【正文】 Pv6 協(xié)議棧的應用。因此 IPv6 的數(shù)據(jù)包被封裝并發(fā)送到網(wǎng)絡接口。在已知目的 IPv6主機名的 IPv6 地址時 ， 用戶可以手動控制使用 IPv6 建立連接。 在 DNS(域名服務 )中 ， 可以配置一個既有 IPv4 地址也有 IPV6地址的 FQDN(完全合格域名 ， 通俗說就是網(wǎng)址 )。應用通過在 DNS 服務器的查詢就可以獲得建立連接的相應類型的地址。 DNS 會收到 IPv4 的 FQDN 解析請求 ， 由于這是一IPv4 IPv6 的應用 協(xié)議 ID (以太網(wǎng) ) TCP UDP IPv4 協(xié)議棧 IPv6 協(xié)議棧 網(wǎng)絡 (以太網(wǎng) ) 0x0800 0x86DDD 協(xié)議 ID (以太網(wǎng) ) 數(shù)據(jù) 個 A 記錄 ， DNS 服務器就會返回一個相應的 IPv4 地址。 2．查詢域名服務 ， 請求 IPv6 地址 如果這個應用只支持 IPv6， 那么它向 DNS 服務器遞交的請求就是一個 AAAA記錄。 3．查詢域名服務 ， 請所有類型的地址 與上述兩種情況不同的是 ， 如果一個應用既支持 IPv4 又支持IPv6， 那么此時它會向服務器請求一個包含 A 記錄與 AAAA 記錄的所有類型地址。 應用收到應答后就會強制節(jié)點建立一個 IPv6 的目標會話。 下圖是一個 IPv6 與 IPv4 的雙棧節(jié)點應用實例。例如 ，DVMRP(距離矢量組播路由協(xié)議 )隧道在單播網(wǎng)絡中傳播組播數(shù) 據(jù)報 。但是對于 IPv6 而言 ， 隧道化是其實提供了一種與 IPv4 集成的方法。 圖 隧道化圖解 在上圖中 ， 如果 PC1 想要傳遞數(shù)據(jù)分組到 PC2， 就必須經(jīng)過中間的 IPv4 網(wǎng)絡。 首先 PC1 發(fā)出一個封裝了 IPv6 報頭的 IPv6 分組 ， 通過 IPv6 網(wǎng)絡交給邊界路由器 A。也就是說 ， 將原IPv6 分組整體看作一段數(shù)據(jù) ， 重新封裝到 IPv4 的分組中。 通過 IPv4 網(wǎng)絡到達路由器 B 時 ， 路由器 B 也是一個啟用了雙棧的路由器。這時 ， 被還原的 IPv6 分組通過 IPv6 網(wǎng)絡到達了 PC2。 PC1 A B PC2 在 IPv4 向 IPv6 的過渡機制中 ， 隧道技術主要有兩種 : 1. 配置隧道 [10] 配置隧道是指隧道在節(jié)點上被啟用并且靜態(tài)的配置。 在配置隧道的每一端 ， 必須手工的給隧道接口分配 IPv4 和 IPv6 地址 ， 如下 : 1) 本地 IPv4 地址 通過這個地址 ， 本地的雙棧節(jié)點將在 IPv4 的網(wǎng)絡上可達。 2) 遠端 IPv4 地址 通過這個地址 ， 遠端的雙棧節(jié)點將在 IPv4 的網(wǎng)絡上可達。 3) 本地 IPv6 地址 本地分配給隧道接口的 IPv6 地址。 圖 配置隧道實例 如圖所示 ， 配置隧道 ， 首先要將兩臺邊界路由器設置為雙棧路由 器 ， 然后分別開啟隧道 ， 并在隧道模式下配置 IPv6 地址 ， 模式設置為IPv6， 指明隧道的源地址 ， 目標地址。 要保證隧道的暢通 ， 這樣還不夠 ， 因為還不能保證 3 層可 達。筆者選擇的做法是配置 OSPFv3。 配置如下 : (config)IPv6 router ospf 110 (開啟進程 ) (configrouter)routerid *.*.*.* (手工指定路由器 ID) (config)int tunnel 0 (進入 tunnel) (configif)IPv6 ospf 110 area 0 (協(xié)議宣告 ) (config)int e0 (開啟連接端口 ， 這里是 E0) (configif)IPv6 ospf 110 area 0 (協(xié)議宣告 ) 將隧道宣告到協(xié)議下 ， 配置完成。對于一些組織來說 ， 靜態(tài)的管理少數(shù)幾個隧道是可行的 。因此 IETF定義了另一種機制來簡化隧道在 IPv4網(wǎng)絡上配置 IPv6， 這就是 6to4隧道 [11]。根據(jù) 6to4站點上產(chǎn)生的數(shù)據(jù)包的目的地址 ， IPv6數(shù)據(jù)包的隧道封裝將自動完成。 2) 在站點邊緣啟用 必須在網(wǎng)絡的邊界路由器啟用 ， 必須通過 IPv4路由基礎設施到達其他的 6to4站點。該前綴基于 IANA分配的 2020::/16的地址空間。 在隧道化的過渡機制中 ， 傳輸?shù)那闆r可以根據(jù)邊界設備的不同分為以下 3種 : 1. 主機到主機 IPv4網(wǎng)絡上具有雙棧的單一主機可以創(chuàng)建一條到另一個雙棧主機的隧道。 2. 主機到路由器 IPv4網(wǎng)絡上具有雙棧的單一主機可以創(chuàng)建一條到雙棧路由器的隧道。