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摘要IPV4地址已经消耗待尽，如何将IPV4安全、高效的过渡到IPV6是整个网络世界的共题，文章结合现实网络阐述了IPV4向IPV6过渡的原则及过渡方法。
关键字IPV4IPV6过渡技术
一、前言
互联网是在IP协议的基础上运行的，而当前互联网使用的IP协议是IPV4（Internet Protocol Version 4）。IPV4采用32位地址长度，理论上只有43亿个地址，在2012年2月已全部分配完毕，地址空间的不足必将影响互联网的进一步发展。为了扩大地址空间，IPV6（Internet Protocol Version 6）应运而生，它是下一代的互联网协议。IPV6采用128位的地址长度，保守计算整个地球每平方米面积上可分配1000个地址，几乎可以不受限制地提供IP。虽然IPV6取代IPV4是互联网的必然发展趋势，然而从IPV4过渡到IPV6并不是一件容易的事，因为从IPV4升级到IPV6涉及到很多技术问题和商业问题，最明显的还是技术更换的策略，以及基础设施的升级和建设。IPV4的发展到目前已有20多年的历史，几乎现有的每个网络及其连接设备都支持IPV4，因此要想一夜之间就完成从IPV4到IPV6的转换是不切实际的。IPV6不可能立刻替代IPV4，因此在相当长一段时间内IPV4和IPV6会共存在一个环境中。要提供平稳的转换过程，使得对现有的使用者影响最小，就需要有良好的转换机制。
二、IPV6在国内外的研究进展
IPV6是伴随着下一代互联网（NGI）研究和试验而逐步得到应用和发展的。在国外，以美国Internet2的Abilene、亚太地区的APAN和欧共体的GEANT为连接主体，已经初步形成了大规模的NGI研究试验环境。该研究试验环境有2.5-10Gbit/s的主干网速度，提供多播、服务质量控制等多种网络服务，支持IPV6的研究开发，为下一代互联网提供重大应用服务。此外，在欧洲的30个国家中目前已经建设了26个国家性的科研、教育IPv6实验网，法国在其中所扮演的是领导者角色。
我国开展IPV6的研究工作相对较晚，但近几年国家自然科学基金委员会、教育部、中科院、“863”计划等都开展了相关课题和项目的研究，同时也广泛开展了与国际上有关国家在IPV6研究及下一代互联网建设等方面的合作和沟通，特别是连续几年在北京举办的全球IPV6高峰论坛，大大推动了IPV6在我国的研究和应用。
三、IPV4向IPV6过渡原则
逐步演进：已有的IPV4网络节点可以随时演进，而不受限于所运行IP协议的版本；
逐步部署：新的IPV6网络节点可以随时增加到网络中；
地址兼容：当IPV4网络节点演进到IPV6时，IPV4的IP地址还可以继续使用；
降低费用：在演进过程中，只需要很低的费用和很少的准备工作。
在过渡时期，要解决相互通信的问题无非两类：第一类就是IPV6之间互相通信的问题；第二类就是解决IPV6与IPV4之间的通信问题。针对这两类问题已经提出了很多方案，有一些已经相当成熟并形成了RFC（Request For Commnets），有一些还只是作为Internet draft，有待进一步完善。
四、IPV6过渡技术
目前解决过渡问题的基本技术主要有三种：双协议栈、隧道技术、NAT-PT。
（一） 双协议栈 ( Dual Stack)
采用该技术的节点上同时运行IPV4和IPV6两套协议栈。这是使IPV6节点保持与纯IPV4节点兼容最直接的方式，针对的对象是通信端节点（包括主机、路由器）。这种方式对IPV4和IPV6提供了完全的兼容，但是对于IP地址耗尽的问题却没有任何帮助。由于需要双路由基础设施，这种方式反而增加了网络的复杂度。
