IPv4向IPv6过渡的关键成果

由于现在整个互联网的规模太大，因此“规定一个日期，从这一天起所有的路由器一律都改用IPv6”，显然是不可行的。这样，向IPv6过渡只能采用逐步演进的办法，同时，还必须使新安装的IPv6系统能够向后兼容，即IPv6系统必须能够接收和转发IPv4分组，并且能够为IPv4分组选择路由。

下面介绍两种向IPv6过渡的策略，即使用双协议栈和使用隧道技术［RFC2473，RFC2529，RFC3056，RFC4038，RFC4213］。

1.双协议栈

双协议栈（Dual Stack）是指在完全过渡到IPv6之前，使一部分主机（或路由器）装有双协议栈：一个IPv4和一个IPv6。因此双协议栈主机（或路由器）既能够和IPv6的系统通信，又能够和IPv4的系统通信。双协议栈的主机（或路由器）记为IPv6／IPv4，表明它同时具有两种IP地址：一个IPv6地址和一个IPv4地址。

双协议栈主机在和IPv6主机通信时采用IPv6地址，而和IPv4主机通信时则采用IPv4地址。但双协议栈主机怎样知道目的主机是采用哪一种地址呢？它是使用域名系统DNS来查询的。若DNS返回的是IPv4地址，双协议栈的源主机就使用IPv4地址，但当DNS返回的是IPv6地址，源主机就使用IPv6地址。

图4-53所示的情况是源主机A和目的主机F都使用IPv6，所以A向F发送IPv6数据报，路径是A→B→C→D→E→F。中间B到E这段路径是IPv4网络，路由器B不能向C转发IPv6数据报，因为C只使用IPv4。B是IPv6／Pv4路由器，它把IPv6数据报首部转换为IPv4数据报首部后发送给C。C再转发到D。当D转发到IPv4网络的出口路由器E（E也是IPv6／IPv4路由器）时，再恢复成原来的IPv6数据报。需要注意的是：IPv6首部中的某些字段却无法恢复。例如，原来IPv6首部中的流标号X在最后恢复出的IPv6数据报中只能变为空缺。这种信息的损失是使用首部转换方法不可避免的。

2.隧道技术(www.xing528.com)

图4-53　使用双协议栈进行从IPv4到IPv6的过渡

向IPv6过渡的另一种方法是隧道技术。图4-54给出了隧道技术的工作原理。这种方法的要点就是在IPv6数据报要进入IPv4网络时，把IPv6数据报封装成为IPv4数据报。现在整个的IPv6数据报变成了IPv4数据报的数据部分。这样，IPv4数据报从路由器B经过路由器C和D，传送到E，而原来的IPv6数据报就好像在IPv4网络的隧道中传输，什么都没有变化。当IPv4数据报离开IPv4网络中的隧道时，再把数据部分（即原来的IPv6数据报）交给主机的IPv6协议栈。图4-54所示中的一条粗线表示在IPv4网络中好像有一个从B到E的“IPv6隧道”，路由器B是隧道的入口，而E是出口。请注意，在隧道中传送的数据报的源地址是B，而目的地址是E。

图4-54　使用隧道技术进行从IPv4到IPv6的过渡

若要使双协议栈的主机知道IPv4数据报里面封装的数据是一个IPv6数据报，就必须把IPv4首部的协议字段的值设置为41（41表示数据报的数据部分是IPv6数据报）。