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IPv6/IPv4協(xié)議轉(zhuǎn)換的試驗(yàn)( 二 )

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圖1和圖2大致上可以反映出這兩種轉(zhuǎn)換情況 。
【IPv6/IPv4協(xié)議轉(zhuǎn)換的試驗(yàn)】
圖1 IPv6站點(diǎn)的中繼器
圖1中中繼器用于一個(gè)IPv6站點(diǎn)和IPv4網(wǎng)絡(luò)內(nèi)節(jié)點(diǎn)通信的情況 。IPv6 站點(diǎn)的內(nèi)部路由必須配置，使得供IPv4節(jié)點(diǎn)使用的數(shù)據(jù)包，能夠路由到中繼器 。IPv6站內(nèi)主機(jī)，使用能映射到純粹IPv4 主機(jī)的IPv6地址，發(fā)送數(shù)據(jù)包到IPv4 網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn) 。這一設(shè)計(jì)中，和純粹IPv4節(jié)點(diǎn)的通信時(shí)，IPv6節(jié)點(diǎn)使用一個(gè)IPv4兼容的IPv6地址（IPv4-compatible IPv6地址）作為自己的地址，而給IPv4分配一個(gè)映射IPv4的IPv6地址（IPv4-mapped IPv6） 。IPv4-兼容的 IPv6地址將IPv4地址作為低32位，并且能識(shí)別IPv6/IPv4兼容地址或者純粹IPv6節(jié)點(diǎn)，但它無(wú)法識(shí)別純粹的IPv4節(jié)點(diǎn) 。同樣，映射IPv4的IPv6地址也只能識(shí)別純粹的IPv4節(jié)點(diǎn) 。這種方法的結(jié)果是，中繼器不需要保存額外的狀態(tài)信息，不管IPv4和IPv6域地址映射所用的IPv6的前綴如何，只識(shí)別IPv6站點(diǎn)內(nèi)含惟一IPv4 地址的主機(jī) 。因此，圖1中主機(jī)B和主機(jī)A通信需要IPv4地址，以便能夠通過(guò)IPv4網(wǎng)絡(luò)路由 。為了克服這個(gè)限制，內(nèi)含狀態(tài)信息的中繼器將幾個(gè)IPv6主機(jī)映射到一個(gè)全球惟一的IPv4地址上，這需要使用TCP/UDP端口的轉(zhuǎn)換技術(shù) 。


圖2 IPv4站點(diǎn)的中繼器
圖2的中繼器用于IPv4站點(diǎn)與IPv6網(wǎng)絡(luò)內(nèi)節(jié)點(diǎn)的通信 。IPv4站點(diǎn)內(nèi)主機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù)到IPv6網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的節(jié)點(diǎn)，使用中繼器指派的IPv4目標(biāo)地址，映射到獨(dú)立的 IPv6主機(jī) 。為了讓帶有一個(gè)目標(biāo)IPv4地址的數(shù)據(jù)包能正常抵達(dá)目標(biāo)，IPv4站點(diǎn)的內(nèi)部路由必須包含到達(dá)中繼器的路由信息 。中繼器接到這些數(shù)據(jù)包后，進(jìn)行IPv4-to-IPv6轉(zhuǎn)換，并轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包到IPv6網(wǎng)絡(luò) 。這一模式中，中繼器能使用惟一的IPv6地址訪問(wèn)IPv4站點(diǎn)內(nèi)的節(jié)點(diǎn)，從而為來(lái)自IPv6 網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)包進(jìn)行IPv6-to-IPv4轉(zhuǎn)換 。這些IPv6地址可能來(lái)自和IPv6 主機(jī)通信的IPv4 主機(jī)里面動(dòng)態(tài)分配的地址池 。一個(gè)更好的方法是，分配惟一的、可路由的IPv6地址，以便訪問(wèn)IPv4站點(diǎn)內(nèi)的所有節(jié)點(diǎn)，并且在DNS中注冊(cè) 。這樣可能很輕易使得IPv6 地址有足夠多的空余，而且還有一個(gè)好處是，IPv6網(wǎng)絡(luò)內(nèi)主機(jī)能很輕易解析、并通過(guò)中繼器和IPv4站點(diǎn)內(nèi)的節(jié)點(diǎn)建立會(huì)話 。
總之，這兩種模式之間的微妙區(qū)別在于，前者映射一個(gè)全局IPv4地址池訪問(wèn)IPv6地址，而后者使用私有IPv4地址訪問(wèn)IPv6地址 。全局IPv4地址是稀缺的，這種機(jī)制要求為IPv6節(jié)點(diǎn)動(dòng)態(tài)分配IPv4地址池，以便IPv6節(jié)點(diǎn)能夠和IPv4節(jié)點(diǎn)通信 。
為了能在IPv4和IPv6節(jié)點(diǎn)之間通信，中繼器需要同時(shí)進(jìn)行地址和協(xié)議轉(zhuǎn)換 。協(xié)議轉(zhuǎn)換將大多數(shù)域從一個(gè)IP協(xié)議版本轉(zhuǎn)換到另外一個(gè)版本 。地址轉(zhuǎn)換需要跨越協(xié)議邊界，將數(shù)據(jù)包中的地址進(jìn)行轉(zhuǎn)換 。（更為具體的地址轉(zhuǎn)換探討，讀者可參照第D6版的鏈接 。）
協(xié)議轉(zhuǎn)換
協(xié)議轉(zhuǎn)換就是利用一些非凡的規(guī)則處理數(shù)據(jù)分段和路徑MTU發(fā)現(xiàn)問(wèn)題（path MTU discovery），從而完成兩種IP協(xié)議間的簡(jiǎn)單映射 。基本的操作是移除原始的IP數(shù)據(jù)包頭，并用另一個(gè)IP協(xié)議的新數(shù)據(jù)包頭替代 。
首先需要討論的是IP 轉(zhuǎn)換 。IPv6和IPv4數(shù)據(jù)包頭有一些類似，但是大多數(shù)域要么意義不一，要么長(zhǎng)度各異，也有的被移除了 。中繼器需要在IP 數(shù)據(jù)包頭中，進(jìn)行直接復(fù)制、轉(zhuǎn)換、忽略、或者用缺省值來(lái)設(shè)置新的域，以便從一個(gè)IP協(xié)議版本轉(zhuǎn)換成另外一個(gè) 。
許多域需要簡(jiǎn)單的調(diào)整 。做IPv6-to-IPv4轉(zhuǎn)換的時(shí)候，IPv4的域需要通過(guò)計(jì)算得到，而在IPv4-to-IPv6的轉(zhuǎn)換時(shí)候，則需要進(jìn)行忽略處理 。和IPv4對(duì)比，IPv6數(shù)據(jù)包頭沒(méi)有明確的域支持?jǐn)?shù)據(jù)分段處理，而使用一個(gè)獨(dú)立的數(shù)據(jù)包頭作為數(shù)據(jù)段，保存信息 。
當(dāng)中繼器接受一個(gè)數(shù)據(jù)包時(shí)，IPv4和IPv6的域之間有直接的映射關(guān)系，可以直接進(jìn)行轉(zhuǎn)換 。需要當(dāng)心的是，兩種協(xié)議的識(shí)別域長(zhǎng)度不一樣 。

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