一种轻量级双协议栈隧道技术的设计和实现.doc

一种轻量级双协议栈隧道技术的设计和实现.doc一种轻量级双协议栈隧道技术的设计和实现
摘要 IPv6的应用越来越广泛,IPv6组网会渐渐成为主流,而现有的IPv4服务不可能立即废弃,因此就需要有IPv6/IPv4的过渡性方案。文章提出一种基于轻量级双协议栈DS-Lite隧道技术的IPv6边缘网络,实现IPv4网络跨IPv6网络进行通信的过渡性方案。它是隧道技术和NAT的结合,用户使用IPv4协议栈,通过隧道实现与IPv4双向互访的轻量级、可扩展性强的过度机制。
关键词隧道技术;边缘网络NAT;DS-Lite(轻量级双协议栈)
中图分类号:TP393 文献标识码:A 文章编号:1671-7597(2013)19-0056-03
随着互联网、物联网的飞速发展,各种终端对IP地址的需求越来越大。目前,IPv4地址已经基本耗尽。在这种情况下,IPv6应运而生。但是由于各种错综复杂的历史原因,使得目前通用的IPv4网络不可能在短时间内全部升级改造为IPv6网络。在很长一段时间内,互联网仍将以IPv4为主导。因此,IPv4如何向IPv6平滑过渡,成为目前网络部署的重要课题。Dual-StackLite就是一种用于IPv6边缘网络,用来实现IPv4网络跨IPv6网络进行互联通信的过渡性方案。
1 轻量级双协议隧道技术的关键技术
IPv6的应用越来越广泛,IPv6组网会渐渐成为主流,而现有的IPv4服务不可能立即废弃,因此就需要有IPv6/IPv4的过渡性方案。论文提出一种基于轻量级双协议栈DS-Lite隧道技术的IPv6边缘网络,实现IPv4网络跨IPv6网络进行通信的过渡性方案。它是隧道技术和NAT的结合,用户使用IPv4协议栈,通过隧道实现与IPv4双向互访的轻量级、可扩展性强的过度机制。
隧道技术
隧道技术是一种封装技术,即某种网络协议将其他网络协议的数据报文封装在自己的报文中,然后在网络中传输。报文被封装后,在网络中传输的路径,称为隧道,在隧道的两端,需要对报文进行加封装和解封装。隧道技术包括数据封装、传输和解封装在内的全过程。DS-Lite采用IPv4-in-IPv6隧道技术,在IPv6边缘网络上,运营商只需要为用户分配IPv6地址,即可实现IPv4用户之间的通信,实现双栈网络。
NAT技术
work Address Translation,网络地址转换)技术是为了应对IPv4地址匮乏而应运而生的网络技术之一,同时也是一项网络安全防范的有效措施。它通常被用在网络的外网口,用以保护内网(用户侧私网)地址的安全。NAT的最核心、最基础的功能是通过对报文的源地址转换,将用户侧的私网地址转换为ISP认可的公网地址,由此实现私网用户可以使用重复的私网地址访问公网的目的。
2 轻量级双协议栈隧道的分析和设计
双协议栈隧道的整体架构
轻量级双协议栈隧道的典型组网如图1所示。
从图1可以看出,DS-Lite隧道整体架构主要由以下几个部分组成。
1)Client。客户端是处在IPv4孤岛中的IPv4主机,通过IPv6网络连接到另一侧IPv4孤岛中的Server。
2)B4(BasicBridgingBroadBand)。B4为部署在IPv6网络接入侧的双协议栈路由器,以IPv6地址与外部运营商网络相连接,同时支持IPv4和IP