IPv6協定隧道方法

IPv6協定隧道方法

IPv6協定隧道方法 用於連線處於IPv4海洋中的各孤立的IPv6島。此方法要求隧道兩端的IPv6節點都是雙棧節點(見下節),即也能夠傳送IPv4包。

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簡介

一旦IPv6投入套用,看起來網路中所有的主機都必須升級。對於要處理包含成千上萬個主機的全球公司網路的網路管理者而言,這種挑戰很令人沮喪。但是,實際情況並非如此,研究向IPv6過渡的人士正在致力於IPv6的設計及IPv6所支持的協定和機制,以實現得體的漸進的升級。如果能有條理地、明智地進行現有網路向IPv6的升級,升級的影響可能較小。本章將討論目前已提出的平滑過渡策略。
IPv6協定隧道方法
在RFC 1933(主機和路由器向IPv6過渡的機制)、RFC 2185(向IPv6過渡的選路問題)、R F C 2 0 7 1 (網路重新編號概觀:為何需要及需要什麼)以及RFC 2072(路由器重新編號指導)等文檔中都涉及有關向IPv6過渡的討論。還有一些有關向IPv6過渡和商業環境中向IPv6升級的Internet草案正在制訂中。
向IPv6過渡必定是漸進的。考慮到目前已經有大量網路和節點連線到Internet,人們無法接受大量的切換形式的升級。這種升級要求網路管理員為Internet上的每個主機和路由器都找到並安裝新版本的網路軟體,考慮到目前有很多不同的平台運行著IPv4,這種做法將很難實現。
與此相似,隨著網路廠商和開發者逐漸將IPv6引入不同的平台,隨著網路管理者逐漸確定自己所需要的IPv6功能,向IPv6過渡也將是一個相對緩慢的過程。預計IPv4和IPv6將長期共存,也許將永遠共存。大多數過渡策略都依靠協定隧道的兩路方法,即至少在最初,將來自IPv6島的IPv6包封裝在 IPv4包中,然後在廣泛分布的IPv4海洋中傳送。經過過渡的早期階段,越來越多的I P網路和設備將支持IPv6。但即使在過渡的後期階段, IPv6封裝仍將提供跨越只支持IPv4的骨幹網和其他堅持使用IPv4的網路的連線能力。另一路策略是雙棧方法,即主機和路由器在同一網路接口上運行IPv4棧和IPv6棧。這樣,雙棧節點既可以接受和傳送IPv4包,也可以接受和傳送IPv6包,因而兩個協定可以在同一網路中共存。

建隧道方法

將 IPv6封裝在IPv4中的過程與其他協定封裝相似:隧道一端的節點把IPv6數據報作為要傳送給隧道另一端節點的IPv4包中的淨荷數據,這樣就產生了包含IPv6數據報的IPv4數據報流。在圖1 2 - 1中,節點A和節點B都是只支持IPv6的節點。如果節點A要向B傳送包,A只是簡單地把IPv6頭的目的地址設為B的IPv6地址,然後傳遞給路由器X;X對IPv6包進行封裝,然後將IPv4頭的目的地址設為路由器Y的IPv4地址;若路由器Y收到此IPv4包,則首先拆包,如果發現被封裝的IPv6包是發給節點B的,Y就將此包正確地轉發給B。
與IPv4兼容的IPv6地址
剛剛介紹了包含IPv4地址的IPv6地址。這些地址有兩類: IPv4兼容地址和IPv4映射地址。IPv4兼容地址是指在1 2 8位地址中,高階的9 6位全部為0,而最後的3 2位包含IPv4地址。能夠自動將IPv6包以隧道方式在IPv4網路中傳送的IPv4 / IPv6節點將使用這些地址。
雙棧節點則對於IPv4包和IPv6包都使用相同的地址。只支持IPv4的節點向雙棧節點傳送包時,使用雙棧節點的IPv4地址;而只支持IPv6的節點則使用雙棧節點的IPv6地址,即將原IPv4地址填充0後成為1 2 8位。總之,這類節點可以作為路由器連結IPv6網路,採用自動隧道方式穿越IPv4網路。該路由器從本地IPv6網路接收IPv6包,將這些包封裝在IPv4包中,然後使用IPv4兼容地址傳送給IPv4網路另一端的另一個雙棧路由器。如此繼續,封裝的包將通過IPv4網路群轉發,直至到達隧道另一端的雙棧路由器,由該路由器對IPv4包拆包,釋放出IPv6包並轉發給本地的IPv6主機。
配置隧道和自動隧道
配置隧道和自動隧道的主要區別在於:只有執行隧道功能的節點的IPv6地址是IPv4兼容地址時,自動隧道才是可行的。在為執行隧道功能的節點建立I P地址時,自動隧道方法無需進行配置;而配置隧道方法則要求隧道末端節點使用其他機制來獲得其IPv4地址,例如採用D H C P、人工配置或其他IPv4的配置機制。

IPv6隧道類型

可以作為隧道端點的節點有幾種不同的組合類型,圖1 2 - 2描述了這些不同隧道的操作情形。圖中的網際網路由三個網路、兩個路由器和兩台主機組成,它使用了如下幾種不同的隧道類型。但是,為了區別這些不同類型的隧道,根據所演示的隧道類型,圖中的實體可能是只支持IPv4、只支持IPv6或者IPv4 / IPv6雙棧。
不同的隧道類型包括:
路由器-路由器隧道。路由器X和路由器Y使用隧道方式來傳送經過網路O的包,而網路O只支持IPv4。主機A可以透明地將IPv6包傳送給主機B,這兩個主機都不必考慮中間插入的IPv4網路(即網路O )。這種情況下,主機A和主機B都是只支持IPv6的節點。
路由器-主機隧道。此時網路M只支持IPv4,但主機B同時運行IPv4和IPv6,網路的其他部分都只支持IPv6。這種情況下,隧道傳送發生在路由器Y和主機B之間。在網路的其他部分,IPv6包可以自由傳送。但是路由器Y必須將IPv6包封裝在IPv4包中,以便通過只支持IPv4的網路M。
主機-主機隧道。假設此時只有主機A和主機B同時支持IPv4和IPv6,而網路的其他部分都只支持IPv4。這種情況下,隧道傳送發生在主機A和主機B之間。對於發往主機B的IPv6包,主機A必須把它們封裝在IPv4包中,以便由只支持IPv4的路由器來運載。
主機-路由器隧道。假設此時主機A和路由器X為雙棧節點,網路N只支持IPv4,而網路的其他部分都只支持IPv6。這種情況下,主機A僅對發往路由器X的IPv6包採用隧道方式;一旦通過了只支持IPv4的網路N,路由器X就對這些通過隧道傳送的包拆包,然後按正常方式通過IPv6網路轉發。

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