隨著對IPv4向IPv6過渡技術研究的不斷深入，IPv4和IPv6技術在網絡中將長期共存(Co-existence)。未來的IP網絡將是IPv4網絡與IPv6網絡的集成(Integration)網絡，需要的朋友可以參考下

IPv4概念

IPv4，是互聯網協議(Internet Protocol，IP)的第四版，也是第一個被廣泛使用，構成現今互聯網技術的基石的協議。1981年 Jon Postel 在RFC791中定義了IP，Ipv4可以運行在各種各樣的底層網絡上，比如端對端的串行數據鏈路(PPP協議和SLIP協議) ，衛星鏈路等等。局域網中最常用的是以太網。

IPv6概念年

IPv6是Internet Protocol Version 6的縮寫，其中Internet Protocol譯為“互聯網協議”。IPv6是IETF(互聯網工程任務組，Internet Engineering Task Force)設計的用于替代現行版本IP協議(IPv4)的下一代IP協議。目前IP協議的版本號是4(簡稱為IPv4)，它的下一個版本就是IPv6。

隨著對IPv4向IPv6過渡技術研究的不斷深入，業界對于過渡問題的認識也不斷深入，IETF對于這個問題的認識經歷了遷移(Migration)、過渡(Transition)、集成(Integration)、互操作(Interoperation)長期共存(Co-existence)階段。從長遠來看，IPv4和IPv6技術在網絡中將長期共存(Co-existence)。未來的IP網絡將是IPv4網絡與IPv6網絡的集成(Integration)網絡。

2 綜合組網的基本原則

在討論具體IPv4/v6綜合組網技術時，首先需要明確的是綜合組網時所應依據的具體原則，這些原則實際上是IPv4/v6綜合組網的基本需求，也是討論和分析IPv4/v6綜合組網技術時的重要依據和基礎。IPv4/v6綜合組網時所需要依據的原則可以分為必需滿足的原則和參考原則兩種。

2.1 必需原則

(1)最大限度地保護既有投資(終端用戶，ISP，ICP，電信運營商)在進行IPv4/v6綜合組網方案的研究時，需要考慮到現有的各個網絡運營實體的既有投資，這包括設備投資、市場投資、技術儲備、人才儲備等多個方面。只有很好地保護既有投資的組網技術和其相應的方案才能具有較好的實用性。

(2)保證IPv4和IPv6主機之間的互通

網絡中的IPv4主機和IPv6主機必須能夠互通，包括路由可達和IP包可達。只有在兩者互通的基礎上才能談應用層面的互通。

(3)保證現有IPv4應用在綜合組網環境中的正常應用現有IPv4網絡中的應用已經支持了大量的用戶，IPv6技術在網絡中的引入不能對現有的業務造成影響，這種影響包括業務性能的影響、網絡可靠性的影響以及網絡安全性的影響等多方面。

(4)避免設備之間的依賴性，設備的更新須具有獨立性IPv4/v6綜合組網技術要求避免設備升級時設備之間的依賴和耦合，網絡中的各個部分可以單獨選擇可用的組網技術，這些技術的選擇不能制約其他網絡部分組網技術的選擇和設備的更新。

(5)綜合組網過程對于網絡管理者和終端用戶來講要易于理解和實現綜合組網過程簡單并易于實現是組網成功與否的一個重要因素，過為復雜的組網過程不但增加網絡故障發生的機率，而且也影響用戶的跟進速度。

(6)提高組網靈活性，支持網絡漸進升級，用戶擁有選擇何時過渡和如何過渡的權利(7)綜合組網以后網絡的服務質量不應該有明顯的降低由于IPv6路由器的性能比同級別的IPv4路由器的性能有所下降，雙棧路由器的性能也不是很高，因此IPv4/v6綜合組網以后，網絡的整體性能可能下降，但是這種下降不會對現有業務的服務質量造成明顯的影響。

