1 前言
與IPv4相比，IPv6具有許多新的特點(diǎn)，如簡化的IP包頭格式、主機(jī)地址自動(dòng)配置、認(rèn)證和加密以及較強(qiáng)的移動(dòng)支持能力等。對(duì)于運(yùn)營商來說，比較有吸引力的特點(diǎn)有兩個(gè)：一是IPv6所具有的龐大地址空間，其采用的128位的地址格式，如果分配合理，可以滿足目前所有應(yīng)用的地址需求；其次，IPv6對(duì)移動(dòng)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)具有較強(qiáng)的支持能力，它克服了Mobile IPv4固有的一些缺點(diǎn)，從而成為未來第三代移動(dòng)通信的重要協(xié)議之一。
目前，國際上對(duì)IPv6的各項(xiàng)研究和實(shí)驗(yàn)已經(jīng)展開，如法國的INRIA、日本的KAME和美國的NRL等研究機(jī)構(gòu)分別研制了不同平臺(tái)上的IPv6系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件。的廠商如Cisco、NEC、Nokia和Juniper等也已分別研制了面向IPv6網(wǎng)絡(luò)的路由器產(chǎn)品。更為重要的是，在國際上已經(jīng)出現(xiàn)了一些商用的IPv6網(wǎng)絡(luò)，如日本的IIJ和NTT。在這種大環(huán)境下，我國運(yùn)營商研究和建立自己的IPv6網(wǎng)絡(luò)則是大勢所趨。
若要建立IPv6網(wǎng)絡(luò)，首先要處理現(xiàn)有IPv4網(wǎng)絡(luò)和未來IPv6網(wǎng)絡(luò)之間的關(guān)系，從而最終實(shí)現(xiàn)IPv4向IPv6的平滑過渡?？梢赃@么說，能否成功解決好IPv4/IPv6過渡問題，是IPv6網(wǎng)絡(luò)在未來能否成功的關(guān)鍵。目前，人們已經(jīng)研究了許多過渡技術(shù)和方案，它們?yōu)榻鉀Q過渡問題提供了一系列的工具，在使用這些工具時(shí)，需要根據(jù)運(yùn)營商網(wǎng)絡(luò)的實(shí)際情況進(jìn)行實(shí)施。這里主要從網(wǎng)絡(luò)的角度討論如何實(shí)現(xiàn)這兩者的過渡。
2 IPv4/IPv6過渡的內(nèi)容
從IPv4到IPv6的過渡是一個(gè)非常復(fù)雜的過程，由于網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議發(fā)生了變化，從而影響了從鏈路層到應(yīng)用層多個(gè)層面的操作。從運(yùn)營商的角度來看，IPv4/IPv6的過渡可分成四部分。
（1）網(wǎng)絡(luò)的過渡
網(wǎng)絡(luò)的過渡指的是在建設(shè)IPv6網(wǎng)絡(luò)時(shí)，如何合理地利用和升級(jí)現(xiàn)有IPv4網(wǎng)絡(luò)的路由器和鏈路資源。實(shí)際上，IPv4網(wǎng)絡(luò)和IPv6網(wǎng)絡(luò)在邏輯上是兩個(gè)獨(dú)立的網(wǎng)絡(luò)，它們之間是不兼容的，如何把兩個(gè)邏輯網(wǎng)絡(luò)映射到物理網(wǎng)絡(luò)是一個(gè)非常重要的問題。為了支持和運(yùn)行IPv6協(xié)議，運(yùn)營商有兩種選擇：一是用軟件升級(jí)現(xiàn)有的IPv4路由器，使它可運(yùn)行IPv6協(xié)議；另一種方法是直接采用新的IPv6路由器和鏈路資源，這樣，它們?cè)谖锢砩暇褪莾蓚€(gè)獨(dú)立的網(wǎng)絡(luò)。
（2）用戶（主機(jī)）的過渡
由于IPv4協(xié)議出現(xiàn)得較早，因此它是目前大多數(shù)主機(jī)操作系統(tǒng)的主要配置，并且普通用戶已經(jīng)接受了它，如果引入新的IPv6協(xié)議，不可避免地需要升級(jí)用戶的終端設(shè)備，這種升級(jí)包括用戶端的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議和應(yīng)用程序的升級(jí)，目前，由于IPv6網(wǎng)絡(luò)向用戶提供的特色業(yè)務(wù)很少，因此，IPv6網(wǎng)絡(luò)對(duì)普通用戶缺乏吸引力，用戶的缺乏又會(huì)對(duì)ISP的贏利造成嚴(yán)重影響，一定程度上阻礙了IPv6技術(shù)的推廣。