這種 結構允許任意端點的 IPv6主機通過路由器建立端到端的會話。路由器可以互聯(lián)由 IPv6主機組成的網(wǎng)絡。 正如其他隧道技術一樣 ， IPv6的隧道過渡也存在一些問題 : 1. 隧道的最大傳輸單元和分段 正常情況下 ， IPv6的最大傳輸單元的最小值是 1280個 8位字節(jié)。這就有可能小于 最小值的限制 ， 從而導致在 IPv4層發(fā)生分段。 2. 處理 ICMPv4錯誤 很多低端的 IPv4路由器在出現(xiàn)錯誤的情況下 ， 只會返回 IPv4數(shù)據(jù)包包頭之外的 8個 8位字節(jié)數(shù)據(jù)。 3. 過濾協(xié)議 41 IPv6的隧道化封裝基于協(xié)議 41， 但是網(wǎng)絡中正常配置的防火墻和訪問控制列表都會阻塞協(xié)議 41的數(shù)據(jù)包 ， 這在很大程度上影響了隧道化的正常使用。但是對于已經(jīng)無法升 級到 IPv6 的老式設備和網(wǎng)絡部署 ， 只能通過轉換將 IPv4 和 IPv6 的節(jié)點連接起來。稱為 NATPT[1]。 在圖 ， 首先將來自節(jié)點 A的 IPv6數(shù)據(jù)報進行轉換 ， 然后將其發(fā)送給節(jié)點 D。同樣的 ，節(jié)點 D也可以利用這種映射將數(shù)據(jù)包傳遞給節(jié)點 A。而在節(jié)點 D看來 ， 自己同樣是在與一個 IPv4節(jié)點通信。 圖 NATPT配置拓撲圖 配置 NATPT[13] (拓撲見圖 ) NATPT的配置如下 : (config)ipv6 unicastrouting (config)interface fastether0/0 (configif)ip address (configif)ipv6 nat (配置 NAT) (configif)exit (config)interface fastether 0/1 (configif)ipv6 address 2020:db8:ffff:ffff::a/64 (configif)ipv6 nat (配 置 NAT) (configif)exit (config)ipv6 nat prefix 2020:db8:ffff:0:0:1::/96 (前綴 ) (config)exit 作為一種過渡策略 ， NATPT也不可避免的有很多局限性 : 1. 單點失敗 F0/1 F0/0 2020:db8:ffff:ffff::a NATPT是有狀態(tài)的設備 ， 如果 NATPT出錯 ， 所有單協(xié)議網(wǎng)絡域的會話都將丟失。 3. 兼容性 NATPT沒有完全了解動態(tài)端口分配應用和內嵌在 IP地址中集合端口應用。 5. 不支持多播 6. 不支持 RFC2535中定義的 DNS安全。而且 IP被市場認為是融合不同的應用層面（如數(shù)據(jù)，語音和視頻）的公共承載者。 早在 1994年， IPv4的地址就應該已經(jīng)消耗殆盡。開始對網(wǎng)絡實現(xiàn) 無類域間路由選擇 ，節(jié)約 IP地址的浪費。這種技術允許多個私有網(wǎng)絡的地址使用一個公 網(wǎng) 地址來進行網(wǎng)絡尋址。最好的辦法只有采用新的地址技術，給互聯(lián)網(wǎng)進行全面升級。 IPv4向 IPv6的過渡技術給網(wǎng)絡的革新提供了緩沖，它允許兩種不同機制的技術工作在相同的網(wǎng)絡中，避免了直接升級可能帶來的網(wǎng)絡混亂。對于已經(jīng)無法升級或者不支持雙棧的設備 ， 可以架設路由器進行協(xié)議轉換 ， 從而保證網(wǎng)絡的正常通信 .這些策略的目的在于維持與 IPv4的完全向后兼容性并允許 IPv4到 IPv6的平穩(wěn)過渡 。 因為過渡技術畢竟只是提供一種集 成性的方案 ， 并不能用作部署的最終策略。并且 隨著網(wǎng)絡廠商和開發(fā)商逐漸將 IPv6引入不同的平臺 ， 隨著網(wǎng)絡工作者逐步了解自己對 IPv6功能的需求 ， 最終將實現(xiàn) IPv6的本征網(wǎng)絡。Tele press， 2020 [2]Jeff doyle ， Jennifer Carroll ， Routing TCP/IP Volume 1 ，Postamp。Tele press， 2020 [4]Diane teare， Catherine Pauet， Building Scalable Cisco Interbetworks， Postamp。Tele press， 2020 [6]Erum Frahim ， Implementing Secure Converged Wide Area Networks， Postamp。 在論文寫作過程中，得到了電子信息工程學院陳桂芬老師的親切關懷和耐心的指導。從課題的選擇到項目的最終完成，陳老師都始終給予我細心的指導和不懈的支持。在此謹向陳老師致以 最 誠摯的謝意和 最 崇高的敬