一旦IPv6投入應用，看起來(lái)網(wǎng)絡(luò )中所有的主機都必須升級。對于要處理包含成千上萬(wàn)個(gè)主機的全球公司網(wǎng)絡(luò )的網(wǎng)絡(luò )管理者而言，這種挑戰很令人沮喪。但是，實(shí)際情況并非如此，研究向IPv6過(guò)渡的人士正在致力于IPv6的設計及IPv6所支持的協(xié)議和機制，以實(shí)現得體的漸進(jìn)的升級。如果能有條理地、明智地進(jìn)行現有網(wǎng)絡(luò )向IPv6的升級，升級的影響可能較小。本章將討論目前已提出的平滑過(guò)渡策略。
在RFC 1933(主機和路由器向IPv6過(guò)渡的機制)、RFC 2185(向IPv6過(guò)渡的選路問(wèn)題)、R F C 2 0 7 1 (網(wǎng)絡(luò )重新編號概觀(guān)：為何需要及需要什么)以及RFC 2072(路由器重新編號指導)等文檔中都涉及有關(guān)向IPv6過(guò)渡的討論。還有一些有關(guān)向IPv6過(guò)渡和商業(yè)環(huán)境中向IPv6升級的Internet草案正在制訂中。
向IPv6過(guò)渡必定是漸進(jìn)的?？紤]到目前已經(jīng)有大量網(wǎng)絡(luò )和節點(diǎn)連接到Internet，人們無(wú)法接受大量的切換形式的升級。這種升級要求網(wǎng)絡(luò )管理員為Internet上的每個(gè)主機和路由器都找到并安裝新版本的網(wǎng)絡(luò )軟件，考慮到目前有很多不同的平臺運行著(zhù)IPv4，這種做法將很難實(shí)現。
與此相似，隨著(zhù)網(wǎng)絡(luò )廠(chǎng)商和開(kāi)發(fā)者逐漸將IPv6引入不同的平臺，隨著(zhù)網(wǎng)絡(luò )管理者逐漸確定自己所需要的IPv6功能，向IPv6過(guò)渡也將是一個(gè)相對緩慢的過(guò)程。預計IPv4和IPv6將長(cháng)期共存，也許將永遠共存。大多數過(guò)渡策略都依靠協(xié)議隧道的兩路方法，即至少在最初，將來(lái)自IPv6島的IPv6包封裝在 IPv4包中，然后在廣泛分布的IPv4海洋中傳送。經(jīng)過(guò)過(guò)渡的早期階段，越來(lái)越多的I P網(wǎng)絡(luò )和設備將支持IPv6。但即使在過(guò)渡的后期階段， IPv6封裝仍將提供跨越只支持IPv4的骨干網(wǎng)和其他堅持使用IPv4的網(wǎng)絡(luò )的連接能力。另一路策略是雙棧方法，即主機和路由器在同一網(wǎng)絡(luò )接口上運行IPv4棧和IPv6棧。這樣，雙棧節點(diǎn)既可以接受和發(fā)送IPv4包，也可以接受和發(fā)送IPv6包，因而兩個(gè)協(xié)議可以在同一網(wǎng)絡(luò )中共存。
見(jiàn)圖1，隧道方法用于連接處于IPv4海洋中的各孤立的IPv6島。此方法要求隧道兩端的IPv6節點(diǎn)都是雙棧節點(diǎn)(見(jiàn)下節)，即也能夠發(fā)送IPv4包。將 IPv6封裝在IPv4中的過(guò)程與其他協(xié)議封裝相似：隧道一端的節點(diǎn)把IPv6數據報作為要發(fā)送給隧道另一端節點(diǎn)的IPv4包中的凈荷數據，這樣就產(chǎn)生了包含IPv6數據報的IPv4數據報流。在圖1 2 - 1中，節點(diǎn)A和節點(diǎn)B都是只支持IPv6的節點(diǎn)。如果節點(diǎn)A要向B發(fā)送包，A只是簡(jiǎn)單地把IPv6頭的目的地址設為B的IPv6地址，然后傳遞給路由器X；X對IPv6包進(jìn)行封裝，然后將IPv4頭的目的地址設為路由器Y的IPv4地址；若路由器Y收到此IPv4包，則首先拆包，如果發(fā)現被封裝的IPv6包是發(fā)給節點(diǎn)B的，Y就將此包正確地轉發(fā)給B。
與IPv4兼容的IPv6地址