（3）應(yīng)用程序的過渡
目前的大多數(shù)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序都是基于IPv4協(xié)議的，基于IPv6協(xié)議的應(yīng)用程序很少，應(yīng)用程序的缺乏導(dǎo)致IPv6網(wǎng)絡(luò)向用戶可提供的業(yè)務(wù)也很少。由于未來開發(fā)的應(yīng)用程序?qū)τ诘蛯訁f(xié)議是透明的，因此既可使用IPv4協(xié)議，又可使用IPv6協(xié)議，這需要業(yè)界的共同努力。另外，將來IPv6在得到大家的普遍支持后，用戶還可繼續(xù)使用原來的純IPv4的應(yīng)用程序。
（4）IPv4/IPv6網(wǎng)絡(luò)互通
IPv6網(wǎng)絡(luò)和IPv4網(wǎng)絡(luò)是兩個(gè)獨(dú)立的邏輯網(wǎng)絡(luò)，但在過渡的過程中，兩者將會(huì)長期存在。如果主機(jī)不支持雙棧，那么就必然存在純IPv4和純IPv6節(jié)點(diǎn)之間的互通問題，這也是過渡時(shí)期必須面對(duì)的主要問題之一。目前，這個(gè)問題的主要解決方案是NAT-PT，但它在支持?jǐn)?shù)據(jù)的透明性方面具有一定的問題。
本文主要針對(duì)網(wǎng)絡(luò)的過渡進(jìn)行討論，網(wǎng)絡(luò)的過渡與其他過渡內(nèi)容是密切相關(guān)的，脫離了用戶（主機(jī)）的過渡、應(yīng)用程序的過渡及IPv4/IPv6的網(wǎng)絡(luò)互通，網(wǎng)絡(luò)的過渡就無法進(jìn)行，因此，這四方面的演進(jìn)是同時(shí)進(jìn)行的。
與IPv4相比，IPv6具有許多新的特點(diǎn)，如簡化的IP包頭格式、主機(jī)地址自動(dòng)配置、認(rèn)證和加密以及較強(qiáng)的移動(dòng)支持能力等。對(duì)于運(yùn)營商來說，比較有吸引力的特點(diǎn)有兩個(gè)：一是IPv6所具有的龐大地址空間，其采用的128位的地址格式，如果分配合理，可以滿足目前所有應(yīng)用的地址需求；其次，IPv6對(duì)移動(dòng)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)具有較強(qiáng)的支持能力，它克服了Mobile IPv4固有的一些缺點(diǎn)，從而成為未來第三代移動(dòng)通信的重要協(xié)議之一。
目前，國際上對(duì)IPv6的各項(xiàng)研究和實(shí)驗(yàn)已經(jīng)展開，如法國的INRIA、日本的KAME和美國的NRL等研究機(jī)構(gòu)分別研制了不同平臺(tái)上的IPv6系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件。的廠商如Cisco、NEC、Nokia和Juniper等也已分別研制了面向IPv6網(wǎng)絡(luò)的路由器產(chǎn)品。更為重要的是，在國際上已經(jīng)出現(xiàn)了一些商用的IPv6網(wǎng)絡(luò)，如日本的IIJ和NTT。在這種大環(huán)境下，我國運(yùn)營商研究和建立自己的IPv6網(wǎng)絡(luò)則是大勢所趨。
若要建立IPv6網(wǎng)絡(luò)，首先要處理現(xiàn)有IPv4網(wǎng)絡(luò)和未來IPv6網(wǎng)絡(luò)之間的關(guān)系，從而最終實(shí)現(xiàn)IPv4向IPv6的平滑過渡?？梢赃@么說，能否成功解決好IPv4/IPv6過渡問題，是IPv6網(wǎng)絡(luò)在未來能否成功的關(guān)鍵。目前，人們已經(jīng)研究了許多過渡技術(shù)和方案，它們?yōu)榻鉀Q過渡問題提供了一系列的工具，在使用這些工具時(shí)，需要根據(jù)運(yùn)營商網(wǎng)絡(luò)的實(shí)際情況進(jìn)行實(shí)施。這里主要從網(wǎng)絡(luò)的角度討論如何實(shí)現(xiàn)這兩者的過渡。
