IPv4向IPv6的过渡.docx

IPv4向IPv6的过渡策略移动网络向移动IPv6的过渡过程中IPv4的网络和业务将会在一段相当长的时间里与IPv6共存许多业务仍然要在IPv4网络上运行很长时间特别是IPv6不可能马上提供全球的连接很多IPv6的通信不得不在IPv4网路上传输因此过渡机制非常重要需要业界的特别关注和重视。IPv4向IPv6过渡的过程是渐进的可控制的过渡时期会相当长而且网络/终端设备需要同时支持IPv4和IPv6最终的目标是使所有的业务功能都运行在IPv6的平台上。1、IPv4到IPv6的过渡方法从IPv4到IPv6的过渡方法有三种：网络元素/终端的双协议栈、网络中的隧道技术以及翻译机制。其中双协议栈和隧道技术是主要的方法而翻译机制由于效率比较低只在不同IP版本的元素之间进行通信时才采用。(1)网络元素和移动终端上的IPv4/IPv6双协议栈双协议栈是非常重要的过渡机制从网络方面来看网络设备(如GGSN)实现双协议栈对于实现IPv4和IPv6的接入点并完成IPv6-in-IPv4的隧道都是至关重要的另外运营商IP网络和公众因特网边缘的边际路由器也应该是双栈路由器。从移动终端来看需要通过双协议栈来访问IPv4和IPv6的业务而不需要网络上的翻译机制。(2)隧道技术如将IPv6的数据包封装在IPv4的数据包中并在隧道的另一端解除封装这也是一种非常重要的过渡方法隧道技术要求在封装和解除封装的节点上都有IPv4/IPv6双协议栈的功能。隧道技术又分为自动和人工配置两种人工配置的隧道技术是在隧道的终点人工配置到某个特定的IPv4地址；对于自动隧道技术来说封装是自动在进行封装的路由器/主机上完成的隧道终点的IPv4地址被包含在目的地址为IPv6地址的数据包中如“6to4”隧道技术。(3)网络上的IPv4-IPv6协议翻译器：翻译器是纯IPv4主机和纯IPv6主机之间的中间件使两种主机不需要修改任何配置就可以实现彼此之间的直接通信翻译器的使用对于移动终端来说是透明的头标转换是一种重要的翻译机制通过这种方法IPv6数据包的头标被转换为IPv4数据包的头标或者反过来IPv4转换为IPv6有必要的时候对校验进行调整或重新计算NAT/PT(NetworkAddressTranslator/ProtocolTranslator)就是采用这种机制的一种方法。采用地址/协议翻译器需要转换IP数据包的头标带来的问题是破坏了端到端的服务(如端到端的IPSec)而且NAT/PT可能成为网络性能的瓶颈有可能限制业务提供平台的容量和扩展性。使用网络中的地址/协议翻译器还是采用其它过渡方法主要由网络运营商决定一般来说只有当两个通信节点的IP版本不同时才建议采用翻译器。2、IPv4到IPv6的过渡阶段图1中给出了GPRS/WCDMA网络过渡到IPv6的一个简单描述同样的原则也适用于其它网络类型。从图1中可以看出开始的时候是只支持IPv4的GPRS/WCDMA网络所有连接到因特网上的终端都是纯IPv4的设备NAT被用来节约公共的IP地址。这些网络向IPv6过渡的过程可以分为三个阶段：图1IPv4过渡到IPv6的各个阶段(1)第一阶段：网络中有着一个个单独的IPv6孤岛它们之间的连接是通过在IPv4网络上自动或人工配置“IPv6inIPv4”的隧道来实现的。在这个阶段向移动用户提供的IPv6业务绝大多数是由运营商的内网络(Intranet)提供的其它的一些IPv6业务通过在IPv4网络上的配置/自动隧道来实现传统的IPv4业务可以提供有IPv4或者双协议栈的终端。在运营商的网络上仍然有NAT通过分配临时地址来处理公共IPv4地址匮乏的问题。运营商的网络上还可以安装翻译器(如NAT-PT)来完成IPv4与IPv6协议之间的翻译转换。(2)第二阶段：这一阶段IPv6已经广泛部署并且有了大量在IPv6平台上实现的业务但是由于IPv6网络还不能达到完全连接有时仍然需要IPv4网上的隧道技术来与IPv6节点连接通信。这个阶段由于所有新业务都在IPv6平台上实现从而加速了IPv6的部署。从IPv6的发展趋势来看移动网络将率先进入这一发展阶段。这时大量传统的IPv4业务仍然存在很多移动节点上都安装了IPv4/IPv6双协议栈。(3)第三阶段：IPv6已经获得主导地位IPv6网络已经实现了全球连接而且所有的业务都在IPv6平台上运行这时候将不再需要双协议栈功能或者地址/协议的翻译机制这使得网络结构更加简单网络维护也更加容易。IPv6使得网络中的每个节点都有一个独一无二的、全球可路由到的地址。3、IPv4向IPv6过渡的网络模型3.1网络模型图2简单地显示出移动终端与GPRS核心网络的连接移动终端与GGSN接入点(AP)之间所建立的连接称为分组数据