【正文】 相互通信時(shí)，則自動(dòng)采用內(nèi)嵌的IPv4地址作為源地址和目的地址來(lái)進(jìn)行通信。IPv6內(nèi)嵌的IPv4地址不要求是全球唯一。圖37 協(xié)議轉(zhuǎn)換例子將IPv6協(xié)議首部轉(zhuǎn)換成IPv4協(xié)議首部，具體步驟如下： 首先將IPv6地址中映射的IPv4地址提取出來(lái)。 將IPv4中服務(wù)類型的字段值變?yōu)?。 忽略IPv6流標(biāo)簽值。 計(jì)算出IPv4首部字段長(zhǎng)度并放入IPv4首部長(zhǎng)度字段中。在IPv6的小島與IPv4的海洋或IPv4的小島與IPv6的海洋通信時(shí)，會(huì)采用到協(xié)議轉(zhuǎn)換技術(shù)，常用的協(xié)議轉(zhuǎn)換技術(shù)有：無(wú)狀態(tài)IP/ICMP轉(zhuǎn)換（SIIT，Stateless IP/ICMP Translation）、NATPT（網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換與協(xié)議轉(zhuǎn)換）、BIS技術(shù)、BIA技術(shù)、TRT技術(shù)和socKs64技術(shù)等。當(dāng)純IPv6網(wǎng)絡(luò)與純IPv4網(wǎng)絡(luò)經(jīng)過(guò)SIIT轉(zhuǎn)換器相互通信時(shí)，若分組到達(dá)SIIT轉(zhuǎn)換器時(shí)，SIIT轉(zhuǎn)換器會(huì)對(duì)分組報(bào)文的目的地址進(jìn)行判定，若目的地址為IPv4的映射地址，則會(huì)進(jìn)行IPv6IPv4協(xié)議報(bào)文頭的轉(zhuǎn)換，IPv4映射地址格式為格式為0：：FFFF：0:0:0/96，這樣主機(jī)會(huì)在SIIT設(shè)定的全局IPv4地址池指定一個(gè)IPv4地址給IPv6分組。SIIT轉(zhuǎn)換器還會(huì)對(duì)TCP/UDP協(xié)議首部的某些地段內(nèi)容進(jìn)行修改，以及ICMP錯(cuò)誤報(bào)文協(xié)議首部中，對(duì)有效載荷中原始數(shù)據(jù)包的IP首部的地段進(jìn)行修改，否則目的節(jié)點(diǎn)不能識(shí)別。SIIT提供了一個(gè)特定的IPv4地址池來(lái)為IPv6節(jié)點(diǎn)與IPv4節(jié)點(diǎn)進(jìn)行通信，但地址池中的IPv4地址不能復(fù)用，也因此限定了IPv6節(jié)點(diǎn)的個(gè)數(shù)，當(dāng)?shù)刂烦刂械牡刂繁蝗空加脮r(shí)，新的IPv6節(jié)點(diǎn)就會(huì)中斷與IPv4之間的通信，這無(wú)形中限定了網(wǎng)絡(luò)的規(guī)模。NATPT最主要的工作就是建立IPv6地址與IPv4地址之間的映射表。當(dāng)IPv6節(jié)點(diǎn)訪問(wèn)IPv4節(jié)點(diǎn)時(shí)，先要向DNSALG服務(wù)器發(fā)送DNS域名解析請(qǐng)求，DNSALG則向真是的DNS服務(wù)器發(fā)送請(qǐng)求，得到一個(gè)IPv4的地址記錄，此時(shí)DNSALG服務(wù)器發(fā)現(xiàn)請(qǐng)求訪問(wèn)的節(jié)點(diǎn)的IPv6節(jié)點(diǎn)，則會(huì)向NATPT網(wǎng)關(guān)請(qǐng)求特定的IPv6前綴perfix，并結(jié)合之前得到的IPv4地址（格式如perfix::IPv4）并發(fā)送給IPv6節(jié)點(diǎn)，IPv6則將此地址作為目的地址發(fā)送數(shù)據(jù)包至NATPT網(wǎng)關(guān)，NAT網(wǎng)關(guān)從自己的IPv4地址池中取出一個(gè)IPv4地址作為數(shù)據(jù)包的源地址，從數(shù)據(jù)包中的IPv6目的地址提取IPv4地址作為目的地址進(jìn)行封裝，然后發(fā)往所要訪問(wèn)的IPv4節(jié)點(diǎn)，如圖38：圖38 IPv6/IPv4互通模型 BISBIS(BumpInTheStack)技術(shù)是在IPv4協(xié)議棧中插入了域名解析、地址映射與報(bào)頭翻譯三種特殊的模塊。 