随着互联网技术在全球范围内飞速发展,网民规模不断扩大,联网设备快速增加,对IP地址的需求变得极为迫切。
然而,IPv4地址不足,已成为离我们越来越近的事实。
据IANA(The Internet Assigned Numbers Authority)统计,截至2010年9月,全球IPv4地址仅剩2.1亿个尚未分配,即相当于所有IPv4地址数的5%。
根据APNIC首席科学家Geoff Huston预测,按照当前的消耗速度,IANA地址池中的IPv4地址将于2011年6月耗尽,地区性互联网注册管理机构(RIR)的IPv4地址将于2012年耗尽[1]。
IPv6是新一代的网络协议,采用128位地址格式,地址空间巨大,能够彻底解决IPv4地址不足问题。
经过十几年的研究、实验和产业推动,IPv6目前已经走到商用部署阶段。
IPv6与IPv4不兼容,因此在当前IPv4占主导的网络环境下,IPv4向IPv6的平滑过渡成为IPv6能否成功的关键。
终端/主机是地址消耗的主要部分,终端/主机(或者说接入网)采用什么样的技术方案进行过渡将导致需要不同的IPv6过渡技术。
目前IETF( Internet Engineering Task Force)等标准化组织正在讨论的过渡技术也集中在终端/主机的过渡技术方面。
最新IPv6过渡技术1, 6rd目前,运营商的骨干网以IPv4为主,升级到IPv6网络需要时间和成本,需要一种技术能够在现有网络架构上快速提供IPv6站点之间的互通。
6rd(IPv6 Rapid Deployment on IPv4 Infrastructures)就是这样一种方案。
它由法国运营商FREE提出,现已成为IETF 标准【RFC5569】,FREE采用该方案在5周内为超过150万户居民提供了IPv6服务。
思科公司进一步改进与扩展了6rd,目前已形成提案标准【RFC59692, DS-lite随着IPv4可分配地址资源的耗尽,越来越多的运营商在接入网与核心网着手部署IPv6网络。
但终端与业务平台不可能在短时间内升级支持IPv6,那么在IPv6-only接入网环境下,如何实现终端对原有IPv4业务的访问是必须解决的问题。
在此背景下,美国的Comcast提出了DS-lite(Dual-Stack Lite)技术。
DS-lite是一种IPv4-in-IPv6隧道技术,可实现在IPv6-only接入网环境下,双栈或IPv4-only主机访问IPv4网络资源。
DS-lite技术只给终端分配IPv6地址,终端的IPv4地址被配置为私有地址或者IANA定义的不可路由的熟知地址(192.0.0.0/29),终端发送的IPv4数据包在经过IPv6包头封装穿越IPv6网络到达运营商AFTR(Address Family Transition Router,也称作大规模NAT)后,源地址会被映射为公有IPv4地址,进而实现对全球IPv4网络的访问3 A+P目前ISP即将面临没有足够的IPv4地址分配给CPE的问题,在IPv6尚未大规模部署的情况下,IPv4地址的共享似乎不可避免。
法国电信、Nokia、IIJ等公司提出了A+P(Address+PortRange)过渡方案。
A+P是一种地址共享的方案,它的主要思想是:将同一个全球公共IPv4地址分配给多个用户使用,同时限制每个用户可用的源端口范围4 NAT64NAT64是由UC3M、阿尔卡特朗讯和IMDEA网络公司提出的一种基于翻译的过渡方案,目前在IETF BEHAVE工作组进行标准化。
它主要解决在IPv6接入网环境下,IPv6-only终端可以访问IPv4-only业务5 PNAT在向IPv6网络的过渡过程中,大量已成熟的IPv4应用程序还不能很快地支持IPv6,如何能够保证IPv4应用的兼容性是向IPv6平滑过渡的一个核心要求。
正是基于这一点,中国移动提出了PNAT(Prefix NAT)翻译技术。
该技术实现了在纯IPv6或双栈承载网环境下,老的IPv4应用仍能正常通信,对底层网络环境可以不感知。
它可以支持IPv4应用程序通过IPv6网络访问IPv4业务,IPv4应用访问IPv6业务,IPv6应用访问IPv4业务等多种通信场景。
主机侧进行IPv4包到IPv6包的翻译,网络侧进行IPv6包到IPv4包的翻译6 IVIIVI是清华大学提出的基于翻译的过渡技术。
它的主要思想是运营商保留一段IPv4地址(称为IVI4地址)将其唯一映射为一段特殊的IPv6地址(称为IVI6地址),可以实现这部分地址的无状态转换。
获得IVI6地址的用户可以直接访问全球IPv6网络,通过IVI网关翻译器可将地址转换IVI4地址,可以和全球IPv4网络通信,实现IPv4和IPv6的互访。
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