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随着网络规模的扩大和各种各样新应用的产生,IPv4网络暴露出来越来越多的问题,如IPv4地址耗尽、安全性问题、QoS(服务质量)问题、配置不够简便等。这些问题已严重阻碍了当前互联网的发展,因此设计制定了新的IPv6协议。而要将当前的IPv4网络完全升级为IPv6网需要付出巨大的成本,因此在未来一段漫长的时间内IPv4与IPv6会同时存在。为保证网络业务的连续性,在IPv4与IPv6共存阶段必须引入IPv6过渡技术,当前使用的每种过渡技术都只针对某一种特定应用需求而不具有普适性,因此在实际部署中需要根据具体应用需求在网络中添加具有相应功能的设备,这无疑增加了网络的复杂性。另外,由于网络应用需求的变化而对网络的实际部署做出改变和调整,不但增加了网络部署配置的复杂性而且会造成网络资源的浪费。SDN(Software Defined Networking)是由美国斯坦福大学提出的一种新型网络架构,其主要思想是将网络的控制面与数据面分离,通过软件编程的方式来实现对网络的管理和控制。本文在SDN框架基础上做了IPv4与IPv6互联技术的研究,设计了基于SDN的IPv4和IPv6互联系统。在该系统中利用SDN的技术手段,用控制面提供的标准控制接口编写IPv4与IPv6互联的应用软件,然后将其安装配置到SDN控制器中。这种方式不仅配置起来简单方便而且不需要对原有IPv4和IPv6的网络设备做功能上的改动。当不需要IPv4与IPv6互联的需求时,只需从控制器中移除IPv4与IPv6互联的功能即可,对网络造成的影响微乎其微。本文设计的基于SDN的IPv4与IPv6互联系统由路由子系统和互联子系统两个子系统组成。路由子系统主要包括路由网关配置模块、路由网关设备探测模块路由信息管理模块三个功能模块,实现了边界路由网关设备的配置、探测和路由表等信息的维护管理。控制器会根据其维护的路由表在SDN网络拓扑中寻找一条连接IPv4网络和IPv6网络的路径。互联子系统则主要包括DNS-ALG(应用层域名网关)模块和NAT-PT(地址转换协议翻译)模块两个功能模块,在IPv4主机与IPv6主机的通信过程中实现了域名解析阶段中IPv4地址与IPv6地址的映射关系的建立和数据通信过程中IPv4数据包与IPv6数据包间的协议翻译和地址转换。本文最后用Floodlight控制器、Open vSwitch等工具搭建了基于OpenFlow技术的SDN仿真网络来对互联系统进行测试并对测试结果进行分析。