【正文】 10．由于多點 ipv6 不支持 IGP，但要動態(tài)封裝，路由器必須將 ipv6 分組從隧道接口轉發(fā)出去， isatap 隧道的的 ipv6地址格式為 :前綴都是網(wǎng)絡前綴 ::5EFE:ipv4 地址，所以可以配置幾條 ipv6 路由，下一跳可以寫對端隧道的 ipv6 地址或者本地鏈路地址 。 8．在隧道子命令定義隧道模式， tunnel mode ipv6ip isatap，將隧道指定為 RFC定義的 isatap 動態(tài)隧道 。 6．在隧道子命令定義隧道的源 ipv4 地址， tunnel source 本地接口地址或者環(huán)回地址，建議 使用環(huán)回地址，因為環(huán)回地址穩(wěn)定，只要設備沒有問題，該接口就不會出現(xiàn)問題 。 4．在終端配置 ipv6 地址，可以使用多種方式來獲得 。 2．在 ipv6 網(wǎng)絡的所 有設備都開啟 ipv6 unicastrouting， ipv4 中心設備無需開啟，ipv4和 ipv6 的交界設備都需要配置為雙棧 。 ISATAP 的地址結構如圖 所示 。使用 ISATAP 隧道允許站點內部同一虛擬鏈路上的 IPv4/IPv6 雙棧主機互相通訊 [12]。 ISATAP 隧道 ISATAP(站內自動隧道尋址協(xié)議 )是一種站點內部的 IPv6體系架構將 IPv4網(wǎng)絡視為一個非廣播型多路訪問（ NBMA）鏈路層的 IPv6 隧道技術，即將 IPv4 網(wǎng)絡當作 IPv6 的虛擬鏈路層。 9． 6to4 隧道和 isatap 隧道，這些點到多點隧道，最關鍵的步驟在于 ipv4 地址和 ipv6地址的相互映射關系，對于 6to4 隧道來說，如果在隧道指定的源地址是 ，客戶端的 ipv6 地址就應該設置為 2021::子網(wǎng)號 ::/64，源 ipv4 地址是 ，相對應的 ipv6 地址就應該為 2021:101:101:子網(wǎng)號 ::/64，和客戶端相連的端口的 ipv6地址需要在該網(wǎng)段內，隧道的 ipv6 地址可以借用和客戶端相連的端口的 ipv6 地址 (使用 ipv6 unnumbered 接口 )，也可以使用那個網(wǎng)段的其他子網(wǎng) 。 7．和點到點隧道配置不同的時， 6to4隧道和 isatap 隧道，這些點到多點隧道，不會配置隧道的目的地址，因為目的地址并不確定，所以無需配置隧道 目的地址 。 5．在 ipv4 網(wǎng)絡和 ipv6 網(wǎng)絡的交界設備上，使用 interface tunnel number 創(chuàng)建隧道接口，并選擇一個只在本地有意義的整數(shù)做為隧道接口號 。 3．配置 ipv4 網(wǎng)絡，使用靜態(tài)路由或者運行動態(tài)路由學習相互的路由條目 。 圖 6to4地址格式 例如：嵌入的 IPv4 的地址是 ， 6to4 使用的專用地址表達為 2021：： /16，因此其對應的 6to4 地址網(wǎng)段為： 2021:C0A8:0101::/48 6to4隧道配置的具體步驟： 1．規(guī)劃 ipv4 地址和 ipv6 地址，保證地址全網(wǎng)唯一 。 6to4隧道支持 IPv6子網(wǎng)通過 IPv4網(wǎng)絡中的隧道相連。 9．在 MCT配置完成之后，還需要在創(chuàng)建隧道的路由器上啟用 ipv6，并像配置連接到專用線的串行接口那樣配置隧道接口，可以配置 ipv6 IGP。 7．在隧道子命令定義隧道的目的 ipv4 地址， tunnel destination 目標接口地址或者環(huán)回地址，建議使用環(huán)回地址，因為環(huán)回地址穩(wěn)定，只要設備沒有問題，該接口就不會出現(xiàn)問題，該地址必須與另一臺路由器使用命令 tunnel source 指定的地址相同 。 