地址是IPv6地址，且為本地網(wǎng)絡(luò)，則使用IPv6協(xié)議；（3） 如果數(shù)據(jù)或程序使用的目的地址是不兼容IPv4的IPv6地址，且為非本地網(wǎng)絡(luò)，則使用IPv6協(xié)議；（4） 如果數(shù)據(jù)或程序使用的目的地址是兼用IPv4的IPv6地址，且為非本地網(wǎng)絡(luò)，則使用IPv4協(xié)議，這種情況下的IPv6數(shù)據(jù)被封裝在IPv4數(shù)據(jù)中；（5） 如果數(shù)據(jù)或程序使用的是域名做為目標(biāo)地址，則先從DNS獲取相應(yīng)的IPv4地址和IPv6地址，再根據(jù)具體的情況進行相應(yīng)的處理。 雙協(xié)議棧的工作模型 雙協(xié)議棧在實際工作的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中，分為完全雙協(xié)議棧模型和有限雙協(xié)議棧模型。 完全雙協(xié)議棧模型是指在網(wǎng)絡(luò)中的任意一個節(jié)點都支持IPv4和IPv6，每個節(jié)點發(fā)送的IPv4的數(shù)據(jù)包都由IPv4協(xié)議棧來處理，每個節(jié)點發(fā)送的IPv6的數(shù)據(jù)包經(jīng)過節(jié)點時，也都是由IPv6協(xié)議棧來處理。這種網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中不會存在IPv4和IPv6之間的互相通信的問題。但這種模型仍會占用IPv4的地址資源，不能實現(xiàn)IPv4地址資源匱乏的情況。： 完全雙協(xié)議棧工作原理另一種模式為有限雙協(xié)議棧模式，這種模式在一定程度上可以減少完全雙協(xié)議棧占用IPv4資源的這一弊端，服務(wù)器和路由器支持雙協(xié)議棧，而非服務(wù)器的主機只需要支持IPv6協(xié)議棧即可。然而IPv4與IPv6節(jié)點之間的通信將出現(xiàn)障礙，這不得不需要一些其他的技術(shù)嵌入其中，以保證其正常通信。這些技術(shù)里較為普遍的有DSTM。在純IPv6網(wǎng)絡(luò)中，一個IPv6主機需要發(fā)送一個IPv4的數(shù)據(jù)包的時候，第一步會向為客戶端分配地址的DSTM服務(wù)器發(fā)送一個IPv4的地址請求，DSTM服務(wù)器此時會在一個規(guī)定的地址范圍中選擇并暫時保留一個IPv4地址，在回復(fù)IPv6主機消息時，會使用前面提到的申請到的IPv4地址來配置其IPv4協(xié)議棧，之后將需要發(fā)送的IPv4數(shù)據(jù)包發(fā)送到DSTM，再由DSTM將數(shù)據(jù)包拆封成IPv4數(shù)據(jù)包并發(fā)送出去，于此同時建立一個主機IPv4和IPv6的地址映射表，在以后的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)過程中，會根據(jù)該表對數(shù)據(jù)包進行IPv4包的拆封和封裝。： 有限雙協(xié)議棧工作原理 NATPT技術(shù) NATPT技術(shù)基礎(chǔ)NATPT技術(shù)即為協(xié)議翻譯技術(shù)，Network Address Translation和Protocol Translation，由網(wǎng)絡(luò)地址翻譯技術(shù)和協(xié)議翻譯技術(shù)兩個部分組成。網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換的方法是在1994年提出的。此方法需要在專用網(wǎng)連接到因特網(wǎng)的路由器上安裝NAT軟件.[8] NAT技術(shù)一部分是IPv4與IPv6協(xié)議層的翻譯，另一部分是IPv4應(yīng)用與IPv6應(yīng)用間的翻譯。NATPT是一種IPv4節(jié)點和純IPv6節(jié)點的互通方式。這些轉(zhuǎn)換工作都是由網(wǎng)絡(luò)設(shè)備來完成。每一個支持NATPT的網(wǎng)關(guān)路由器理論上都具有一個IPv4的地址池，在IPv6網(wǎng)絡(luò)向IPv4網(wǎng)絡(luò)發(fā)送數(shù)據(jù)包時，用來對應(yīng)IPv6地址來實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)間的翻譯。相比于其他的網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)換技術(shù)，NATPT有他自身的特點，該技術(shù)不需要修改當(dāng)前的IPv4網(wǎng)絡(luò)，便可實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部的IPv4主機對IPv6網(wǎng)絡(luò)主機的訪問，且通過協(xié)議映射，使若干IPv6主機可以使用一個相同的IPv4地址，達到了節(jié)省IPv4地址資源的目的。