IP过渡技术
,IPv6过渡技术,报告人：陈慧,主要内容,1、 过渡进程,2、 过渡技术,3、 过渡部署,引言,IPv4的缺点： 1、IP地址枯竭 2、网络骨干路由器的路由表容量压力过大 3、NAT技术破坏了端到端的应用模型 4、QoS功能难以满足现实要求,IPv6出现的必然性,IPv6的新特性,巨大的地址空间，地址位数增加到128比特数据报文处理效率提高更好的支持QoS，增加了20比特的流标签扩展性的增强支持自动配置和即插即用,过渡进程,过渡技术概述,双协议栈，同时启用两种协议栈隧道技术，一种报文封装在另一种报文中NAT-PT，修改协议报文头转换,双协议栈,其他过渡技术的基础,表1 双协议栈主机的协议结构,双协议栈,主要考虑问题：地址配置 地址无关联自动隧道，地址有关联 通过DNS获取通信对端的地址 DNS提供对IPv4 A、IPv6 A6/AAAA类型记录的解析库对返回给应用层的地址类型做出选择,双协议栈,优点：互通性好，易于理解缺点：系统开销大，需要维护两个协议栈； 浪费IPv4地址，一个IPv6地址需要 使用一个IPv4地址 只能作为一种临时过渡技术,GRE隧道,GRE隧道技术可以在IPv4的隧道上承载IPv6的数据报文，相当于GRE是承载协议，而IPv6是一种乘客协议隧道的接口IPv6地址是手动配置的，IPv4地址是隧道入口和出口地址,GRE隧道,GRE隧道示意图：,GRE报文封装示意图：,IPv6 in IPv4手动隧道,与GRE隧道发送配置方式相同不同之处，报文封装：,GRE隧道及IPv6 in IPv6隧道,优点：技术成熟，通用性好，易于理解； 用于两个边缘路由器或终端系统与 边缘路由器之间定期安全通信的稳 定连接缺点：需要手动配置；维护困难，工作复 杂,6to4隧道,一种自动隧道，不需要预先配置隧道使用6to4地址： 2002：a.b.c.d:xxxx:xxxx:xxxx:xxxx:xxxx,6to4地址,3 13 32 16 64bits,6to4隧道,6to4隧道,优点：自动配置，维护方便缺点：必须使用6to4地址 若想连接到其他纯IPv6网络，必须使用6to4中继,ISATAP隧道,连接IPv4网点内部的IPv6主机和路由器自动在该隧道接口上生成本地链路的前缀接口ID必须为 :0:5EFE:X.X.X.X,ISATAP隧道,PCA获得一个Link-local IPv6地址PCA请求IPv6网络前缀路由器回应主机获得IPv6地址,ISATAP隧道,优点：把IPv4网络看成下层链路，在链路上 运行ND协议，实现自动配置； ISATAP主机可以直接通信缺点：IPv6地址为固定格式,隧道代理,一种网络架构而非协议为用户简化隧道配置，提供自动配置手段可看成虚拟的IPv6 ISP，通过Web方式分配地址、建立隧道,工作过程,双栈结点在TB上进行注册，因此TB也可以实现接入控制功能；双栈结点通过认证之后，向TB提供自己的信息TB在收到双栈结点提供的这些信息后，选定一个隧道服务器作为隧道的末端；同时为双栈结点分配一个IPv6地址前缀；,TB结构,·隧道代理：建立、更改和拆除隧道。为了均衡负载，TB可以在多个隧道服务器中选择一个作为TEP。TB还负责将用户的IPv6地址和名字信息存放到DNS里；·隧道服务器：是一个双栈服务器，是连接到IPv6网络上的隧道末端。它从隧道代理处接收命令，对隧道进行必要的操作。,NAT-PT技术,网络地址转换、协议转换实现纯IPV6网络和纯IPv4网络的通信三种模式： 静态 NAT-PT 动态NAT-PT 结合DNS ALG的动态 NAT-PT,静态NAT-PT,NAT-PT提供IPv4和IPv6地址之间一对一的映射优点：简单易懂缺点：浪费IPv4地址，且配置复杂,动态NAT-PT,网关向IPv6网络通告96位地址前缀目的地址为：IPv6主机发送报文中目的地址最后32位源地址为：IPv4地址池中任取一个地址，并记录优点：用很少IPv4地址支持大量IPv6地址转换缺点：只能从IPv6一方发起连接,结合DNS ALG的动态 NAT-PT,动态NAT-PT和DNS ALG联合使用,工作过程 PCB与PCA通信,PCB向v6网络中的DNS发出请求对PCA 进行名字解析，源地址为2.2.2.2，目的地址为1.1.1.3.NAT-PT服务器对报文进行转换，源地址变成2：2.2.2.2，目的地址变成1：3. 同时，DNS-ALG把“A”类型请求转换成“AAAA”DNS可以查询出PCA的IPV6地址是1：1，然后向PCB回应。报文源地址为1：3，目的地址为2：2.2.2.2 。NAT-PT服务器对报文头部转换。源地址变为1.1.1.3，目的地址变为2.2.2.2. 同时被DNS-ALG修改，把“AAAA” 类转成“A”类。同时，把得到的IPV6地址1：1取地址池中任意地址，此例可取2.2.2.4，并记录两者之间的映射关系。PCB收到应答后，得到PCA的地址为2.2.2.4.于是发起连接，源地址为2.2.2.2，目标地址为2.2.2.4报文到达NAT-PT后，由于已有记录则对报文进行转换。目标地址改为1：1，源地址则根据动态模式改为2：2.2.2.2.则完成，若要回复，则PCA发起报文，目的地址为2：2.2.2.2，源地址为1：1.通过NAT-PT进行地址转换，可以路由到PCB。,结合DNS ALG的动态 NAT-PT,优点：可以做到基于DNS名称访问对方主机； 用很少IPv4地址支持大量IPv6地址 转换；缺点：与IPv4中NAT一样，无法保证端到端 的安全；对路由器的性能要求很高； NAT-PT路由器不能转换IPV4报文头 的可选项 部分，有些应用无法实现,IPv6的部署,考虑因素包括：技术成熟性，部署成本，方案选择 分为三种环境 小型办公或家庭网络 大中型企业网络 ISP网络,小型办公或家庭网络,大中企业,ISP网络,谢谢！,
