IPv6已经走出实验室开始商用，并将和IPv4网络长期共存。从IPv4过渡到IPv6是一个渐进的过程，这是因为现有的IPv4网络上大量的终端和交换设备升级到IPv6需要大量的工作，甚至需要更换硬件设备，因此代价巨大，需要一个系统的过渡方案来解决：用于IPv4和IPv6互通的网关设备将在过渡时期完成两种网络的交互，本课题正是基于这样的背景提出一种可行有效的IPv4/IPv6互联网关实现方案。 本文首先介绍了三种主要的IPv4/IPv6过渡技术：双协议栈、隧道和转换。隧道和转换是互联网关的必要功能，其中隧道技术包括手工、自动、6to4等方式，过渡技术则包括NATPT、应用层网关FTP-ALG、DNS-ALG。 接下来分析了IPv4/IPv6互联网关设备的特点，提出基于CPU的纯软件方案和专用集成芯片方案的不足，由于IPv4/IPv6互联网关要求具有较强的可扩展性和可升级能力，因而兼顾通用CPU灵活性和专用集成芯片高性能的网络处理器是一个理想的解决方案。随后详细讨论了处理能力为10Gbps网络处理器Engine1000的体系结构和编程调试工具。 本文的重点部分是基于Engine1000实现网关设备R8006G的软件功能。利用网络处理器转发引擎实现多种隧道和转换功能，要充分考虑转发引擎的资源分配和网关功能要求的矛盾，在软件设计上采用模块化设计思想和自顶向下方法，重点设计了基于微码的多种隧道、NATPT的算法和数据结构，采用先仿真验证逻辑功能，然后分析代码指令执行效率、查找性能以及转换过程对吞吐量的影响，最后再通过实际硬件板卡进行测试。在R8006G的设计中，首次使用了处理能力为10Gbps的网络处理器作为转发引擎，而用高性能CPU作为控制平面来处理各种复杂信令计算和转发表项维护，其次为解决转发引擎和CPU通信效率低的问题，创新的在转发引擎和CPU之间扩充一个专用的数据通道，在转发平面也首次实现了对SIP的支持。 最后给出了R8006G根据中国下一代互联网项目要求进行的测试结果，分析了实测结果和理论值的对比，从而得出结论：R8006G满足了CNGI项目的要求，具备了大规模商用的条件，验证了本文的理论分析和试验方法的正确性。