IPv6隧道技术-计算机网络基础与实践

2023-11-19 理论教育版权反馈

【摘要】：当协议字段标为41 的IPv4 封包到达处于接收端的隧道端点时，该端点拆掉封包的IPv4 包头，取出IPv6 封包继续处理。但这种方式的缺点是，手工配置隧道两端的IPv6 地址和IPv4 地址都需要事先经过协商和设定，才能完成两端的隧道配置，这给接入网技术管理人员带来了极大的负担。目前常用的自动配置隧道技术有以下5 种：利用IPv4 兼容地址的自动配置隧道技术：自动配置隧道能够完成点到多点的连接。

隧道技术的目的是利用现有的IPv4 设施为IPv6 主机服务，使各个分散的IPv6“孤岛”可以跨越IPv4 网络相互通信。在IPv6 封包通过IPv4 网络时，无论哪种隧道机制都使用了一个“封包-拆包”过程，即处于发送端的隧道端点将该IPv6 封包封装在IPv4 包中，将此IPv6 包视为IPv4 的负载数据，并将该IPv4 包头的协议字段设置为41，以说明该IPv4 封包的负载是一个IPv6 封包，然后在IPv4 网络上传送该封包。当协议字段标为41 的IPv4 封包到达处于接收端的隧道端点时，该端点拆掉封包的IPv4 包头，取出IPv6 封包继续处理。在对IPv6 封包进行IPv4 封装时如何确定该IPv4 封包的源和目的地址是封装的关键问题，现存的隧道机制的主要区别就在于如何确定IPv4 封包的地址。

1.手工配置隧道

手工配置隧道（Configured Tunnel）是一种端到端的机制，需要隧道两端的管理员协同工作来完成隧道的建立。管理员对隧道两端进行配置时，首先应为隧道接口指定两端的IPv4 地址，对在此隧道上传递的所有IPv6 封包进行IPv4 封装时，都要从这一配置信息中提取源和目的IPv4 地址；其次，管理员要设置必要的路由信息来决定哪些IPv6 封包要经过隧道传递。

由于手工配置隧道是IPv6 支持的第一个过渡机制，因此在目前被广泛地支持。这种机制不强制要求使用隧道的主机IPv6 地址中包含某种固定信息，地址的使用比较灵活。但这种方式的缺点是，手工配置隧道两端的IPv6 地址和IPv4 地址都需要事先经过协商和设定，才能完成两端的隧道配置，这给接入网技术管理人员带来了极大的负担。手工配置隧道的工作量大（每天要处理上万条隧道），效率低，而且容易出现差错。

2.自动配置隧道

自动配置隧道（Automatic Tunnel）需要静态建立双向的隧道，配置隧道的一方不需要与其他方协同工作。系统建立隧道的接口或者在IPv6 地址中包含IPv4 地址信息，这样在隧道对IPv6 封包进行封装时可以从IPv6 地址中提取IPv4 地址，并填写IPv4 包头；或者提供一种IPv4 寻址方式，利用寻址技术得到对端的IPv4 地址。目前常用的自动配置隧道技术有以下5 种：

（1）利用IPv4 兼容地址的自动配置隧道技术：自动配置隧道能够完成点到多点的连接。在IPv4 兼容IPv6 自动配置隧道中，仅仅需要告诉设备隧道的起点，隧道的终点由设备自动生成。为了实现设备自动产生终点的目的，IPv4 兼容IPv6 自动配置隧道需要使用一种特殊的地址——IPv4 兼容IPv6 地址。(www.chuimin.cn)

（2）6over4 技术：利用IPv4 组播机制实现虚拟链路，自动建立隧道。

（3）6to4 技术：使用这种机制的接口需要使用6to4 地址，其前缀格式为2002：IPv4 Addr：：/48。这种机制需要对两类路由器进行配置。

①6to4 路由器（6to4 Router）：作为一个IPv6 域的出口路由器，其外出接口为6to4接口。

②6to4 中继路由器（6to4 Relay Router）：通常可以将6to4 路由器的默认路由设置为一个6to4 中继路由，通过在这个中继路由器中设置相应的路由信息来连接多个IPv6 域。

（4）ISATAP（Intra-Site Automatic Tunnel Addressing Protocol）技术：一种站内自动隧道协议。利用ISATAP 服务器分配ISATAP 前缀。域内主机利用ISATAP 接口获得该前缀，组成ISATAP 地址前缀5EFE：IPv4 addr/64。

（5）Teredo 技术：Teredo 是一项地址分配和自动配置隧道技术，能够跨越IPv4 Internet实现IPv6 单播连接。它将IPV6 数据包封装在UDP/IPv4 数据包中传送。

IPv6隧道技术-计算机网络基础与实践

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