IPv6过渡技术原理

HUAWEITECHNOLOGIESCO.,LTD.AllrightsreservedInternal在IPv4Internet向IPv6Internet过渡的初期，IPv4网络已被大量部署，而IPv6网络只是散布在世界各地的一些孤岛。故而需要一些技术实现IPv6孤岛之间的互联以及IPv4节点和IPv6节点之间的互通。本课程旨在探讨IPv6一些常用的过渡技术。Page2HUAWEITECHNOLOGIESCO.,LTD.Allrightsreserved参考资料zRFC2529:TransitionofIPv6overIPv4DomainswithoutExplicitTunnelszRFC4214:Intra-SiteAutomaticTunnelAddressingProtocol（ISATAP）zRFC3056:6to4Tunnel&6to4RelayzRFC4213:BasicTransitionMechanismsforIPv6HostsandRouters(Obseletes:2813)z31161924-NE5000E操作手册IP业务分册(V2.11)z穿过你的IPv4我的IPv6Page3HUAWEITECHNOLOGIESCO.,LTD.Allrightsreserved学习完此课程，您将会：了解IPv6过渡技术的作用了解IPv6各种过渡技术的应用场合掌握IPv6常用过渡技术的基本原理Page4HUAWEITECHNOLOGIESCO.,LTD.Allrightsreserved第第11章章IPv6IPv6过渡技术简介过渡技术简介第2章IPv6/IPv4共存技术第3章IPv6/IPv4互访技术Page5HUAWEITECHNOLOGIESCO.,LTD.AllrightsreservedIPv6过渡技术之必要性IPv6孤岛IPv6孤岛IPv6孤岛IPv4Internet协议转换IPv6孤岛IPv6InternetIPv6InternetIPv4孤岛IPv4InternetIPv6部署进程IPv6孤岛IPv6孤岛IPv6发展初级阶段IPv6与IPv4共存阶段IPv6占主导地位阶段RRIPv4孤岛Page6HUAWEITECHNOLOGIESCO.,LTD.AllrightsreservedIPv6过渡技术简介IPv6过渡技术之共存技术与互通技术zIPv6与IPv4共存技术双协议栈−IPv6节点同时支持IPv6和IPv4协议栈。隧道−IPv6报文作为IPv4的载荷，或由MPLS承载在IPv4Internet中连接多个IPv6孤岛。zIPv6与IPv4互通技术提供IPv6与IPv4互相访问的技术。适用于IPv6Internet与IPv4Internet共存，而两者又有互相通讯的需求。Page7HUAWEITECHNOLOGIESCO.,LTD.AllrightsreservedIPv6过渡技术简介IPv4/IPv6的演进策略IPv4/IPv6共存技术DualStackDSTMTunnelTunnelBrokerMulticastTunnelGRE/IPv6-IPv46to4IPv4/IPv6互通技术协议转换Socks64传输层中继应用层代理网关SIITNAT-PT自动隧道IPv6过渡技术分类Page8HUAWEITECHNOLOGIESCO.,LTD.Allrightsreserved第1章IPv6过渡技术简介第第22章章IPv6/IPv4IPv6/IPv4共存技术共存技术第3章IPv6/IPv4互访技术Page9HUAWEITECHNOLOGIESCO.,LTD.Allrightsreserved第第22章章IPv6IPv6共存技术共存技术第1节IPv6-IPv4双栈技术第2节IPv6常用隧道技术第3节IPv6overIPv4手动隧道第4节IPv6overIPv4GRE隧道第5节IPv6overIPv4自动隧道第6节IPv6overIPv46to4隧道第7节IPv6overIPv46to4中继第8节IPv6overIPv4ISATAP隧道Page10HUAWEITECHNOLOGIESCO.,LTD.AllrightsreservedIPv6－IPv4双栈技术DRIVERIPv4IPv6IPv4IPv6APPLICATIONTCP/UDPIPv6－IPv4双协议栈结构zIPv6与IPv4节点兼容的最直接的方法。z双协议栈是所有过渡技术的基础。Page11HUAWEITECHNOLOGIESCO.,LTD.AllrightsreservedIPv6－IPv4双栈技术双协议栈中IPv4和IPv6与上下层协议间的关系z与链路层的衔接（假定为以太网）判断以太网帧头中的协议ID：0x0800为IPv4，0x86DD为IPv6z与传输层的衔接选择使用哪种协议，方法如下−用户在上层应用中指定地址类型−在应用中使用完全合格域名（FQDN），DNS解析域名会返回3种结果：▪返回IPv4地址▪返回IPv6地址▪返回IPv4和IPv6两种地址Page12HUAWEITECHNOLOGIESCO.,LTD.Allrightsreserved第第22章章IPv6IPv6共存技术共存技术第1节IPv6-IPv4双栈技术第2节IPv6常用隧道技术第3节IPv6overIPv4手动隧道第4节IPv6overIPv4GRE隧道第5节IPv6overIPv4自动隧道第6节IPv6overIPv46to4隧道第7节IPv6overIPv46to4中继第8节IPv6overIPv4ISATAP隧道Page13HUAWEITECHNOLOGIESCO.,LTD.AllrightsreservedIPv6常用隧道技术目前主流的解决方案包括：手工隧道技术−IPv6overIPv4手动隧道−IPv6overIPv4GRE隧道自动隧道技术−6to4隧道−6to4隧道中继−IPv6overIPv4自动隧道−IPv6overIPv4ISATAP隧道6PE技术IPv6常用隧道技术Page14HUAWEITECHNOLOGIESCO.,LTD.AllrightsreservedIPv6常用隧道技术IPv6常用隧道机制IPv4HosttoHostIPv6IPv4RoutertoRouterIPv6IPv6IPv6IPv6IPv4HosttoRouter/RoutertoHostIPv6Page15HUAWEITECHNOLOGIESCO.,LTD.AllrightsreservedIPv6常用隧道技术IPv6常用隧道封装格式IPv4Header[0x29]TransportLayerHeaderDataIPv6HeaderTransportLayerHeaderDataIPv6HeaderPage16HUAWEITECHNOLOGIESCO.,LTD.AllrightsreservedIPv6常用隧道技术IPv6常用隧道封装格式中IPv4Header结构Page17HUAWEITECHNOLOGIESCO.,LTD.Allrightsreserved第第22章章IPv6IPv6共存技术共存技术第1节IPv6-IPv4双栈技术第2节IPv6常用隧道技术第3节IPv6overIPv4手动隧道第4节IPv6overIPv4GRE隧道第5节IPv6overIPv4自动隧道第6节IPv6overIPv46to4隧道第7节IPv6overIPv46to4中继第8节IPv6overIPv4ISATAP隧道Page18HUAWEITECHNOLOGIESCO.,LTD.AllrightsreservedIPv6overIPv4手动隧道z路由器到路由器z主机到主机z主机到路由器/路由器到主机IPv6overIPv4手动隧道应用范围IPv4NetworkDual-stackRouterDual-stackRouterIPv6NetworkIPv6NetworkIPv4address:192.168.99.1IPv6address:3ffe:b00:c18:1::3IPv4address:192.168.30.1IPv6address:3ffe:b00:c18:1::2IPv6Page19HUAWEITECHNOLOGIESCO.,LTD.AllrightsreservedIPv6overIPv4手动隧道z隧道接口为IPv6接口（IPv4作为链路层），必须应该有链路本地地址。zUniversal/Local＝0,标识接口标识不是全局唯一的。IPv6overIPv4手动隧道链路本地地址FE8000000000000000000000IPv4address8-bitsPage20HUAWEITECHNOLOGIESCO.,LTD.AllrightsreservedIPv6overIPv4手动隧道根据数据配置确定隧道源IPv4地址和目的IPv4地址根据数据包的目的IPv6地址和路由表决定哪些数据包应该通过隧道转发IPv6overIPv4手动隧道原理IPv4NetworkDual-stackRouterIPv6NetworkIPv6NetworkIPv4address:192.168.99.1IPv6address:3ffe:b00:c18:1::3IPv4address:192.168.30.1IPv6address:3ffe:b00:c18:1::2IPv6TransportLayerHeaderDataIPv6HeaderTransportLayerHeaderDataIPv6HeaderIPv4Header（41）TransportLayerHeaderDataIPv6HeaderIPv4Header（41）IPv6HostIPv6HostPage21HUAWEITECHNOLOGIESCO.,LTD.AllrightsreservedIPv6overIPv4手动隧道z封装隧道入口节点必须保证选择正确的源IPv4地址封装数据包。通过配置确定源IP地址z解封装隧道出口节点接收目的地址为其某IPv4地址，协议号为41的数据包。检查源IP地址和目的IP地址确定该数据包属于哪个隧道接口。重组数据包（在IPv4网络中传送时被分片）IPv6overIPv4手动隧道封装与解封装Page22HUAWEITECHNOLOGIESCO.,LTD.AllrightsreservedIPv6overIPv4手动隧道z静态MTU隧道接口有固定的MTU(1280bytes-1480bytes)z动态MTU该特性可选支持根据IPv4PathMTUDiscoveryProtocol（RFC1191）确定隧道上的IPv4PathMTU隧道接口MTU=IPv4PathMTU-20IPv6overIPv4手动隧道隧道MTU与分段Page23HUAWEITECHNOLOGIESCO.,LTD.AllrightsreservedIPv6overIPv4手动隧道IPv6overIPv4手动隧道动态MTUSendICMPv6“packettoobig”withMTU=1280;IPv4pathMTU-201280YesPacket1280bytesYesEncapsulate;DF=0;TheresultingIPv4packetmightbefragmentedbytheIPv4layerontheencapsulatororbysomeroutersalongtheIPv4path.NoNoPacket(IPv4pathMTU-20)YesSendICMPv6“packettoobig”withMTU=(IPv4pathMTU-20);NoEncapsulate;DF=1;Droppacket