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浅谈IPv4不够 IPv6前景改怎样走

作者:King   来源:IT165收集  发布日期:2011-12-05 16:41:29

  近段时间以来,关于IPv4地址即将在未来3年枯竭的消息炒得沸沸扬扬。APNIC主席Paul Wilson此前表示“按照目前的发展速度,IPv4地址将于未来3年内枯竭。”那么,互联网界如何做好IPv4向IPv6的平稳过渡,以及如何将IPv6空间自动分配给IPv4地址所有者呢?下面,我们将简要介绍这方面的内容。

  一、IPv4向IPv6转换技术

  由于IPv6与IPv4相比具有诸多的优越性,IPv6代替IPv4已经成为网络发展的必然趋势。然而现有IPv4网络是如此的庞大,以至于短时间之内不可能将它全部废除。因此,需要寻找一种合适的过渡技术来解决这一难题。

  由于无状态 IP/互联网控制消息协议翻译算法(SIIT)、网络地址翻译-协议转换器(NAT-PT)和栈内凸块(BIS)等过渡技术都存在着这样那样的缺点,隧道技术又不能解决IPv6节点与IPv4节点之间相互通信的问题,而在网络中应用代理服务既可以充分利用IP地址资源,又能够保证网络安全,尤其是全能代理协议SOCKS,它可以完成网页浏览、文件传输和远程登陆等所有工作的代理,是可用的功能最强大、应用最灵活、安全性较高的代理,因而基于具有强大功能的 SOCKS代理的IPv4向IPv6过渡技术已经成为一种不错的选择。基于SOCKS的过渡技术分为两种。一种是API内凸块(BIA)技术,这种技术直接在双栈主机上实现IPv4和IPv6的地址转换;另一种是SOCKS64技术,这种技术是通过一个双栈网关来进行IPv4和IPv6的地址转换。

  二、技术分析

  1、BIA技术

  BIA技术在双栈主机的SocketAPI模块与TCP/IP模块之间加入一个 API翻译器。API翻译器包含三个模块:域名解析器,地址映射器和函数映射器。其中,域名解析器负责对IPv4应用程序的请求域名返回一个正确的应答,地址映射器在主机内部维护一张IPv4与IPv6地址对的表格(分配的IPv4地址来自IPv4地址池中,采用未使用的IPv4地址,如 0.0.0.1~ 0.0.0.255),函数映射器负责在IPv4的Socket API函数与IPv6的Socket API函数间相互翻译。

  RFC3338中描述了采用BIA机制的双栈主机与IPv6主机之间相互通信的过程。其中双栈主机DualStack向IPv6主机Host6发起通信的过程如下:

  *当双栈主机DualStack上的IPv4应用向它的域名服务器(DNS)发送查询目的主机的地址请求时,域名解析器拦截了这个请求,并产生一个新的查询请求转发给DNS来解析A和AAAA两种记录。

  *DNS解析出Host6的AAAA记录后,将它返回给域名解析器。

  *域名解析器要求地址映射器为IPv6地址分配一个IPv4地址。

  *地址映射器在IPv4地址池中选择一个未用的保留地址,在映射表中注册后返回给域名解析器。

  *域名解析器为分配的IPv4地址产生一条A记录,返回给IPv4应用程序。

  *IPv4应用程序调用IPv4的SocketAPI函数,函数映射器对调用命令进行拦截,判断其是否来自于IPv6的应用。若不是,跳过翻译程序;否则,函数映射器向地址映射器请求该IPv4地址对应的IPv6地址,地址映射器从映射表中查找后将结果返回。函数映射器使用收到的这个AAAA型地址调用Host6上相应的IPv6socketAPI函数。

  *当函数映射器接收到Host6上IPv6socketAPI函数的应答后,向地址映射器请求与Host6对应的IPv4地址。然后,函数映射器利用此IPv4地址继续完成socketAPI函数的调用。

  由IPv6主机Host6发起到双栈主机DualStack的通信过程相对简单一些。 Host6通过它的DNS解析DualStack的AAAA记录,然后向DualStack发送一个IPv6的数据包。为了通过调用IPv4的API函数和IPv4应用通信,函数映射器检测到IPv6数据包到达Dual Stack后,向地址映射器发送一个IPv4地址请求,并用返回的IPv4地址发起一个IPv4的Socket API调用。然后,函数映射器再向地址映射器请求与该IPv4地址对应的原来的IPv6地址,按照这个地址对Host6答复。

  2、SOCKS64技术

  SOCKS64技术是原有SOCKS协议(IETFRFC1928)的扩展,相当于IP层的代理。它增加了两个新的功能部件*SocksLib*和*Gateway*。*SocksLib*是在客户机一端引入的,它位于应用层和Socket层之间,可以替代应用程序的Socket API和DNS域名解析API。在*Socks Lib*中有一个DNS域名解析代表,它在源节点(客户机C)全权代表到中继服务器(网关G)的域名解析行为。*Gateway*是安装在IPv6和 IPv4双栈网关上的一个增强型的SOCKS服务器,可以完成客户机C(IPvX)和目的端D之间的任何协议组合类型的中继。当*Socks Lib*调用中继时,由父*Gateway*来产生出一个*Gateway*进程(线程)来负责中继连接。

  在SOCKS5中规定,IPv4地址、IPv6地址和域名的全限定域名(FQDN)信息可以用在SOCKS协议格式的地址类型(ATYP)域。SOCKS64技术就是利用这一点,通过DNS域名解析代表将FQDN信息用在ATYP域中从客户机C传到网关G来指出目的地D的位置。

  为此,SOCKS64技术也和BIA技术一样使用了IPv4中未使用的保留地址(称之为伪IP地址),并在*SocksLib*(客户机C处)中引入一个映射表来管理伪IP地址和FQDN之间的映射。

  

Tag标签: IPv4   IPv6  
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