2 IPv4/IPv6過渡的內(nèi)容
從IPv4到IPv6的過渡是一個(gè)非常復(fù)雜的過程，由于網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議發(fā)生了變化，從而影響了從鏈路層到應(yīng)用層多個(gè)層面的操作。從運(yùn)營商的角度來看，IPv4/IPv6的過渡可分成四部分。
（1）網(wǎng)絡(luò)的過渡
網(wǎng)絡(luò)的過渡指的是在建設(shè)IPv6網(wǎng)絡(luò)時(shí)，如何合理地利用和升級(jí)現(xiàn)有IPv4網(wǎng)絡(luò)的路由器和鏈路資源。實(shí)際上，IPv4網(wǎng)絡(luò)和IPv6網(wǎng)絡(luò)在邏輯上是兩個(gè)獨(dú)立的網(wǎng)絡(luò)，它們之間是不兼容的，如何把兩個(gè)邏輯網(wǎng)絡(luò)映射到物理網(wǎng)絡(luò)是一個(gè)非常重要的問題。為了支持和運(yùn)行IPv6協(xié)議，運(yùn)營商有兩種選擇：一是用軟件升級(jí)現(xiàn)有的IPv4路由器，使它可運(yùn)行IPv6協(xié)議；另一種方法是直接采用新的IPv6路由器和鏈路資源，這樣，它們?cè)谖锢砩暇褪莾蓚€(gè)獨(dú)立的網(wǎng)絡(luò)。
（2）用戶（主機(jī)）的過渡
由于IPv4協(xié)議出現(xiàn)得較早，因此它是目前大多數(shù)主機(jī)操作系統(tǒng)的主要配置，并且普通用戶已經(jīng)接受了它，如果引入新的IPv6協(xié)議，不可避免地需要升級(jí)用戶的終端設(shè)備，這種升級(jí)包括用戶端的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議和應(yīng)用程序的升級(jí)，目前，由于IPv6網(wǎng)絡(luò)向用戶提供的特色業(yè)務(wù)很少，因此，IPv6網(wǎng)絡(luò)對(duì)普通用戶缺乏吸引力，用戶的缺乏又會(huì)對(duì)ISP的贏利造成嚴(yán)重影響，一定程度上阻礙了IPv6技術(shù)的推廣。
（3）應(yīng)用程序的過渡
目前的大多數(shù)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序都是基于IPv4協(xié)議的，基于IPv6協(xié)議的應(yīng)用程序很少，應(yīng)用程序的缺乏導(dǎo)致IPv6網(wǎng)絡(luò)向用戶可提供的業(yè)務(wù)也很少。由于未來開發(fā)的應(yīng)用程序?qū)τ诘蛯訁f(xié)議是透明的，因此既可使用IPv4協(xié)議，又可使用IPv6協(xié)議，這需要業(yè)界的共同努力。另外，將來IPv6在得到大家的普遍支持后，用戶還可繼續(xù)使用原來的純IPv4的應(yīng)用程序。
（4）IPv4/IPv6網(wǎng)絡(luò)互通
IPv6網(wǎng)絡(luò)和IPv4網(wǎng)絡(luò)是兩個(gè)獨(dú)立的邏輯網(wǎng)絡(luò)，但在過渡的過程中，兩者將會(huì)長期存在。如果主機(jī)不支持雙棧，那么就必然存在純IPv4和純IPv6節(jié)點(diǎn)之間的互通問題，這也是過渡時(shí)期必須面對(duì)的主要問題之一。目前，這個(gè)問題的主要解決方案是NAT-PT，但它在支持?jǐn)?shù)據(jù)的透明性方面具有一定的問題。
本文主要針對(duì)網(wǎng)絡(luò)的過渡進(jìn)行討論，網(wǎng)絡(luò)的過渡與其他過渡內(nèi)容是密切相關(guān)的，脫離了用戶（主機(jī)）的過渡、應(yīng)用程序的過渡及IPv4/IPv6的網(wǎng)絡(luò)互通，網(wǎng)絡(luò)的過渡就無法進(jìn)行，因此，這四方面的演進(jìn)是同時(shí)進(jìn)行的。