5．在 ipv4 網(wǎng)絡和 ipv6 網(wǎng)絡的交界設備上，使用 interface tunnel number 創(chuàng)建隧道接口，并選擇一個只在本地 有意義的整數(shù)做為隧道接口號 。 3．配置 ipv4 網(wǎng)絡，使用靜態(tài)路由或者運行動態(tài)路由學習相互的路由條目 。 GRE(通用路由封裝 )隧道配置的具體步驟： 1．規(guī)劃 ipv4 地址和 ipv6 地址，保證地址全網(wǎng)唯一 。隧道把 IPv6 作為乘客協(xié)議，把 GRE作為承載協(xié)議。 GRE 隧道 使用標準的 GRE 隧道技術可在 IPv4 的 GRE 隧道上承載 IPv6 數(shù)據(jù)報文。 8．在隧道子命令定義隧道模式， tunnel mode ipv6ip，將隧道指定為 RFC 定義的手工配置 (MCT)的隧道 。 6．在隧 道子命令定義隧道的源 ipv4 地址， tunnel source 本地接口地址或者環(huán)回地址，建議使用環(huán)回地址，因為環(huán)回地址穩(wěn)定，只要設備沒有問題，該接口就不會出現(xiàn)問題 。 4．在終端配置 ipv6 地址，可以使用多種方式來獲得 。 2．在 ipv6 網(wǎng)絡的所有設備都開啟 ipv6 unicastrouting， ipv4 中心設備無需開啟，ipv4和 ipv6 的交界設備都需要配置為雙棧 。一個設備上不能配置兩個隧道源和目的都相同的 IPv6 手工隧道。 13 隧道終點收到一個隧道協(xié)議報文后，進行隧道解封裝。封裝后的報文變成一個 IPv4 報文，交給 IPv4 協(xié)議棧處理。所以手工隧道通常用于兩個邊界路由器之間，為兩個 IPv6網(wǎng)絡提供連 接。其他設備只需實現(xiàn)單協(xié)議棧即可。 靜態(tài)隧道 MCT 隧道 IPv6 手工配置隧道可以建立在兩個邊界路由器之間，為被 IPv4 網(wǎng)絡分離的 IPv6網(wǎng)絡提供穩(wěn)定的連接，或建立在終端系統(tǒng)與邊界路由器之間為終端系統(tǒng)訪問 IPv6網(wǎng)絡提供連接。 5．在終端配置 ipv6 地址，可以使用多種方式來獲得 。 3．配置 ipv4 網(wǎng)絡，使用靜態(tài)路由或者運行動態(tài)路由學習相互的路由條目 。 NATPT 配置的具體步驟： 1．規(guī)劃 ipv4 地址和 ipv6 地址，保證地址全網(wǎng)唯一 。協(xié)議轉換的目的是實現(xiàn) IPv4 和 IPv6 協(xié)議頭之間的轉換 ； 地址轉換則是為了讓 IPv6 12 和 IPv4 網(wǎng)絡中的主機能夠識別對方。一個典型的 NAT PT 系統(tǒng)如圖 。 NATPT NATPT通過使用 NAT 網(wǎng)關將一種 IP 網(wǎng)地址轉換為另一種 IP 網(wǎng)地址 ,它允許用戶使用一組在公網(wǎng)中從不使用的保留地址。 6． 終端的 ipv6 地址可以通過以下幾種方式來獲得： ipv6，自動生成 ipv6地址； EUI64 方式 來生成 ipv6 地址的主機部分，然后組合已定義的網(wǎng)絡部分； ipv6地址 。 4．配置 ipv6 網(wǎng)絡，使用靜態(tài)路由或者運行動態(tài)路由學習相互的路由條目 。 11 2．在終端和路由器上都開啟 ipv6 unicastrouting， ipv6 unicastrouting 命令是用來啟動路由協(xié)議，盡管不用該命令你一樣可以配置 v6 地址，也可以使用 ipv6 的 ping等命令，但是還是建議配置此命令，如果不配置這條命令，將無法配置 ipv6 靜態(tài)路由和 ipv6 動態(tài)路由；同時在終端上關閉 ipv4路由功能，以便模擬成 ipv4 客戶端 。