（二）隧道技术 ( Tunnel)
隧道技术提供了一种以现有IPV4路由体系来传递IPV6数据的方法：将IPV6的分组作为无结构意义的数据，封装在IPV4数据报中，被IPV4网络传输。根据建立方式的不同，隧道可以分成两类：手工配置的隧道和自动配置的隧道。隧道技术巧妙地利用了现有的IPV4网络，它的意义在于提供了一种使IPV6的节点之间能够在过渡期间通信的方法，但它并不能解决IPV6节点与IPV4节点之间相互通信的问题。
（三）網关转换（NAT-PT）
转换网关除了要进行IPV4地址和IPV6地址转换，还要包括协议并翻译。转换网关作为通信的中间设备，可在IPV4和IPV6网络之间转换IP报头的地址，同时根据协议不同对分组做相应的语义翻译，从而使纯IPV4和纯IPV6站点之间能够透明通信。
五、结束语
IPV6相比于IPV4是一个巨大的进步，也是一个巨大的变革，从IPV4网络逐步过渡到IPV6网络、到完全替代IPV4网络将是一个比较长的演进过程，在这个演进过程中，网络各个组成部分将会逐步被新的部件所替代。伴随着网络演进的过程，相关的新技术、新应用甚至全新的运营模式也将逐步涌现。从已有的过渡机制可以看出，目前所有的方案都是针对某一种问题而提出的。这些过渡机制都不是普遍适用的，每一种机制都适用于某种或几种特定的网络情况，而且常常需要和其它的技术组合使用。在实际应用时需要综合考虑各种实际情况来制定合适的过渡策略。对于某一类互连问题，设计者们可以找出新的方式，并随着网络技术和发展不断的改进和更新这种方式。
参考文献：
[1]王立超,唐学文,曹志通.推动IPv4/IPv6过渡策略分析[J],计算机技术与发展 2010(8).
[2]王磊,Ipv4到Ipv6的过渡分析[J],科教导刊,2010(9).
[3]郑海涛,IPv6网络在高校校园网中的建设与实践[J],电脑知识与技术,2010(31)
作者简介：贾海鹏，男，1980-10，甘肃灵台人， 工学硕士；
防空兵学院训练部教育技术中心教员；主要研究方向：网络安全、教育技术。
关键字IPV4IPV6过渡技术
一、前言
互联网是在IP协议的基础上运行的，而当前互联网使用的IP协议是IPV4（Internet Protocol Version 4）。IPV4采用32位地址长度，理论上只有43亿个地址，在2012年2月已全部分配完毕，地址空间的不足必将影响互联网的进一步发展。为了扩大地址空间，IPV6（Internet Protocol Version 6）应运而生，它是下一代的互联网协议。IPV6采用128位的地址长度，保守计算整个地球每平方米面积上可分配1000个地址，几乎可以不受限制地提供IP。虽然IPV6取代IPV4是互联网的必然发展趋势，然而从IPV4过渡到IPV6并不是一件容易的事，因为从IPV4升级到IPV6涉及到很多技术问题和商业问题，最明显的还是技术更换的策略，以及基础设施的升级和建设。IPV4的发展到目前已有20多年的历史，几乎现有的每个网络及其连接设备都支持IPV4，因此要想一夜之间就完成从IPV4到IPV6的转换是不切实际的。IPV6不可能立刻替代IPV4，因此在相当长一段时间内IPV4和IPV6会共存在一个环境中。要提供平稳的转换过程，使得对现有的使用者影响最小，就需要有良好的转换机制。
二、IPV6在国内外的研究进展
IPV6是伴随着下一代互联网（NGI）研究和试验而逐步得到应用和发展的。在国外，以美国Internet2的Abilene、亚太地区的APAN和欧共体的GEANT为连接主体，已经初步形成了大规模的NGI研究试验环境。该研究试验环境有2.5-10Gbit/s的主干网速度，提供多播、服务质量控制等多种网络服务，支持IPV6的研究开发，为下一代互联网提供重大应用服务。此外，在欧洲的30个国家中目前已经建设了26个国家性的科研、教育IPv6实验网，法国在其中所扮演的是领导者角色。