(8)綜合組網以后網絡的可靠性和穩定性不能削弱(9)綜合組網過程中應該考慮如何充分發揮IPv6的技術優勢IPv6技術的提出主要是為了解決IP地址空間不足的問題，但也增加了一些其他功能，比如網絡安全性支持能力等。在綜合組網技術研究中應該考慮如何使這些技術優勢得以發揮。

(10)在設計綜合組網方案時，一方面要考慮到IPv4/v6長期共存，另一方面也要考慮到將來網絡全部采用IPv6的可能。因此，在技術研究時要注意所選技術能夠支持網絡的平滑過渡，不會形成將來網絡過渡的新障礙。

2.2 參考原則

(1)在IPv4業務和IPv6業務互不影響的前提下，支持IPv4業務與IPv6業務的互通在綜合組網初期要實現IPv4網元與IPv6網元的互聯，可以分別支持IPv4業務和IPv6業務，這些業務可以單獨運營，互相不互通，在綜合組網的后期要實現IPv4業務與IPv6業務的業務層面的互通。

(2)應著重考慮從邊緣到骨干的逐步演進策略(同時關注從骨干到邊緣的策略)網絡演進的策略(從邊緣到骨干還是從骨干到邊緣)一直是IPv4/v6綜合組網技術研究中有較多爭論的問題。一般認為，IPv6技術在網絡中的引入主要是為解決IP地址空間不足的問題，而大量消耗IP地址的是網絡的邊緣，因為網絡的終端、接入設備、匯集設備數量遠遠多于城域核心網絡或骨干網絡的網元數目，因此在網絡邊緣采用IPv6技術可以有效地解決IP地址空間不足的問題。

另一方面，骨干網絡和城域核心網絡的設計原則是簡單、高效，而就目前的實際情況來講，IPv6路由器的路由轉發性能低于IPv4路由器的性能，因此在城域核心網和骨干網應該采用IPv4協議，目前還沒有對這部分網絡進行IPv6協議升級的迫切需求。

保證核心網和骨干網的長期相對穩定有利于網絡的持續穩定發展，因此從邊緣到骨干的網絡逐步演進策略得到了大多數研究人員的認同。

(3)綜合組網后網絡管理功能應該較原有網絡有所加強在電信網絡中引入IP技術以后，網絡的管理模式和運營模式都不能再按照互聯網的相關模式進行，這一點已經得到了越來越多的研究人員的支持。原有IPv4網絡所存在的技術、管理方面的問題已經逐步暴露出來，在IPv4/v6綜合組網技術的研究中，要同時考慮這兩方面的內容，提高網絡的可管理性和可維護性。

(4)應考慮綜合組網對用戶認證和計費方式的影響IP網絡的計費和認證問題一直是一個重點研究的熱點，這個問題在電信網絡中尤為突出，目前在IPv4網絡中的計費認證問題已經有了一些解決辦法，并且這些辦法在實際網絡中也得到了一定程度的應用，取得了一些成果。但是，IPv6技術在網絡中的引入使得問題變得更為復雜，有時會出現重復計費和認證的現象。

(5)應考慮對IPv4地址資源的使用效率

在進行IPv4/v6綜合組網時，不同的綜合組網技術對于IPv4地址的需求也不相同，有些組網技術依然需要大量的IPv4地址，因此IPv4地址的需求量也是綜合組網技術研究中應該注意的一個問題。

(6)應考慮為終端用戶所能帶來的好處(業務、興趣點等)在IPv4網絡中引入IPv6技術，可以解決運營商的IP地址空間不足的問題。但是，網絡的這種升級究竟能為終端用戶帶來什么好處，或者說，終端用戶有什么理由要支持這種升級是一個需要考慮的問題。網絡升級以后能夠提供更好的服務或者可以增加新的業務種類，并形成新的業務興趣點是刺激終端用戶積極跟進的重要因素。