BIABIA(BumpIntheAPI)技術(shù)與BIS技術(shù)類似，只是分組翻譯在API（應(yīng)用程序接口）層上而非協(xié)議棧層次上，由于BIA采用的是雙協(xié)議棧而不需要對(duì)IP報(bào)頭進(jìn)行翻譯。BIS與BIA的主要區(qū)別在于：BIS用在不含有IPv6協(xié)議棧上，BIA用在含有IPv6協(xié)議的雙棧節(jié)點(diǎn)上。但僅僅支持TCP或UDP協(xié)議的傳輸。 過(guò)渡技術(shù)的分析與模擬 基于雙棧技術(shù)的模擬與分析采用雙棧技術(shù)，在同一網(wǎng)絡(luò)中，實(shí)時(shí)支持兩種不同的協(xié)議，如圖39為此次采用Cisco Packet Tracer軟件模擬雙棧技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D:圖39 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D對(duì)路由器A和B進(jìn)行接口的兩種地址以及靜態(tài)路由的配置Routerconf tRouter(config)hostname AA(config) IPv6 unicastroutingA(config)interface Loopback0A(configif)no ip addressA(configif)IPv6 address 2000::1/64A(configif)exitA(config)interface FastEthernet0/0A(configif) ip address A(configif)IPv6 address 2002::1/64A(configif)no shutA(configif)exitA(config)interface Serial0/0/0A(configif) ip address A(configif) IPv6 address 2001::1/64A(configif) clock rate 9600A(configif)no shutdownA(configif)exitA(config)ip route A(config)IPv6 route ::/0 2001::2amp。驗(yàn)證測(cè)試結(jié)果：主機(jī)PC0采用兩種協(xié)議ping對(duì)端PC1，結(jié)果如下圖：圖310 采用IPv4協(xié)議通信圖311 采用IPv6協(xié)議通信運(yùn)用雙棧技術(shù)，節(jié)點(diǎn)必須要同時(shí)支持IPv4協(xié)議和IPv6協(xié)議，并且要能夠接受、轉(zhuǎn)換和發(fā)送兩個(gè)版本的數(shù)據(jù)包。優(yōu)點(diǎn)：是實(shí)現(xiàn)上比較靈活，也比較易于使用，它是一切過(guò)渡的基礎(chǔ)。IPv6與IPv4網(wǎng)絡(luò)協(xié)議并沒(méi)有太大的差別，均是基于相同的物理鏈路層，上層的TCP/UDP協(xié)議也沒(méi)什么區(qū)別。 基于隧道技術(shù)的模擬與分析這里主要通過(guò)隧道技術(shù)實(shí)現(xiàn)IPv6跨越IPv4網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)。端口配置完之后，開(kāi)始配置IPv4動(dòng)態(tài)路由，由于這是一個(gè)相對(duì)簡(jiǎn)易的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D，采用RIPv2路由策略，配置如下：A(config)router ripA(configrouter)version 2A(configrouter)no autosummaryA(configrouter)network A(configrouter)exit交換機(jī)B、C的路由策略也與A類似，接下來(lái)對(duì)A和C三層交換機(jī)配置一條隧道。