IPv6和IPv4協(xié)同工作的實現

如果早期互聯(lián)網和TCP/IP網絡設計者們讓IPV6兼容IPv4的話，事情將變得非常簡單。但是，很可惜的是他們沒有選擇這么做。對于1981年的阿帕網/互聯(lián)網來說，IPv4提供的43億個32位地址已經完全可以滿足需要了。對于互聯(lián)網來說，那真是此一時，彼一時。

　　哦，現在網絡專家們都意識到互聯(lián)網地址短缺時代的到來，知道這將成為一個問題。我不知道應該怎么*價下面的內容，在2009年6月的會議上，互聯(lián)網協(xié)會首席互聯(lián)網技術官萊斯利·代格爾承認，“IPV6缺乏對IPv4的兼容性是非常嚴重的問題”?，F在哭訴標準出現了問題已經太晚了。我們現在要做的，是讓這兩個基礎網絡協(xié)議共同工作。

　　對于這一問題，目前存在幾種處理方式。但我要先提醒你，它們都不是完美的，不過至少有一種或者幾種，可以為公司提供幫助。在購買其中的任何技術之前，必須對IPV6到IPv4的轉換過程進行全面測試，在部署之前，還要對組件的互操作性進行檢驗。這里出現問題的可能性太高了，沒有人會希望它在業(yè)務網絡工作時間中出現的。

　　IPv4/IPV6共存模式可以采取下面的三種形式之一...第一種就是雙協(xié)議棧，通過在網絡硬件上同時運行IPv4和IPV6協(xié)議來實現。第二種就是利用“隧道”方式，利用一種協(xié)議穿過另一種。通常情況下，這意味著將IPV6數據包封裝為IPv4數據包。這一技術的說明在RFC　4213標準《IPV6主機和路由的基本轉換機制》有詳細介紹。最后，就是依據RFC　2766標準提供的網絡地址轉換協(xié)議轉換器(NAT-PT)。它的工作原理正如名稱中說明的，將IPV6數據包轉換為IPv4數據包的軟件或者設備。

　　盡管乍看上去，網絡地址轉換(NAT)會更受到支持者的喜愛，但這里面也存在固有的問題。正如思科在《網絡地址轉換協(xié)議轉換器》優(yōu)先白皮書中指出的，“由于該協(xié)議不屬于普遍適用的通用機制，因此，在特定區(qū)域中進行應用部署的時間，必須對所有涉及部分進行全面徹底的分析”。簡單地說，就是如果計劃部署NAT-PT的話，就必須了解周圍應用層網關(ALG)的部署情況。

　　此外，NAT-PT與IPv4下的NAT模式相比，一個關鍵區(qū)別就是在流量輸入和輸出的時間都必須進行地址轉換。這將導致復雜程度飛速上升。盡管可以選擇使用靜態(tài)雙向映射，但它將很快過時也不能支持大規(guī)模的應用。當然，還可以使用域名系統(tǒng)(DNS)，但對于舊式DNS服務器來說，它們將無法支持IPV6的AAAA記錄。并我再重復一次，我不認為在實際中遇到地址請求攻擊時，那些支持IPV6的DNS服務器不會出現問題。

　　在雙IP堆棧模式下，所有計算機、路由器、交換機和其他設備都同時運行兩種協(xié)議，而IPV6將是首選協(xié)議。通常情況下，部署過程是從廣域網(WAN)核心路由器的TCP/IP協(xié)議棧開始，接下來擴展到邊界路由器和防火墻，然后輪到數據中心路由器，最后到達連接桌面的路由器。由于公共互聯(lián)網已經開始過渡到IPV6協(xié)議，網絡管理員可能需要開始準備在網絡邊界上部署雙棧交換機了。

　　這種模式的優(yōu)點是，操作系統(tǒng)和網絡設備領域所有的主要供應商都支持雙IP棧。缺點是，大多數傳統(tǒng)網絡硬件和服務器不支持IPV6。這可能導致用戶試圖訪問互聯(lián)網網站時，雙疊邊緣交換機在*器(DNS)方面出現無法預計的問題。此外，很多版本的互聯(lián)網應用，甚至包括文件傳輸協(xié)議(FTP)這么流行的東西，都不能在IPV6下工作。

　　解決這些問題的一種方法是利用雙協(xié)議棧應用層網關(DS-ALG)。通常情況，這些網關可以作為在IPv4互聯(lián)網中兩種協(xié)議的轉換代理。

　　這種方法的缺點是只能針對特定應用。并且由于所有數據包都會被攔截下來進行檢查以確認是否需要DS-ALG服務，所以，網絡速度也會受到影響。

　　而在隧道模式下，一種協(xié)議可以在另一種內部運行。通常情況下，是IPV6在IPv4的內部。這些隧道可以通過以IPv4為主的內部廣域網和互聯(lián)網傳輸IPV6數據包。而等到IPV6成為互聯(lián)網的主要協(xié)議時，我們將用IPV6隧道傳輸IPv4流量。

　　目前有兩種類型的隧道：手動又叫做靜態(tài)，以及動態(tài)。手動配置的IPV6隧道，需要在隧道兩端都進行配置。手動模式的適用范圍是用來連接互聯(lián)網上運行IPV6的企業(yè)內部網。對于其它類型的IPV6互聯(lián)網來說，它不是一個合適的解決方案。

　　動態(tài)隧道使用了多種技術來確認數據包的到達地址和路由的途徑。這使得它們更容易建立和維護。

　　最常見的動態(tài)隧道技術是*。它不需要建立一條直接的隧道。與此相反，它可以利用專用中繼路由器來對IPV6數據包進行封裝并通過IPv4連接轉發(fā)。*的最大優(yōu)點是可以自動建立IPV6/V4隧道，而不必耗費大量時間進行手動設置。*通過骨干傳輸點利用IPv4單播來建立點對點的連接進行傳輸。

　　為了保證使用中不出現問題，供應商和網絡工程師必須確保安全配置經過了精心設定。畢竟，對于可以利用IPv4和IPV6報頭隱藏錯誤地址以及將惡意流量放進封裝的數據包內發(fā)動拒絕服務(DoS)攻擊的黑客來說，這一切都顯得太簡單了。

　　上面提到的就是一些最流行的IPV6和IPv4協(xié)作工具。當然，市面上還有很多其它類型的。想知道對于所有這些工具來說，最糟糕的問題是什么么?答案很簡單，它們的兼容性都很差。正如我在前面所說的，不論是否喜歡，所有人都需要準備遷移到IPV6上。

　　與此同時，在未來幾年里，我們幾乎肯定需要這些技術中的一種或者幾種。同樣，在部署任何IPv4/IPV6橋接解決方案之前，我們需要花費大量時間讓網絡工程師和供應商進行調試以確保在新的網絡堆棧一切都可以互操作。畢竟，混合模式和設備導致網絡出現問題是件一點也不困難的事情。

　　我還要補充一點，在選擇確定軟件和硬件之前一定要進行測試。我已經遇見了多起這樣的情況，盡管宣稱可以支持IPV6，但實際測試結果正好相反。對于這種情況，改天我會向大家詳細介紹。