随着互联网的迅猛发展,现有的工Pv4协议不足日益明显,2011年2月3日国际互联网名称与数字地址分配机构(ICANN)官方宣布全球最后一批工Pv4地址分配完毕,这标志者业界之前关注的IPv4耗尽问题已经成为现实；但伴随着固网宽带业务、移动宽带业务、物联网以及云计算等新技术和新业务的快速发展,对IP地址的需求增长将成快速发展趋势,IPv4地址的短缺将是各大运营商发展所必须面临的最大问题,运营商通过部署NAT44地址转换技术,将用户的私网地址转换为公网地址,可暂时缓解IPv4地址匮乏的问题,但是NAT44技术是无法根本解决IPv4地址耗尽的问题,从电信运营商现有的地址储备来看,仅仅可以支撑短期的业务发展,长期是无法满足现有新业务的开展部署。所以,IP地址升级使用IPv6是解决IPv4地址不够用的最终解决方案,而且所有相关机构已对IPv6的全球部署已经达成共识。早在20世纪90年代初期,互联网工程任务组IETF就开始对工Pv6相关协议进行研究,尝试逐步替代IPv4,经过十多年的发展,IPv6基本协议已经成熟,具备商用部署的条件。由于IPv4和工Pv6报文格式的不兼容,网络设备和主机设备都需要升级到支持工Pv6协议栈才可以使用,但现网工Pv4的设备数量巨大,网络升级替换需要很长的周期、成本也非常的大,最关键的是不能中断现有业务去进行升级。因而在短时间内不可能将全网IPv4设备全部替换掉；因此,为了能够平滑的过渡到IPv6协议栈,在逐步的演进过程中大致可以分为三个重要阶段进行：1、在现有的工Pv4网络设备上进行准备并开始部署IPv6；2、IPv4和IPv6协议共存,确保所有网络设备支持双栈；3、IPv6成为主流逐步替换掉所有IPv4,IPv4网络退出历史舞台。同时,科研人员还提出了多种过渡机制,以适应不同网络基础和不同阶段的演进。IPv6协议栈不是对IPv4的简单升级,两者无法兼容,如何平滑演进到IPv6是必须要解决的一个问题。本文针对IPv4和IPv6两种协议的特性进行了分析,着重点在于深入研究如何从IPv4平滑演进到IPv6协议上这个问题；从应用角度重点分析过渡技术,包括：双栈、隧道和NAT地址转换技术。本文针对NAT64过渡技术进行了总体设计和各功能模块的详细设计,制定了主处理工作流程和关键数据结构,实现了纯IPv6节点与纯IPv4节点间的通信,使互异协议栈主机的应用软件可以共享。本文针对NAT64过渡技术在LINUX环境下进行了实施,LINUX转换设备架设在网络边界,对不同协议域的交互信息进行协议转换,把WINDOWS环境作为工Pv6用户进行实验,已可以实现IPv6用户访问IPv4网络的预期效果。