C(config)interface tunnel 1C(configif)IPv6 address 2003::2/64C(configif)tunnel source f0/2(configif)tunnel mode IPv6ipC(configif)tunnel destination 在A、C三層交換機(jī)上配置IPv6并應(yīng)用到接口A(config)IPv6 unicastrouting //開(kāi)啟IPv6路由功能A(config)IPv6 router rip zhzA(configrtr)exitA(config)interface tunnel 1A(configif)IPv6 rip zhz enableA(configif)exitA(config)interface loopback 1A(configif)IPv6 rip zhz enableamp。圖314 交換機(jī)Bping交換機(jī)A以上的采用的手動(dòng)隧道配置技術(shù)，若要采用自動(dòng)隧道配置技術(shù)，交換機(jī)A和C的配置會(huì)有不同，如下：A(config)interface tunnel 1A(configif)tunnel mode IPv6ip 6to4 A(configif)tunnel source f0/1 A(configif)IPv6 address 2002:ac10:0202::1/128 A(configif)exit隧道技術(shù)是目前看來(lái)是一種比較通用的過(guò)渡技術(shù)，也被稱為封裝技術(shù)。具體實(shí)現(xiàn)中，會(huì)將IPv4首部的協(xié)議字段值設(shè)為41，標(biāo)識(shí)著后面的協(xié)議字段為IPv6分組，隧道的入口地址和出口地址對(duì)應(yīng)著封裝的IPv4協(xié)議首部的源地址和目的地址。缺點(diǎn)：為IPv6配置隧道的過(guò)程還是比較麻煩，也不能實(shí)現(xiàn)IPv6主機(jī)與IPv4主機(jī)之間的通信，此外，在隧道的入口處可能還會(huì)進(jìn)行分段的處理，存在跳數(shù)和MTU的限制，同時(shí)還隱藏著單點(diǎn)故障的風(fēng)險(xiǎn)。下圖315為采用Cisco Packet Tracer軟件搭建的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D：圖315 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D現(xiàn)有三臺(tái)路由器，先分別對(duì)A和C路由器的端口和路由進(jìn)行配置：Router(config)hostname AA(config)int f0/0A(configif)ip address A(configif)no shutdownA(configif)exitA(config)ip route amp。優(yōu)點(diǎn)：使用的IPv4地址較少；不同協(xié)議版本的IP可以相互通信；具有較好的可擴(kuò)展性；IPv6與IPv4網(wǎng)絡(luò)中之間的應(yīng)用程序也是透明的；在傳輸過(guò)程中的開(kāi)銷較小等。轉(zhuǎn)換技術(shù)還不支持IPv6如端到端之間的安全等的高級(jí)特性。第4章 基于xxx校園網(wǎng)的過(guò)渡方案設(shè)計(jì) xxx校園網(wǎng)概述目前xxx校園采用的環(huán)形和星形結(jié)構(gòu)結(jié)合的拓?fù)鋱D搭建，主干采用千兆網(wǎng)絡(luò)技術(shù)組網(wǎng)，如圖41。如圖51核心交換機(jī)：Cisco6509；匯聚層交換機(jī)：主要有思科4006/4506/4507系列、思科3550系列、銳捷6506/2126G系列等；接入層交換機(jī)：主要有銳捷2621S，港灣u24E等。目前，為了讓IPv4網(wǎng)絡(luò)平穩(wěn)的向IPv6網(wǎng)絡(luò)過(guò)渡，主要分為以下三個(gè)階段，如圖42：圖42 IPv6過(guò)渡三階段第一階段為IPv6的過(guò)渡初期，IPv4仍占著主導(dǎo)地位，IPv6的網(wǎng)絡(luò)也只在實(shí)驗(yàn)網(wǎng)、內(nèi)部網(wǎng)等一些IPv6網(wǎng)絡(luò)邊緣地方存在，IPv6就如一座座的孤島存在IPv4的海洋中。