網絡升級以后，只有用戶的增加、用戶對網絡滿意度的提高、業務收入的增長才能夠真正推動運營商對網絡升級改造的進程。

(7)各電信運營商應該有明確的網絡過渡計劃網絡的升級是一個牽涉到網絡各個層面的重要問題，因此運營商應該有一個長遠的規劃和具體的實施計劃，這種規劃和計劃應該和企業的技術路線和網絡發展方向相一致，避免網絡升級過渡的盲目性以及由此帶來的諸多混亂。

(8)綜合組網時應統籌考慮到對現有IPv4網絡中存在的一些問題的改進(NAT，地址規劃等)在IPv4/v6綜合組網技術研究時要充分分析和研究現有IPv4網絡中所存在的問題，以期在綜合組網方案中能夠解決或者避免這些問題。

(9) 網絡的各個部分之間的技術選擇應該具有獨立性，如城域核心網、接入網、駐地網應該可以選擇不同的技術。

3 現有綜合組網技術

3.1 雙棧策略

雙棧策略是指在網元中同時具有IPv4和IPv6兩個協議棧，它既可以接收、處理、收發IPv4的分組，也可以接收、處理、收發IPv6的分組。對于主機(終端)來講，“雙棧”是指其可以根據需要來對業務產生的數據進行IPv4封裝或者IPv6封裝。

對于路由器來講，“雙棧”是指在一個路由器設備中維護IPv6和IPv4兩套路由協議棧，使得路由器既能與IPv4主機也能與IPv6主機通信，分別支持獨立的IPv6和IPv4路由協議，IPv4和IPv6路由信息按照各自的路由協議進行計算，維護不同的路由表。IPv6數據報按照IPv6路由協議得到的路由表轉發，IPv4數據報按照IPv4路由協議得到的路由表轉發。

3.2 隧道策略

隧道策略是IPv4/v6綜合組網技術中經常使用到的一種機制。所謂“隧道”，簡單地講就是利用一種協議來傳輸另一種協議的數據技術。隧道包括隧道入口和隧道出口(隧道終點)，這些隧道端點通常都是雙棧節點。在隧道入口以一種協議的形式來對另外一種協議數據進行封裝，并發送。在隧道出口對接受到的協議數據解封裝，并做相應的處理。

在隧道的入口通常要維護一些與隧道相關的信息，如記錄隧道MTU等參數。在隧道的出口通常出于安全性的考慮要對封裝的數據進行過濾，以防止來自外部的惡意攻擊。

隧道的配置方法分為手工配置隧道和自動隧道，而自動配置隧道又可以分為兼容地址自動隧道，6to4隧道，6over4，ISATAP，MPLS隧道，GRE隧道等，這些隧道的實現原理和技術細節都不相同，相應的其應用場景也就不同。

典型的隧道技術主要包括：

　(1)配置隧道

手工配置隧道主要應用在個別IPv6主機或網絡需要通過IPv4網絡進行通信的場合，這種方式的優點是實現相對簡單，缺點是擴展性較差，表現在當需要通信的IPv6主機或網絡比較多時，隧道配置和維護的工作量較大。

(2)6to4隧道

6to4隧道是自動隧道的一種，也是IETF較為重視、并得到深入研究、有廣闊應用前景的一種網絡過渡機制。6to4隧道的主要應用環境是，它可以使連接到純IPv4網絡上的孤立的IPv6子網或IPv6站點與其它同類站點在尚未獲得純IPv6連接時彼此間進行通信。

(3)兼容地址自動隧道

兼容地址自動隧道是自動隧道的一種，在IETF的RFC中進行規定，但是目前已經不推薦使用這種隧道方式。

(4)6over46over4機制通常只能應用在網絡邊緣，例如企業網和接入網。6over4能夠將沒有直接與IPv6路由。

以上就是IPv4/IPv6的綜合組網技術基本原則的研究，謝謝閱讀，希望能幫到大家，請繼續關注VEVB武林網，我們會努力分享更多優秀的文章。