问题描述

随着 IPv4 地址短缺（枯竭）问题日益加剧，以及 IPv6 的先进性，IPv4 过渡为 IPv6 势在必行。从 IPv4 网络向 IPv6 迁移已经成为各网络当前的工作重点。虽然 IPv6 是解决地址短缺的终极方案，但由于业务延续性的需要，IPv4 网络将继续保留相当长时间；

当前网络不会在一夜之间突然完成从 IPv4 到 IPv6 环境的切换。因为 IPv6 与 IPv4 的不兼容性，所以需要对原有的 IPv4 设备进行替换。但是如果贸然将 IPv4 设备大量替换所需成本会非常巨大，且现网运行的业务也会中断，显然并不可行。所以，IPv4 向 IPv6 过渡是一个渐进的过程。在过渡初期，IPv4 网络已经大量部署，而 IPv6 网络只是散落在各地的“孤岛”，需要借助各种 IPv6 过渡技术来实现 IPv6 业务互通；

在网络向 IPv6 演进的过程中，部署 IPv4 地址和 IPv6 地址共存的网络将无可回避。当前世界上不同地区对部署 IPv6 的需求强烈程度不一，且当前 IPv4 网络仍然占主流地位，所以短时间内 IPv6 和 IPv4 将会共存；

我们需要一些网络过渡技术，来实现 IPv4 到 IPv6 网络的切换；

解决方案

在 IPv4 和 IPv6 共存时期的过渡技术，包括 IPv6 over IPv4 Tunnel、6PE、6VPE、IPv4 over IPv6、NAT64、IVI 等；

注意，没有最好的过渡技术方案，没有任何一种技术方案能够解决所有问题，通常是多种技术组合成不同的过渡方案，满足不同的网络访问场景；

将 IPv4 Network 演变为 IPv6 Network 主要有以下三类技术：

隧道技术（Tunneling）

1）解释：将 IPv4 Traffic 封装在 IPv6 Tunnel 中，或者将 IPv6 Traffic 封装在 IPv4 Tunnel 中；
2）时期：在 IPv4 过渡 IPv6 的前期（IPv6 over IPv4）或后期（IPv4 over IPv6）；
3）优缺：仅适用于实现孤岛互通的临时状态，并不适用于长期、稳定的业务形态；
4）要求：部署隧道技术的设备（一般是隧道端点）需支持双栈及相应的隧道技术；

场景：
1）适用于在 IPv4 传输网络中实现 IPv6 孤岛间的互通；（IPv6 over IPv4）
2）或者在 IPv6 传输网络中实现 IPv4 孤岛间的互通；（IPv4 over IPv6）

双栈技术（Dual Stack）

1）解释：设备支持 IPv4/IPv6 协议，两者在网络中同时部署并独立运行，在一段时间内并存；
2）时期：在 IPv4 过渡 IPv6 的中期；
3）优缺：对现有 IPv4 业务影响较小。演进方案相对简单、易理解。网络规划设计工作量相对更少；
4）要求：对设备的硬件 / 软件有要求，设备需支持双栈。现有软硬件（网络设备、终端、操作系统等）大部分支持双栈，甚至默认使能 IPv6，可直接使用；
5）场景：当前网络环境同时支持 IPv4 Networking 与 IPv6 Networking；

转换技术（Translation）

1）解释：将 IPv4 流量转换成 IPv6（主要是 IP Header 的改写，NAT-PT），反之亦然；
2）场景：纯 IPv4 与 IPv6 转换；适用于纯 IPv4 网络与纯 IPv6 网络之间的通信，反之亦然；
3）优缺：破坏了端到端连接的完整性。需针对特殊应用提供 ALG 功能；网络管理 / 审计变得复杂；
4）要求：需在网络中部署网络层协议转换（NAT）设备、DNS 设备；
5）实现：NAT64、IVI 技术；