第二階段為IPv6的過(guò)渡中期，這時(shí)IPv6網(wǎng)絡(luò)與IPv4網(wǎng)絡(luò)達(dá)到了互存，IPv6的各種應(yīng)用、業(yè)務(wù)也逐漸得到發(fā)展，用戶越來(lái)越感覺(jué)到IPv6帶給他們上網(wǎng)的穩(wěn)定、安全和便捷，也開(kāi)始出現(xiàn)了IPv6的骨干網(wǎng)，由于IPv6與IPv4之間的通信已經(jīng)相當(dāng)普遍，因此會(huì)采用的過(guò)渡技術(shù)更多的是隧道技術(shù)和地址協(xié)議轉(zhuǎn)換技術(shù)。三個(gè)過(guò)渡時(shí)期結(jié)束之后，IPv6網(wǎng)絡(luò)將完全代替IPv4網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)全面升級(jí)。 設(shè)計(jì)原則xxx目前的校園網(wǎng)是采用的三層網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，是比較成熟的IPv4網(wǎng)絡(luò)，對(duì)于部署向IPv6過(guò)渡期間，必需要保證在原有穩(wěn)定的基礎(chǔ)上升級(jí)網(wǎng)絡(luò)。網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)是日常業(yè)務(wù)和各種應(yīng)用系統(tǒng)的基礎(chǔ)設(shè)施，必須保證在工作日和重點(diǎn)時(shí)期網(wǎng)絡(luò)的正常可用?？蓴U(kuò)展：最大限度的減少對(duì)現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)和設(shè)備的調(diào)整，但也要盡量滿足設(shè)備，不僅只滿足當(dāng)前需要，還要適應(yīng)我校未來(lái)校園網(wǎng)的變化，網(wǎng)絡(luò)可以平滑的擴(kuò)展和升級(jí)。 升級(jí)的內(nèi)容根據(jù)自己的即將采取的過(guò)渡設(shè)計(jì)方案，會(huì)先對(duì)xxx現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)進(jìn)行一定的改造與升級(jí)，但考慮到成本的限制等各方面原因，因此會(huì)最大限度的利用現(xiàn)有設(shè)備，以下就是升級(jí)的內(nèi)容： 新增一臺(tái)IPv6路由設(shè)備為接入IPv6骨干網(wǎng)CERENT2成都核心節(jié)點(diǎn)，原有的IPv4路由器不能再直接連入，需要新增一臺(tái)Cisco 7206支持雙棧路由的路由器，并且以萬(wàn)兆光纖接入到xxx核心層交換機(jī)。隨著信息化建設(shè)的深入，包括學(xué)習(xí)的教務(wù)管理系統(tǒng)、數(shù)字圖書(shū)館、視頻服務(wù)等業(yè)務(wù)在內(nèi)的校園信息系統(tǒng)建設(shè)要求核心交換機(jī)能夠提供無(wú)瓶頸的數(shù)據(jù)交換，在接入萬(wàn)兆的骨干網(wǎng)絡(luò)是我校園未來(lái)發(fā)展的趨勢(shì)。 IPv6路由設(shè)計(jì)考慮到原有的IPv4網(wǎng)絡(luò)采用的是OSPFv2作為主要的路由策略，本次校園網(wǎng)IPv6過(guò)渡設(shè)計(jì)方案采用的OSPFv3路由協(xié)議。 組播路由設(shè)計(jì)在我校網(wǎng)絡(luò)中，隨著IPTV、視頻點(diǎn)播等大規(guī)模應(yīng)用的開(kāi)展，校園網(wǎng)中組播技術(shù)的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，IPv6對(duì)組播有很好的支持,考慮到原有IPv4網(wǎng)絡(luò)，本次升級(jí)方案設(shè)計(jì)采用雙棧組播技術(shù)而不是純IPv6網(wǎng)絡(luò)。 