剛剛介紹了包含IPv4地址的IPv6地址。這些地址有兩類(lèi)： IPv4兼容地址和IPv4映射地址。IPv4兼容地址是指在1 2 8位地址中，高階的9 6位全部為0，而最后的3 2位包含IPv4地址。能夠自動(dòng)將IPv6包以隧道方式在IPv4網(wǎng)絡(luò )中傳送的IPv4 / IPv6節點(diǎn)將使用這些地址。
雙棧節點(diǎn)則對于IPv4包和IPv6包都使用相同的地址。只支持IPv4的節點(diǎn)向雙棧節點(diǎn)發(fā)送包時(shí)，使用雙棧節點(diǎn)的IPv4地址；而只支持IPv6的節點(diǎn)則使用雙棧節點(diǎn)的IPv6地址，即將原IPv4地址填充0后成為1 2 8位?？傊?，這類(lèi)節點(diǎn)可以作為路由器鏈接IPv6網(wǎng)絡(luò )，采用自動(dòng)隧道方式穿越IPv4網(wǎng)絡(luò )。該路由器從本地IPv6網(wǎng)絡(luò )接收IPv6包，將這些包封裝在IPv4包中，然后使用IPv4兼容地址發(fā)送給IPv4網(wǎng)絡(luò )另一端的另一個(gè)雙棧路由器。如此繼續，封裝的包將通過(guò)IPv4網(wǎng)絡(luò )群轉發(fā)，直至到達隧道另一端的雙棧路由器，由該路由器對IPv4包拆包，釋放出IPv6包并轉發(fā)給本地的IPv6主機。
配置隧道和自動(dòng)隧道
配置隧道和自動(dòng)隧道的主要區別在于：只有執行隧道功能的節點(diǎn)的IPv6地址是IPv4兼容地址時(shí)，自動(dòng)隧道才是可行的。在為執行隧道功能的節點(diǎn)建立I P地址時(shí)，自動(dòng)隧道方法無(wú)需進(jìn)行配置；而配置隧道方法則要求隧道末端節點(diǎn)使用其他機制來(lái)獲得其IPv4地址，例如采用D H C P、人工配置或其他IPv4的配置機制。
IPv6隧道類(lèi)型
可以作為隧道端點(diǎn)的節點(diǎn)有幾種不同的組合類(lèi)型，圖1 2 - 2描述了這些不同隧道的操作情形。圖中的互聯(lián)網(wǎng)絡(luò )由三個(gè)網(wǎng)絡(luò )、兩個(gè)路由器和兩臺主機組成，它使用了如下幾種不同的隧道類(lèi)型。但是，為了區別這些不同類(lèi)型的隧道，根據所演示的隧道類(lèi)型，圖中的實(shí)體可能是只支持IPv4、只支持IPv6或者IPv4 / IPv6雙棧。
不同的隧道類(lèi)型包括：
路由器-路由器隧道。路由器X和路由器Y使用隧道方式來(lái)傳送經(jīng)過(guò)網(wǎng)絡(luò )O的包，而網(wǎng)絡(luò )O只支持IPv4。主機A可以透明地將IPv6包發(fā)送給主機B，這兩個(gè)主機都不必考慮中間插入的IPv4網(wǎng)絡(luò )(即網(wǎng)絡(luò )O )。這種情況下，主機A和主機B都是只支持IPv6的節點(diǎn)。
路由器-主機隧道。此時(shí)網(wǎng)絡(luò )M只支持IPv4，但主機B同時(shí)運行IPv4和IPv6，網(wǎng)絡(luò )的其他部分都只支持IPv6。這種情況下，隧道傳送發(fā)生在路由器Y和主機B之間。在網(wǎng)絡(luò )的其他部分，IPv6包可以自由傳送。但是路由器Y必須將IPv6包封裝在IPv4包中，以便通過(guò)只支持IPv4的網(wǎng)絡(luò )M。
主機-主機隧道。假設此時(shí)只有主機A和主機B同時(shí)支持IPv4和IPv6，而網(wǎng)絡(luò )的其他部分都只支持IPv4。這種情況下，隧道傳送發(fā)生在主機A和主機B之間。對于發(fā)往主機B的IPv6包，主機A必須把它們封裝在IPv4包中，以便由只支持IPv4的路由器來(lái)運載。
主機-路由器隧道。假設此時(shí)主機A和路由器X為雙棧節點(diǎn)，網(wǎng)絡(luò )N只支持IPv4，而網(wǎng)絡(luò )的其他部分都只支持IPv6。這種情況下，主機A僅對發(fā)往路由器X的IPv6包采用隧道方式；一旦通過(guò)了只支持IPv4的網(wǎng)絡(luò )N，路由器X就對這些通過(guò)隧道傳送的包拆包，然后按正常方式通過(guò)IPv6網(wǎng)絡(luò )轉發(fā)。