此外，在IPv4和IPv6網(wǎng)絡(luò)互通的過程中，NATPT不同于一些隧道技術(shù)，他只要求在互聯(lián)的轉(zhuǎn)換設(shè)備上啟用便可，對其他網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的要求會減少很多。 NATPT技術(shù)分類NATPT技術(shù)作為網(wǎng)關(guān)翻譯技術(shù)，可以連接IPv6節(jié)點和IPv4節(jié)點的互通方式，其連接方式要靠網(wǎng)絡(luò)設(shè)備來支持。在地址、協(xié)議的轉(zhuǎn)換的過程中，NATPT使用的路由器應(yīng)具備IPv4地址池，當(dāng)IPv6向IPv4網(wǎng)絡(luò)發(fā)送數(shù)據(jù)包時會啟用轉(zhuǎn)換報文，IPv6地址將會被轉(zhuǎn)換成源地址。完成IPv4和IPv6網(wǎng)絡(luò)地址的和協(xié)議的翻譯，實現(xiàn)IPv4和IPv6節(jié)點之間的通信。當(dāng)今常用的NATPT技術(shù)可以分為下面介紹的幾類。靜態(tài)NATPT：靜態(tài)NATPT的原理相對易于理解，在網(wǎng)關(guān)上配置的IPv4和IPv6地址采用的是相對應(yīng)的處理方式，所以工作量很龐大，需要消耗掉大量的IPv4地址用于配置。動態(tài)NATPT：動態(tài)NATPT在互通的過程中，網(wǎng)關(guān)會通告一個96位的地址前綴給IPv6網(wǎng)絡(luò)，接著結(jié)合主機的IPv4地址實現(xiàn)對IPv4網(wǎng)絡(luò)中主機的標(biāo)識。在動態(tài)NATPT網(wǎng)關(guān)設(shè)置完IPv4地址池之后，使用IPv4地址，在IPv6網(wǎng)絡(luò)中動態(tài)的將剛剛通告的前綴加到當(dāng)前的IPv4地址。運行這種模式需要IPv4地址池的支持，類似IPv4的動態(tài)NAT。NATPT DNS ALG：動態(tài)NATPT映射可以喝DNS ALG聯(lián)合使用來轉(zhuǎn)換DNS傳輸，以自動建立目的節(jié)點的轉(zhuǎn)換地址 [10] . NATPT網(wǎng)關(guān)的工作流程： NATPT網(wǎng)關(guān)的工作流程圖（1）IPv4主機B請求訪問IPv6的主機A，主機B向網(wǎng)內(nèi)的DNS服務(wù)器發(fā)送請求報文。（2）IPv4首選的DNS服務(wù)器收到DNS請求后，會檢查映射記錄，若無此記錄，便將該報文發(fā)送到NATPT網(wǎng)關(guān)。（3）NATPT網(wǎng)關(guān)收到報文后，將會分析此報文的DNS請求，然后將報文交給DNSALG。（4）DNSALG接受后，將此DNS請求由A類型轉(zhuǎn)換為A6類型或AAAA類型，并轉(zhuǎn)發(fā)給IPv6域的DNS服務(wù)器。（5）IPv6的DNS服務(wù)器收到DNS請求后，會查找映射記錄，:2::10返回。（6）NATPT網(wǎng)關(guān)收到DNS的應(yīng)答后交給DNSALG，DNSALG解析出返回地址，并通知NAT在映射記錄表中查找是否有此IPv6地址的映射記錄，若無則建立一個新的連接，NAT會從IPv4地址池中選出一個地址去替換DNS應(yīng)答中的IPv6地址FE80:2::10，并將此映射關(guān)系記錄到地址映射表中，DNSALG將報文改為A類型返回給IPv4 DNS服務(wù)器。（7）IPv4 DNS 服務(wù)器將解析地址返回給主機B（8） ，此報文被發(fā)送至NATPT網(wǎng)關(guān)。（9）NATPT網(wǎng)關(guān)接收到報文后，根據(jù)映射記錄表，相對應(yīng)的將目的地址替換為FE80:2::10，同時將源地址加上前綴2002::，對報文進行轉(zhuǎn)換后，再送給主機A。到這里，IPv4主機和IPv6主機的通信就建立了。 [5] . 總的來說，NATPT技術(shù)是一種較為完善的網(wǎng)絡(luò)互通的方案，在純IPv6 網(wǎng)絡(luò)與IPv4網(wǎng)絡(luò)之間的互通方面都有應(yīng)用。但有一點需要注意，NATPT在網(wǎng)絡(luò)層加密的情況下將無法工作，此時的NATPT需要與DNSALG技術(shù)結(jié)合。 [9] 隧道技術(shù)隨著網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，IPv6技術(shù)會被越來越廣泛的使用，更多局部性的IPv6網(wǎng)絡(luò)也會出現(xiàn)，但這些相對獨立出現(xiàn)的IPv6網(wǎng)絡(luò)被各種運行IPv4協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)所隔開，之間無法實現(xiàn)互聯(lián)互通。