IPv6 过渡技术可连通性及服务质量的研究
IPv6 过渡技术可连通性及服务质量的研究
文/周力军
摘要:早 在 2011 年 时， 全 球 IPV4已经全部分配完毕，IPV6 协议
已经成为新一代的互联网核心。IPv6 协议功能虽然很强大 , 但由
于与 IPv4 协议的兼容问题 , 它无法迅速地将 IPv4 的地位取代 , 两
种协议必将有一个共存的过渡期。IPv4 协议与 IPv6 协议互连、互通
并平稳过渡到纯 IPv6 网络需要选择最合理的过渡方案是过渡期最重要的任务。
【关键词】IPv6 协议 过渡技术 可连通 服务质量
1 引言
从 1981 年到 2011 年这 30 年里，IPv4 在发展中国家得到了迅猛的发展，随着 IPv4 网
络的不断壮大发展，可以被分配的数量迅速减少， 至此具有全新的地址格式的IPv6诞生了。
IPv6 拥有 128 位极大的地址空间，很好的将地址匮乏等问题解决了。IPv6 在很好地提升
地址空间外还使用了分层寻址、高效的报头格式和路由结构 ,IPv6 具有内置 IPSEC 安全机制
, 应用全新的发现协议 , 并提供了有效的服务质量保证，并且 IPv6 在使用上具有良好的扩
展性与移动性，可以即插即用使得连网更简单方便。
2 IPV6过渡技术简介
从过渡并不是简单地协议转换 , 其中还牵涉到国际组织 - 标准研究、政府 - 科研机构、
网络通信商 - 用户、硬件 - 软件等方方面面 ,由于 IPv4 协议与 IPv6 协议的不兼容 , 使得过
渡的过程非常缓慢。为了解决这个问题，发展了很多的过渡技术， 最主要的有三类主要技术 ：
双栈技术、隧道技术、转换 ( 翻译 ) 技术。建设双栈技术网络一共有两种模式，一种是完全
双栈网络，另一种是有限双栈网络。
2.1 双栈技术
在 IPv4 协议向 IPv6 协议过渡期中最依赖的技术就是双栈技术 , 是一种可以独立应用
的过渡技术 , 同时又是所有过渡技术的根本。双栈技术可以同时拥有两类地址 , 能同时收发
IPv4 和 IPv6 报文并按需求选择使用。在双栈模式下 , 一个双栈主机可以与网络中任何地址
的主机进行通信。 双栈技术的特点是理解容易、配置快捷、连通性好、适用面最广。双栈路由
器是隧道技术与转换技术的必备设备，为隧道技术与转换技术以及其他过渡技术提供了最重
要的技术保障。无论哪种过渡方式都是要实现IPv4 协议与 IPv6 协议可在网络中同时存在和运行。
2.2 隧道技术
隧道是一种通信和封装技术，是指将一种协议的数据传输单元封装在另一种协议的报
文中 , 使得这两种协议之间能进行通信。隧道技术的传输是以 IPv4 网络为介质的 , 解决了
IPv6 孤岛网络与远程 IPv6 网络之间的通信问题。隧道技术不需要配置大量的 IPv6 网络专
用设备 , 只需要在已有的 IPv4 网络基础上 , 便可提高 IPv6 网络之间的可连通性 , 实现 IPv6
网络资源的共享。
2.3 转换技术
地址与协议转换技术是解决纯 IPv4 地址与纯 IPv6 地址通信的技术。可以分为网络层
协议转换、 传输层协议转换和应用层协议转换。对于 IPv6, 目前最常见的协议转换是 NAT-PT
技术。是建立 IPv4 地址和进程端口与 IPv6 地址的一一映射关系。NAT-PT 可以维护特定的
IPv4 地址池供工 Pv6 地址转换使用 , 或者可将工 Pv4 地址转换成特定格式的 IPv6 地址 , 这
样就不用在 IPv4 中专门维护 IPv6 地址池 , 减轻了网络管理的负担。
3 IPV6过渡技术可连通实现及服务质量分析
由于IPv6协议与IPv4协议之间互不兼容，无法在两种协议之间互相转换，因此 ,IPv6 过
渡技术是在 IPv6 协议的产生的基础上而产生的。1981 年以来，由于过渡技术仅以过渡为
目的 , 在设计这些技术时以简单实用为主，所以在成本上就降低了很多，一些相关的技术在
设计及使用上都颇受争议。
3.1 IPV6过渡技术可连通性分析
在过渡期网络中 , 各种过渡技术都会得到一定程度的应用 , 网络一定是更复杂的网络 ,
而用户一般会更加青睐那些原理易懂、配置简单但功能强大的技术。对各种过渡技术一定了
解的基础上 , 通过上面的多种实验 , 便已经对各个技术有了更加全面的了解和掌握 , 下面对
几种过渡技术作出的一些比较、分析和总结性的陈述。
3.2 IPV6过渡技术服务质量分析
对于双栈协议的配置特点是简单但是节点需要统一升级，双栈协议的连通能力是连通
性好（IPv4 地址必须充足），但是不能解决纯 IPv4 和纯 IPv6 通信，双栈协议的使用性好，易普及。
对于隧道协议的配置特点是配置情况复杂，网络庞大时难以维护，而对于隧道协议
的连通能力是只能解决 IPv6 网络之间的通信 ,不能解决纯 IPv4 和 IPv6 通信，势必会浪费现
有 IPv4 网络资源，很难普及到个人。对于转换协议的配置特点是配置
简单，不需要升级节点，能实现纯 IPv4 和纯IPv6 通信 , 能充分利用 IPv4 资源，实用性好。
4 结束语
网络是精彩的同时网络也是复杂的。对用户来说 , 对于主机的快慢程度不是很在意，
即使网络很慢的情况下也是可以接受的 , 对于用户而言最不能接受的是网络的不连通。尤其
是 IPv4 协议向 IPv6 协议过渡期中，两种协议的种种不同是网络互连互通的最大问题。要想
享受高的网络连通质量 , 对于网络的要求必须是在连通的基础上有好的服务质量。
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作者简介
周力军（1974-），男，湖南省长沙市人。大学本科学历。现为黔南民族师范学院计算机科
学系高级实验师。主要研究方向为计算机科学与应用。
作者单位黔南民族师范学院计算机科学系 贵州省黔南布依族苗族自治州 558000
