win7系统下载
当前位置: 首页 > 网络技术教程 > 详细页面

IPv4/IPv6翻译与封装过渡——IVI/MAP-T/MAP-E

发布时间:2021-02-23 文章来源:xp sp3系统下载 浏览:

网络技术是从1990年代中期发展起来的新技术,它把互联网上分散的资源融为有机整体,实现资源的全面共享和有机协作,使人们能够透明地使用资源的整体能力并按需获取信息。资源包括高性能计算机、存储资源、数据资源、信息资源、知识资源、专家资源、大型数据库、网络、传感器等。 当前的互联网只限于信息共享,网络则被认为是互联网发展的第三阶段。

基于IPv4协议的互联网是世界上最重要的信息基础设施,但是只有232个地址空间的IPv4地址已经分配完毕。为了解决IPv4地址耗尽问题,目前有两种技术路线:采用IPv4地址翻译技术(NAT44)或升级到IPv6。NAT44是IPv4公有地址与IPv4私有地址之间的有状态翻译技术,已经非常成熟,但由于其破坏了端到端特性,只能支持单向发起的通信。多年以来,NAT44在用户接入端被广泛使用,但在核心网络上使用时,需要在NAT44翻译器上维护大量状态。

为了长远地解决IP地址的问题,建设下一代IPv6网络,发展IPv6信息资源,发展IPv6用户势在必行。10多年前,业内已经认识到IPv4地址枯竭问题,发明了下一代互联网协议IPv6,该协议具有2128个地址空间,从根本上解决了地址耗尽的问题。因特网工程任务组(IETF)最早推荐从IPv4向IPv6过渡采用双栈技术和隧道技术,全世界很多运营商在不同规模上进行了IPv6的试验,若干信息提供商也提供了IPv6的服务[1]。但截至2012年,全世界IPv6网的流量平均不到IPv4的1%。实践表明,升级到双栈不仅没有给运营上带来直接的收益,反而影响了用户的体验。这就是为什么双栈和隧道技术应用10多年,却没有推动完成IPv4互联网向IPv6互联网过渡的原因。从根本上看,网络的价值在于其用户数。对于新建的IPv6网络,其用户数不可能与IPv4互联网上的用户数可比,如果IPv6的用户不能与IPv4的用户互联互通,则IPv6网络没有任何存在的价值。因此过渡的核心问题是新建IPv6网络必须与IPv4互联网互联互通。两种不同协议之间的互联互通,只能通过翻译技术解决,但是由于IETF在设计IPv6协议时,没有充分意识到与IPv4协议兼容的重要性,具有很高的技术难度。随着纯IPv6网络建设案例的增多和研究的深入,IETF在IPv4/IPv6翻译技术,特别是无状态翻译技术取得了突破性进展,形成了系列RFC标准和工作组草案,为IPv4到IPv6过渡提供了新的技术方案。

1 无状态IPv4/IPv6翻译技术

互联网的基本特性为“无连接”的体系结构,路由器不需要维护状态,IPv4/IPv6翻译器本身也是一个路由器,因此无状态的IPv4/IPv6翻译器对于运营商来讲更具有价值。同时,无状态IPv4/IPv6翻译(IVI)技术具有可扩展性、可管理性、安全性好的特点,并支持双向发起的通信。IVI的名称借用了罗马数字的表示方法。在罗马数字中IV表示4,VI表示6,IVI表示IPv4和IPv6的互联互通。

1.1 IPv4/IPv6翻译技术的应用场景

由于IPv4的地址空间为232,IPv6的地址空间为2128,极其悬殊,因此不加限制条件的IPv4/IPv6翻译器在理论上讲是不可行的。在IETF标准RFC6144中定义了IPv4/IPv6翻译的8个应用场景。翻译器的两边一边是IPv4另一边是IPv6。其变化之一在于哪一边是自己控制的网络,哪一边是互联网。其变化之二在于哪一边发起通信。无状态IPv4/IPv6翻译技术的应用场景如图1所示[2]。场景一为IPv6网络上计算机发起对IPv4互联网上计算机的访问,场景二为IPv4互联网上计算机发起对IPv6网络上计算机的访问。

IPv4/IPv6翻译与封装过渡——IVI/MAP-T/MAP-E

图1无状态IPv4/IPv6翻译技术的应用

场景一和场景二意味着新建纯IPv6网络,通过翻译器XLAT为IPv6用户提供对IPv4互联网的通信。无状态IPv4/IPv6翻译技术可以适应于场景一和场景二,有状态IPv4/IPv6翻译技术只能适应于场景一。IPv4/IPv6翻译技术的核心是需要解决地址映射和协议翻译问题。


网络的神奇作用吸引着越来越多的用户加入其中,正因如此,网络的承受能力也面临着越来越严峻的考验―从硬件上、软件上、所用标准上......,各项技术都需要适时应势,对应发展,这正是网络迅速走向进步的催化剂。

本文章关键词: IPv4 IPv6 IVI MAP-T MAP-E 通信