此時，一種可以讓這些獨立的IPv6網(wǎng)絡(luò)互通的技術(shù)就顯得尤為重要。隧道技術(shù)就是一種較為廣泛使用IPv4網(wǎng)絡(luò)與IPv6網(wǎng)絡(luò)的互連技術(shù)。這種通過使用互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施使數(shù)據(jù)可以在不同的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議之間傳遞的方式，叫做隧道技術(shù)。此技術(shù)傳遞數(shù)據(jù)時，會通過隧道協(xié)議，將其他協(xié)議的數(shù)據(jù)包重新封裝然后通過隧道發(fā)送出去。新的數(shù)據(jù)包的包頭會包含一定的信息使路由有徑可循。隧道技術(shù)提供了一種用IPv4網(wǎng)絡(luò)協(xié)議體系來傳遞IPv6數(shù)據(jù)的方法，通過一定規(guī)律的劃分，將IPv6的數(shù)據(jù)拆分為若干個無結(jié)構(gòu)意義的數(shù)據(jù)，再封裝進IPv4數(shù)據(jù)包中，使用IPv4網(wǎng)絡(luò)進行傳輸。根據(jù)建立的方式可以將隧道分為一下幾大類： 手動配置隧道手動配置隧道需要兩個端點所在網(wǎng)絡(luò)的工作人員來配置完成。隧道的地址不需要再特殊配置，而是由隧道的端點地址決定。在常用的通信站點之間使用的較為頻繁。隧道的封裝節(jié)點必須保存隧道終點的地址，IPv6數(shù)據(jù)包在通過隧道協(xié)議傳輸?shù)慕K點地址會被設(shè)為IPv4地址進行封裝。手動配置的隧道，封裝節(jié)點會根絕路由信息決定一個包是否需要通過隧道來轉(zhuǎn)發(fā)，其通信站點之間須有一個可用的IPv4連接，并且需要一個IPv4地址。站點中的每個主機都需要支持IPv6網(wǎng)絡(luò)，且隧道的起點和終點設(shè)備都須同時支持IPv4和IPv6協(xié)議的節(jié)點。當(dāng)數(shù)據(jù)包到達終點時，節(jié)點會將IPv4封裝進行拆封，讀取IPv6數(shù)據(jù)包。在HR，RR應(yīng)用中，隧道終點的路由器是IPv6數(shù)據(jù)包傳送的目的節(jié)點而并非隧道終點。這表明隧道終點的地址不能通過IPv6數(shù)據(jù)包的目的地址達到，需由隧道起點的配置信息才能得到。因此這兩種隧道必須采用手動配置模式?？傮w看來，手動配置隧道的主要缺點是3網(wǎng)絡(luò)管理員的工作量很大，因為它必須為每一條隧道做詳細的配置。[13] 自動配置隧道自動配置隧道的建立和拆除的動態(tài)的，它的端點根據(jù)分組的目的地址來決定。 較常用于單獨的主機或不經(jīng)常通信的站點之間。如果目的地址是IPv6地址，且兼容IPv4協(xié)議，將通過配置自動隧道來傳遞數(shù)據(jù)包。若目的地址不是此類IPv6地址，分組不能通過自動配置隧道來傳輸數(shù)據(jù)。在HH、RH的應(yīng)用中，隧道終點與IPv6網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)包的目的地址一致。用此方法可以將隧道終點的IPv4地址信息封裝在IPv6的目的地址中，從而可以省去了給隧道專門配置終點的步驟，隧道終點地址可自動獲得。這兩種應(yīng)用模式可以利用兼容IPv6的地址，而采用自動配置隧道模式。[14] 6to4隧道技術(shù)6to4隧道技術(shù)的要點就是在IPv6數(shù)據(jù)包要進入IPv4網(wǎng)絡(luò)時，將IPv6數(shù)據(jù)包封裝成IPv4數(shù)據(jù)包。然后，含有IPv6數(shù)據(jù)包的信息就在IPv4網(wǎng)絡(luò)的隧道中傳輸。當(dāng)IPv4數(shù)據(jù)包離開IPv4網(wǎng)路中的隧道時再把數(shù)據(jù)部分交給主機的IPv6協(xié)議棧。將數(shù)據(jù)包進行拆封，接受IPv6數(shù)據(jù)信息。 [2] 6to4機制可以自動從IPv6的地址前綴中獲取一個IPv4的地址，因此找點可以配置IPv6并且不需申請信的IPv6地址，大大的簡化了運營商的工作，在實際的工作中有更多的應(yīng)用范圍。6to4機制的簡單運用是在沒有本地IPv6的 ISP 服務(wù)時, 幾個IPv4站點需使用IPv6進行交互, 因而每一站點都需要確定一個路由來運行雙層協(xié)議棧（即IPv4和IPv6兼容）和6to4隧道，以確保這個路由有全球范圍的路由地址（非專用IPv4地址空間）。 隧道代理技術(shù)隧道代理不同于上面介紹的幾種機制，它是一種架構(gòu)，而非具體