設(shè)備升級(jí)在xxx校園網(wǎng)中，核心層交換機(jī)cisco6509是支持IPv4/IPv6雙協(xié)議棧的交換機(jī)，可以不用更換可以直接升級(jí)為雙協(xié)議棧交換機(jī)；匯聚層交換機(jī)部分支持雙協(xié)議棧，如東區(qū)行政樓匯聚層交換機(jī)cisco4506和東區(qū)院系樓匯聚層交換機(jī)cisco4507，,則可直接進(jìn)行升級(jí)。升級(jí)后的網(wǎng)絡(luò)簡(jiǎn)易拓?fù)鋱D如圖43：圖43 升級(jí)后的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D 過(guò)渡設(shè)計(jì)方案采用雙棧模式過(guò)渡在xxx校園網(wǎng)的升級(jí)內(nèi)容中，核心層與部分匯聚層交換機(jī)均升級(jí)成IPv4/IPv6雙棧交換機(jī)，可采用雙棧技術(shù)與IPv6骨干網(wǎng)進(jìn)行連接，網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D如圖44：圖44 雙棧模式拓?fù)鋱D這是目前xxx校園網(wǎng)中最理想的方法，對(duì)于雙棧終端，IPv4網(wǎng)關(guān)和IPv6網(wǎng)關(guān)均部署在匯聚層交換機(jī)上，該網(wǎng)絡(luò)可以支持雙棧用戶同時(shí)訪問(wèn)IPv4和IPv6網(wǎng)絡(luò)，同時(shí)對(duì)不支持IPv4網(wǎng)絡(luò)的主機(jī)或交換機(jī)的運(yùn)行沒(méi)有任何影響，這部分網(wǎng)絡(luò)采用雙棧技術(shù)開(kāi)銷小、管理簡(jiǎn)單、IPv4和IPv6的邏輯界面也很清晰。采用隧道模式過(guò)渡xxx網(wǎng)絡(luò)建設(shè)已經(jīng)相當(dāng)成熟穩(wěn)定了，但校園網(wǎng)中原有的部分三層設(shè)備不能支持IPv6設(shè)備，如匯聚層交換機(jī)cisco3550、cisco4006，對(duì)于這部分設(shè)備若全部替換，所要得成本也是相當(dāng)大的，則可采用隧道技術(shù)支持向IPv6的過(guò)渡。需要把IPv6客戶端的網(wǎng)關(guān)地址設(shè)置為6to4/ISATAP路由器地址，即新增的IPv6路由器的地址。這種技術(shù)比較適合IPv4仍為網(wǎng)絡(luò)主流的校園網(wǎng)中。新區(qū)的東區(qū)行政樓匯聚層交換機(jī)cisco4506和東區(qū)院系樓匯聚層交換機(jī)cisco4507相對(duì)而言，新購(gòu)入的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備均支持雙棧協(xié)議，可采用雙棧模式，以路由方式接入核心IPv6網(wǎng)絡(luò)。在xxx校網(wǎng)內(nèi)，如果想要建設(shè)單獨(dú)的IPv6網(wǎng)絡(luò)，并保證新建的IPv6網(wǎng)絡(luò)與原有的IPv4網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行互通，可要利用到NATPT過(guò)渡技術(shù)，則要新增一臺(tái)NATPT設(shè)備和重新部署雙棧設(shè)備，通過(guò)在雙棧出口路由器上啟用NATPT、ISATAP隧道或6to4隧道等技術(shù)實(shí)現(xiàn)校園網(wǎng)內(nèi)部IPv4/IPv6網(wǎng)絡(luò)與外部IPv6和IPv4網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)的互訪，但這種情況目前暫時(shí)不適用。Windows XP系統(tǒng)安裝了SP1補(bǔ)丁包后，已包含對(duì)IPv6協(xié)議的支持，但還需要手工安裝該協(xié)議。Windows 2000對(duì)IPv6的支持不太好，需要單獨(dú)下載并安裝補(bǔ)丁包。第二步：安裝補(bǔ)丁文件，解壓到某個(gè)目錄下如c:\pro\IPv6s