IPv4/IPv6 雙協(xié)議棧的工作過程 如圖 所示 。雙棧方式的工作機制可以簡單描述為：鏈路層解析出接收到的數(shù)據(jù)包的數(shù)據(jù)段 , 拆開并檢查包頭。從而實現(xiàn) IPv4 或 IPv6 的節(jié)點間的信息互通， IPv4/IPv6 雙協(xié)議棧結構如 圖 所示 。 隧道 隧道技術就是用于 IPv6 流量運行在純 IPv4 網(wǎng)絡或者 IPv4流量運行在純 IPv6網(wǎng)絡的手段，隧道技術可以將 2種流量相互垂直地隔離起來，所以可稱為隔離技術；這種應用對應用影響小，也可以大使用現(xiàn)有的 IPv4 網(wǎng)絡核心設備，因此成本也不高，能節(jié)約大量 IPv4 地址。 NATPT，即網(wǎng)絡地址翻譯，協(xié)議翻譯對網(wǎng)絡設備影響最小，但是對應用影響非常大且需要大量復雜的應用網(wǎng)關 ALG 設備，也可以節(jié)約大量 IPv4 地址。這種方式對 IPv4和 IPv6提供了完全的兼容，但是對于 IP地址耗盡的問題卻沒有任何幫助。 9 3 IPv6 過渡技術 IPv4/IPv6 雙棧 和 NATPT 雙棧采用該技術的節(jié)點上同時運行 IPv4和 IPv6兩套協(xié)議棧。 發(fā)改委表示，在 2021年底前，開展商用 IPv6網(wǎng)絡小規(guī)模商用試點，向用戶和應用優(yōu)先分配商用 IPv6網(wǎng)址，形成成熟的商業(yè)規(guī)模和技術演進路線；在 2021年 2021年，開展商用 IPv6網(wǎng)絡大規(guī)模部署和商用，逐步停止向新用戶和應用分配商用 IPv4地址，推動實現(xiàn)三網(wǎng)融合，組織新型網(wǎng)絡體系 架構及技術的規(guī)模驗證。從發(fā)展路線圖和時間表來看， 2021年底前為現(xiàn)網(wǎng)商用試點階段， 20212021年為全面商用部署階段 。 IPv6 現(xiàn)狀和未來 國家發(fā)改委、工信部、教育部、科技部、中國科學院、中國工程院、國家自然科學基金會研究制定的《關于下一代互聯(lián)網(wǎng)“十二五”發(fā)展建設的意見》于 2021年 3月 29日印發(fā)。 8 映射 IPv4的 IPv6地址： 僅用于擁有 IPv4和 IPv6雙棧節(jié)點本地范圍， 僅在節(jié)點內部使用，不會出現(xiàn)在節(jié)點外部。該地址高 96bits 為 0，后 32bits 為 IPv4地址。 (4) 壓縮格式 當有多個連續(xù) 16bits 都是 0的時候，可以使用雙冒號方式進一步壓縮，壓縮格式如圖 。 5） 本地站點地址 本地站點地址結構如圖 ， 地址前綴： FEC0::/10 圖 本地站點地址結構 (2) 組播地址 和 IPv4中組播一樣，一個地址可以標識 多個不同的接口或者節(jié)點，目的是該地址的數(shù)據(jù)報文會轉發(fā)到多個節(jié)點， IPv6組播地址如圖 。 圖 本地鏈路地址結構 顧名思義，本地鏈路地址僅限于本地鏈路范圍內使用，該地址作為源 IP 或者目的IP均不可路由。 接口 ID 可以通過 3種方式生成： IEEE 的 EUI64格式生成 ， 先把 mac 地址對半拆成兩半，在中間塞入 FFFE，然后把二進制的第七位，如果是零，就變成一， 如果是一，就變成零 。 SubID：站點可以進行進一步劃分，通常最大分配到 /64位。 圖 全球單播地址結構 Global routing prefix：全球路由前綴前三位是 001。