IPv4/v6综合组网研究:隧道策略( 二 )


在3种组网策略中,双栈策略通常解决的是IPv6网络中的双栈主机(平时只有IPv6地址而无IPv4地址)如何与外部IPv4网络中的网元(只拥有IPv4地址)进行通信的问题,一般只能用在内部网络中,不适合应用于骨干网和核心网 。翻译策略不需要任何的协议调整就答应IPv4网与IPv6网方便地互通,但这种互通的通信效率不高,且限制了一些通用协议的应用,如IPsec、组播协议等,因此就目前的技术水平来看,出于扩展性等性能方面的考虑,在进行核心网和骨干网互联时,一般不适宜采用这种技术 。通常,双栈策略和翻译策略用于企业网或驻地网;而在组建核心网和骨干网时,则采用隧道策略 。下面重点介绍隧道策略 。
隧道策略
隧道策略是IPv4/v6综合组网技术中经常用到的一种机制 。隧道利用一种协议来传输另一种协议的数据 。它包括隧道入口和隧道出口(隧道终点),这些隧道端点通常都是双栈节点 。在隧道入口,以一种协议的形式来对另外一种协议的数据进行封装并发送;在隧道出口,对接收到的协议数据解封装,并做相应的处理 。通常,在隧道入口还要维护一些与隧道相关的信息,如记录隧道MTU等参数;在隧道出口,出于安全性考虑,要对封装的数据进行过滤,以防止来自外部的恶意攻击 。
隧道策略通常按配置方式进行区分,有手工配置隧道和自动隧道两种类型 。在骨干网和核心网中经常采用的MPLS隧道可以通过手工和自动两种形式进行配置 。
手工配置隧道包括Manual Tunnel(RFC2893)和GRE(RFC2473)两种类型 。Manual Tunnel在隧道入口必须显式指定隧道终点的IPv4地址(双向);GRE主要应用在个别IPv6主机或网络需要通过IPv4网络进行通信的场合,其他应用与Manual Tunnel基本相同 。手工配置隧道方式实现相对简单,但扩展性较差,当隧道增多时,隧道配置和维护的工作量较大,故适合于综合组网的初期 。在综合组网后期,其也可以以“缺省隧道”的方式而存在 。
自动隧道包括隧道代理(Tunnel Broker)、6to4隧道、6over4隧道、ISATAP(Intra-Site Automatic Tunnel Addressing Protocol)隧道、TEREDO隧道、MPLS隧道、兼容地址自动隧道等 。其中兼容自动隧道方式已不推荐使用,其扩展性较差,这里就不介绍了 。下面重点介绍其他方式 。
隧道代理(RFC3053)
隧道代理通常应用于独立的小型IPv6站点,非凡是独立分布在IPv4互联网中的IPv6主机需要连接到已有的IPv6网的情况 。它提供了一种简化配置隧道的方法,可以减少繁重的隧道配置工作 。其思想就是通过专用的服务器自动治理用户发出的隧道请求 。用户通过隧道代理能够方便地和IPv6网络建立隧道连接,从而访问外部可用的IPv6资源 。隧道代理为早期的IPv6提供商提供了一种非常简捷的接入方式 。目前在台湾和日本已有一些应用 。
6to4隧道(RFC3056)
6to4隧道是IETF较为重视并得到深入研究的有广阔应用前景的一种网络过渡机制,可以使连接到纯IPv4网络上的孤立IPv6子网或IPv6站点与其他同类站点在尚未获得纯IPv6连接时彼此间进行通信 。在IPv4网络内可以采用多种路由协议(OSPF、BGP、RIP、IS-IS等),在两个6to4域之间可以通过MP-BGP路由方式实现路由可达 。
6to4隧道采用非凡的IPv6地址 。IANA(因特网编号分配委员会)为6to4隧道方式地分配了一个永久性的IPv6格式前缀0x2002,表示成IPv6地址前缀格式为2002::/16 。假如一个用户站点拥有至少一个有效的全球惟一的32位IPv4地址(v4ADDR),那么该用户站点将不需要任何分配申请即可拥有如下的IPv6地址前缀2002:(v4ADDR)::/48 。
6to4隧道的应用环境有两种:一种是通信双方都处于6to4域中,并且均采用6to4地址;另一种是通信的一端处于6to4域中,并采用6to4地址,而另一端则处于纯IPv6域中,采用纯IPv6地址,此时应使用6to4中继器进行连接 。6to4中继器在其纯IPv6接口上参与IPv6单播路由协议;在6to4伪接口上参与IPv6单播路由协议;在支持6to4的IPv4接口上参与IPv4单播路由协议 。

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