我国开展IPV6的研究工作相对较晚，但近几年国家自然科学基金委员会、教育部、中科院、“863”计划等都开展了相关课题和项目的研究，同时也广泛开展了与国际上有关国家在IPV6研究及下一代互联网建设等方面的合作和沟通，特别是连续几年在北京举办的全球IPV6高峰论坛，大大推动了IPV6在我国的研究和应用。
三、IPV4向IPV6过渡原则
逐步演进：已有的IPV4网络节点可以随时演进，而不受限于所运行IP协议的版本；
逐步部署：新的IPV6网络节点可以随时增加到网络中；
地址兼容：当IPV4网络节点演进到IPV6时，IPV4的IP地址还可以继续使用；
降低费用：在演进过程中，只需要很低的费用和很少的准备工作。
在过渡时期，要解决相互通信的问题无非两类：第一类就是IPV6之间互相通信的问题；第二类就是解决IPV6与IPV4之间的通信问题。针对这两类问题已经提出了很多方案，有一些已经相当成熟并形成了RFC（Request For Commnets），有一些还只是作为Internet draft，有待进一步完善。
四、IPV6过渡技术
目前解决过渡问题的基本技术主要有三种：双协议栈、隧道技术、NAT-PT。
（一） 双协议栈 ( Dual Stack)
采用该技术的节点上同时运行IPV4和IPV6两套协议栈。这是使IPV6节点保持与纯IPV4节点兼容最直接的方式，针对的对象是通信端节点（包括主机、路由器）。这种方式对IPV4和IPV6提供了完全的兼容，但是对于IP地址耗尽的问题却没有任何帮助。由于需要双路由基础设施，这种方式反而增加了网络的复杂度。
（二）隧道技术 ( Tunnel)
隧道技术提供了一种以现有IPV4路由体系来传递IPV6数据的方法：将IPV6的分组作为无结构意义的数据，封装在IPV4数据报中，被IPV4网络传输。根据建立方式的不同，隧道可以分成两类：手工配置的隧道和自动配置的隧道。隧道技术巧妙地利用了现有的IPV4网络，它的意义在于提供了一种使IPV6的节点之间能够在过渡期间通信的方法，但它并不能解决IPV6节点与IPV4节点之间相互通信的问题。
（三）網关转换（NAT-PT）
转换网关除了要进行IPV4地址和IPV6地址转换，还要包括协议并翻译。转换网关作为通信的中间设备，可在IPV4和IPV6网络之间转换IP报头的地址，同时根据协议不同对分组做相应的语义翻译，从而使纯IPV4和纯IPV6站点之间能够透明通信。
五、结束语
IPV6相比于IPV4是一个巨大的进步，也是一个巨大的变革，从IPV4网络逐步过渡到IPV6网络、到完全替代IPV4网络将是一个比较长的演进过程，在这个演进过程中，网络各个组成部分将会逐步被新的部件所替代。伴随着网络演进的过程，相关的新技术、新应用甚至全新的运营模式也将逐步涌现。从已有的过渡机制可以看出，目前所有的方案都是针对某一种问题而提出的。这些过渡机制都不是普遍适用的，每一种机制都适用于某种或几种特定的网络情况，而且常常需要和其它的技术组合使用。在实际应用时需要综合考虑各种实际情况来制定合适的过渡策略。对于某一类互连问题，设计者们可以找出新的方式，并随着网络技术和发展不断的改进和更新这种方式。
参考文献：
[1]王立超,唐学文,曹志通.推动IPv4/IPv6过渡策略分析[J],计算机技术与发展 2010(8).
[2]王磊,Ipv4到Ipv6的过渡分析[J],科教导刊,2010(9).
[3]郑海涛,IPv6网络在高校校园网中的建设与实践[J],电脑知识与技术,2010(31)
作者简介：贾海鹏，男，1980-10，甘肃灵台人， 工学硕士；
防空兵学院训练部教育技术中心教员；主要研究方向：网络安全、教育技术。