該地址通常用來作為一個虛接口的地址（ loopback 接口）。 2）環(huán)回地址 IPv6中的環(huán)回地址即 0:0:0:0:0:1/128或者 ::1/128。 IPv6地址分為 3類： (1) 單播地址 和 IPv4中單播一樣，每個地址只代表一個接口，目的是該地址的數(shù)據(jù)包只能夠轉發(fā)到該接口。而 IPv6的移動性支持取消了異地代理 , 完全支持路由優(yōu)化 , 徹底消除了三角路由問題 , 并且為移動終端提供了足夠的地址資源 , 使得移動 IP的實際應用成為可能 [4]。 (6) 支持移動服務 IPv6對于移動性的支持是作為一個必需的協(xié)議內嵌在 IP協(xié)議中的。 IPv6中的 IPsec 除了可以對 IP 層上的通信提供強制性的加密授權外 , 還提供認證報頭 (AH) 和安全負載報頭(ESP) , 前者用于保證數(shù)據(jù)的一致性 , 后者用于保證數(shù)據(jù) 的保密性和數(shù)據(jù)的一致性。 它的目的是允許發(fā)送業(yè)務流的源節(jié)點和轉發(fā)業(yè)務流的路由器在數(shù)據(jù)包上加上標記 , 中間節(jié)點在接收到一個數(shù)據(jù)包后 , 通過驗證它的流標簽 , 就可以判斷它屬于哪個流 , 然后就可以知道數(shù)據(jù)包的 QoS 需求 , 并進行快速的轉發(fā)。 IPv6路由結構如圖 。接口標識符惟一地標識了一個機構站點的內部子網(wǎng)上的一個接口。公共拓撲是提供接人服務的大大小小的 ISP的集合。 IPv6中的全球地址中的字段創(chuàng)建了一個 3層的拓撲結構。高位和它們的固定值稱為格式前綴 (FP)。 IPv4和 IPv6包頭比較如圖 。因此每臺主機或路由器都必須既實現(xiàn) IPv4,又實現(xiàn) IPv6協(xié)議 ,以便識別和處理兩種不同的協(xié)議頭。 IPv4頭和 IPv6頭不具有互操作性。很少使用的字段 ,如支持拆分的字段 ,以及 IPv4包頭中的選項 ,被移到了 IPv6包頭的擴展包頭中。為實現(xiàn)這個目標 ,IPv6包頭中字段的數(shù)量從 IPv4中的12(包括選項 )個 ,降到了 8個 。 IPv6的報頭有一個基本包頭和多個擴展包頭構成 ,基本包頭具有 40字節(jié)的固定長度 ,放置所有路由器都需要處理的信息。 IPv4和 IPv6地址空間比較如圖 。 本次主要是研究 ipv4過渡到 ipv6時，主要的三種過渡協(xié)議進行理論分析，然后對其中的隧道技術進行深入分析和研究，實驗方面采用 GNS3模擬器，導入 C7200路由器進行模擬各種過渡情況，并且著重對 ipv6過渡技術中的隧道技術進行重點分析和實驗，采集結果數(shù)據(jù)，并對不同技術之間的結果進行數(shù)據(jù)比較。在這方面， IETF 的 IPv6過渡工作組已經提出了許多建議方案，并定義了多種 IPv4/IPv6過渡技術，以實現(xiàn) IPv4向 IPv6的過渡。在 IPv6完全取代 IPv4之前，兩種協(xié)議不可避免地有很長一段共存期。 IPv6成為下一代互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議已 經成為定局，然而從 IPv4過渡到 IPv6還有很長的一段過程。隨著 3G、 NGN等潛在業(yè)務需求的增長， IPv6的市場前景日趨看好。 IETF 從 1992年就開始著手研究 IPv6。但由于目前的互聯(lián)網(wǎng)是基于 IPv4， 隨著互聯(lián)網(wǎng)應用的飛速增長，當前的互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議 IPv4的缺點已經越來越突出。 tunn