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網路環境要從純IPv4轉換到純IPv6,這需要非常長的一段時間。TWNIC的網址組組長朱志明表示,這兩個協定並存的過度期,少說也要20至30年。
既然不可能短期之內從純IPv4轉成IPv6,如何讓使用者能夠在這兩者間的網路,同時保持連線,而目前較主要的IPv6移轉技術有三個,雙協定堆疊(Dual Stack,以下簡稱雙協定)、穿隧(Tunneling)、轉換(Translation)。
以雙協定技術而言,它是讓網路設備同時具備IPv4與IPv6的網路位址,如果要連線至純IPv4網站,就能用本身的IPv4位址去連接,而IPv6亦然。穿隧技術則是在IPv4網路上建立一個隧道,讓個別獨立的IPv6端點能互通。轉換技術則是三個技術中,唯一能讓純IPv4與純IPv6互連的一個方法,它能夠將IPv4位址轉換成IPv6位址,且IPv6亦然。
而目前最建議使用的IPv6轉移技術為雙協定技術,由於它能夠同時擁有IPv4與IPv6的IP位址,使用者不論要連線到哪個網站都可行。雖然這技術的缺點,是雙協定設備的普及度要夠高。使用者才能隨意連線到IPv4與IPv6的網站。
不過事實上,這技術其實已經默默的出現在我們週遭的設備上,只是我們使用上渾不自覺。像目前市面上的作業系統,其實有95%都支援雙協定,僅剩少數不能使用。而轉換技術雖然能讓IPv4與IPv6互相連接,但卻是最不建議使用的一種方法。這是因為它所能提供的服務人數少,且只支援單純的位址解析。如果有特殊的應用位址,則需要配合應用層閘道器使用,故該技術大多出現在實驗室居多。
企業如果要將網路移轉成具IPv6能力,可以參考下列兩種移轉技術。
1.雙協定技術
所謂的雙協定技術,是每一臺能連網的設備上都具備IPv4與IPv6的處理能力,通常這類設備能同時搭載IPv4與IPv6的IP位址。譬如微軟Windows 7作業系統的網路就有雙協定,它內建IPv4與IPv6位址,只要ISP業者有提供IPv6服務,使用者就能夠連線至IPv6網站。
雙協定技術的優點為設置簡單,並同時提供IPv4與IPv6的功能。使用者透過雙協定技術,可以連線至雙協定堆疊主機、純IPv4主機與純IPv6主機。
不過缺點為,用戶端到伺服器端中間的節點,都必須支援雙協定。否則連線至IPv6網站時,假設傳輸過程經過的節點為純IPv4,就不能連線。也因為這樣,導致每個節點都必須同時消耗1個IPv4及IPv6位址,並增加系統複雜度及管理上困難。
在網路設備方面,目前市面上支援雙協定的產品非常多。事實上,從數年前就有不少網路設備廠商開始投入。而在近幾年更換過網路設備的使用者,大多設備都具有雙協定。而作業系統,目前不論Windows或Linux系統,大多也都具備雙協定功能,只是有些系統的IPv6為預設開啟,有的則需要更新才支援。
而剛剛提到雙協定技術下,一遇到中間節點為IPv4時,則不能連線到IPv6網站。此時,我們可以使用穿隧技術連線到IPv6網站。
穿隧技術
穿隧技術經常用於網路傳輸上,譬如企業經常使用的VPN,就是在2個網路端點間,建立一個Tunnel連接。而IPv6的穿隧技術,是透過IPv4封包與IPv4網路來傳輸IPv6封包的技術。
其方式是透過IPv4網路建立虛擬的網路隧道,來傳輸IPv6封包。而IPv6封包在進入隧道端點前,會包裝成IPv4封包,再藉由IPv4網路傳輸到另一個隧道端點。抵達後,就轉換回原有的IPv6封包,而隧道端點必須為具備雙協定的網路節點。這就像是車流湍急的大馬路上,行人無法直接通過馬路,所以要額外建立地下道給行人使用。
所以在雙協定技術下,遭遇到純IPv4節點時,就會在該節點前後的隧道節點建立隧道來連接到IPv6網站。但該技術只能解決IPv6之間連線不通的問題,對於IPv4與IPv6的互通是無解的。
而目前穿隧技術中,有一種6rd(IPv6 Rapid Deployment)可以在現有的IPv4網路中,快速部署IPv6網路。一般普遍的穿隧技術,是使用者與IPv6網路建立Tunnel。但6rd並不是讓使用者建立,而是ISP會在IPv4網路對IPv6網路的節點,以及用戶連上IPv4的節點上建置6rd交換器。而使用者連線至IPv6網路時,會連線到6rd交換器,並從6rd建立的Tunnel連線至IPv6網路。
2.轉換技術
轉換技術能夠讓純IPv4與純IPv6互通,該技術有多種機制能夠轉換。以NAT-PT(Network Address Translation-Protocol Translation)機制來說,它是一種網路位址及通訊協定轉換器。
由於IPv4與IPv6的封包在格式上完全不同,所以不能互相連線。但透過NAT-PT充當兩者間的翻譯後,能夠讓純IPv4與純IPv6的網路位址互相轉換格式。通常NAT-PT都會建置在IPv4與IPv6的交界節點上,讓IPv4與IPv6互相連線。
這種技術的優點是,它幾乎不用改變網路環境。不過,它的缺點是擴展性差,一臺NAT-PT最多只能服務約2千個用戶,如果ISP要使用,可能需要購買上萬臺設備才能提供給每位用戶IPv6連線。
除此之外,NAT-PT還無法處理封包中Payload的位址轉換。因為像DNS、FTP等應用程式,是利用Payload傳送位址資料,而要使用這類應用時,需要額外加裝ALG(Application Level Gateway),例如DNS-ALG、FTP-ALG等。因此只要有不同的應用需求,就需要加裝該應用的ALG轉換。
因為有這麼多不便,所以轉換技術大多都出現在實驗室,或是某些小公司的應用(需要轉換成IPv6,但卻不想變動太多)。不過該方法只能算是純IPv4轉純IPv6過渡期中,用來應急的技術。
不過NAT-PT目前已被網際網路工程任務組(Internet Engineering Task Force,IETF)否決,而近期較受關注的標準為NAT64和DNS64,它們簡化了NAT-PT機制,只留下IPv6轉IPv4的功能,讓純IPv6用戶能連線到IPv4網站。
IPv6的穿隧架構
穿隧技術的出現,是為了因應IPv6建置初期,由於IPv6端點數不多,所以有很多端點不能互連。而穿隧技術,是依賴現有的IPv4網路上建立虛擬隧道,讓各個IPv6端點能夠互相連結。
介紹IPv6技術的相關網址
IPv6相關情報
IPv6 Forum Taiwan http://www.ipv6.org.tw
台灣NGN IPv6移轉技術入口網 http://www.rd.ipv6.org.tw
中華電信研究所IPv6測試實驗室 http://interop.ipv6.org.tw
IPv6 Taiwan https://sites.google.com/a/unitedlab.net/ipv6
IPv4現況
Potaroo網站 http://www.potaroo.net/tools/ipv4
IPv4枯竭計數器 http://inetcore.com/project/ipv4ec
IPv6連線測試
Test-ipv6 http://test-ipv6.com
TestMyipv6 http://testmyipv6.com
IPv4與IPv6位址轉換
Mxkit http://mxkit.com
SubnetOnline http://www.subnetonline.com
IPv6應用網站
Facebook http://www.v6.facebook.com
Google http://ipv6.google.com
中華電信IPv6服務 http://www.ipv6.hinet.net
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