隧道技術(shù)
隧道技術(shù),顧名思義就是通過(guò)某種方式在IPv4網(wǎng)絡(luò )中建立起一條“隧道”,使得IPv6數據包能夠在IPv4網(wǎng)絡(luò )中傳輸,從而實(shí)現IPv6孤島之間的相互通信。
隧道技術(shù)的實(shí)現原理是進(jìn)行數據包的封裝和解封裝,當源IPv6節點(diǎn)需要向目標IPv6節點(diǎn)發(fā)送數據時(shí),它會(huì )在本地建立一條隧道,將IPv6數據包加上IPv4地址協(xié)議頭封裝在IPv4數據包中,這個(gè)數據包以目標IPv6節點(diǎn)對應的IPv4地址為目的地址。這個(gè)封裝好的IPv4數據包被發(fā)送到IPv4網(wǎng)絡(luò )中經(jīng)過(guò)一系列轉發(fā)到達隧道終點(diǎn),并進(jìn)行解封裝操作,將IPv6數據包從IPv4數據包中提取出來(lái),根據解封裝后的原始數據包目的地址將其發(fā)送給目的主機進(jìn)行處理。
隧道技術(shù)只需要在隧道的入口和出口處進(jìn)行修改,對網(wǎng)絡(luò )的其他部分沒(méi)有特殊要求,因此實(shí)現起來(lái)相對容易,成本較低,但不能完全解決IPv4和IPv6之間的兼容性問(wèn)題,無(wú)法做到IPv4節點(diǎn)和IPv6節點(diǎn)之間的相互通信。同時(shí),隧道技術(shù)會(huì )增加網(wǎng)絡(luò )的復雜性和管理難度,需要管理員具備較高的技術(shù)水平和維護能力,網(wǎng)絡(luò )運行維護成本大大增加。
雙棧技術(shù)
雙棧技術(shù)是指在同一設備上同時(shí)運行IPv4和IPv6兩套協(xié)議棧,從而能夠同時(shí)處理IPv4和IPv6兩種不同協(xié)議的數據包,實(shí)現IPv4和IPv6網(wǎng)絡(luò )的互通。運行雙棧協(xié)議的節點(diǎn)在接收到數據包時(shí),會(huì )根據數據包類(lèi)型,來(lái)決定使用哪種協(xié)議進(jìn)行處理。在雙棧技術(shù)的實(shí)施過(guò)程中,包括路由器、交換機、服務(wù)器等網(wǎng)絡(luò )設備都需要同時(shí)支持IPv4和IPv6雙協(xié)議棧,從而滿(mǎn)足對IPv4和IPv6數據包的接收、處理和轉發(fā),保證無(wú)論是IPv4還是IPv6用戶(hù),都可以在網(wǎng)絡(luò )中正常使用服務(wù),無(wú)需擔心兼容性問(wèn)題。
雙棧技術(shù)在應用中也存在很大的局限性。一方面,實(shí)施雙棧技術(shù)需要對現有的網(wǎng)絡(luò )設備和終端進(jìn)行全面更換升級,需要額外的配置和管理工作,增加了網(wǎng)絡(luò )管理的復雜性和成本,且容易對現有網(wǎng)絡(luò )的正常運行造成影響。另一方面,雙棧技術(shù)需要網(wǎng)絡(luò )設備同時(shí)具有IPv4和IPv6地址,并沒(méi)有緩解IPv4地址資源枯竭的問(wèn)題。
翻譯技術(shù)
翻譯技術(shù)的原理是將私網(wǎng)IPv4地址與公網(wǎng)IPv4地址建立映射關(guān)系,使多個(gè)私網(wǎng)地址共享一個(gè)公網(wǎng)地址,從而達到節省IPv4地址的目的。而隨著(zhù)IPv6網(wǎng)絡(luò )的快速發(fā)展,翻譯技術(shù)逐漸演變成IPv6改造技術(shù)中的協(xié)議翻譯技術(shù),即將IPv4協(xié)議報文翻譯成IPv6協(xié)議報文,或者是將IPv6報文翻譯成IPv4報文。
目前行業(yè)中主流的翻譯技術(shù)主要有NAT-PT、IVI和NAT64與DNS64等方式,這幾種技術(shù)手段都能夠實(shí)現IPv4與IPv6的相互通信,IVI和NAT64技術(shù)通過(guò)一對多的映射關(guān)系,在一定程度上緩解了IPv4地址緊張的局面,因此在很長(cháng)一段時(shí)間里,翻譯技術(shù)成為行業(yè)中實(shí)現IPv6升級改造的常用技術(shù)手段。然而翻譯技術(shù)也存在網(wǎng)絡(luò )延遲增加、IP地址格式受限、兼容性無(wú)法得到保障以及網(wǎng)絡(luò )配置與維護難度和成本增加等諸多問(wèn)題,限制了IPv6升級改造的大范圍展開(kāi)。
反向代理技術(shù)
IPv6改造反向代理技術(shù)是指在用戶(hù)與目標服務(wù)器之間部署反向代理服務(wù)器,由代理服務(wù)器來(lái)完成對用戶(hù)請求和服務(wù)器響應的轉發(fā),從而實(shí)現IPv4與IPv6網(wǎng)絡(luò )之間的通信。
當IPv6用戶(hù)向IPv4服務(wù)器發(fā)起訪(fǎng)問(wèn)請求時(shí),DNS會(huì )將記錄指向反向代理服務(wù)器的IPv6地址,反向代理服務(wù)器得到用戶(hù)請求后,利用代理服務(wù)器的IPv4地址向網(wǎng)站應用服務(wù)源站發(fā)起請求。IPv4服務(wù)器接收到轉發(fā)的訪(fǎng)問(wèn)請求后,會(huì )將響應內容反饋至反向代理服務(wù)器,反向代理服務(wù)器通過(guò)IPv6地址將IPv4服務(wù)器反饋的內容轉發(fā)給IPv6客戶(hù)端。
反向代理只需要對DNS解析記錄做變更,無(wú)需對現有架構做變更,部署靈活方便,降低了改造周期和成本,同時(shí)在用戶(hù)和應用服務(wù)器之間增加了一道隔離屏障,提高了服務(wù)安全性。但一個(gè)顯著(zhù)的問(wèn)題是,在請求數量較大時(shí),代理服務(wù)器的負載就會(huì )變得非常高,會(huì )對實(shí)際訪(fǎng)問(wèn)效果造成一定影響。
針對反向代理的這一弊端,國科云IPv6改造服務(wù)基于云解析系統,在流量集中區域部署多臺反向代理服務(wù)器,將代理轉換的目標域名同時(shí)解析到多臺代理服務(wù)器IP上,實(shí)現反向代理的負載均衡,同時(shí)可以根據用戶(hù)IP判斷其所在位置為其匹配就近的反向代理服務(wù)器,解決了代理服務(wù)器負載過(guò)高的難題,能夠為各行業(yè)用戶(hù)提供周期短、部署靈活、適用性高的IPv6升級改造服務(wù),實(shí)現IPv4到IPv6網(wǎng)絡(luò )的平滑過(guò)渡,目前已廣泛應用于政府部門(mén)、金融、央國企等重點(diǎn)領(lǐng)域中。