韩立金自由谈

城域网中“延缓IPv4地址消耗和引导IPv6业务发展”的两大关键过渡技术——NAT444和DS-lite，该从哪几个方面入手来综合分析进行选择？本文将逐一进行分析。

前面提到DS-lite对于双栈用户的DNS request是启用DNS-proxy，即将用户的IPv4 DNS终结在家庭网关B4上，再有B4发起DNS request，之所以采用这种方式是因为DS-lite默认B4和AFTR之间的网络是IPv6单栈的，因此将DNS request采用IPv6方式承载。在NAT64中，双栈用户的IPv4网络和IPv6网络有可能都能访问服务器，用户采用哪种报文格式

Lightweight 4over6

总结梳理下4over6场景的主流IPv6过渡技术的特点。

IPv4地址和端口与IPv6地址的无状态映射遵循什么算法或者规则？这是MAP技术要解决的第一个问题，也是MAP技术的基础。首先从A+P的概念谈起。

在IPv4向IPv6网络演进的浪潮中，存在着两对主要矛盾的较量，一对是IPv4地址短缺和IPv4业务蓬勃发展之间的矛盾，另一对是IPv6海量的地址空间和IPv6应用的匮乏之间的矛盾。同时两对矛盾又互相制约，IPv4地址共享机制似乎又减缓了IPv6产业链的发展，IPv6产业链的不断发展似乎又在考验着IPv4地址共享机制的部署规模。MAP成为目前兼顾IPv4和IPv6的4voer6场景中最为关注的技术。

IVI方案是由CNGI-CERNET2的研究人员清华大学李星教授提出的IPv4和IPv6的翻译技术。IVI的说法灵感来源于罗马字码，IV是四，VI是六，所以IVI可代表IPv4和IPv6过渡与互访。

在IPv6城域网改造过程中，AAA服务器除了保持与BRAS通过IPv4 Radius报文交互，但是需要扩展支持IPv6的扩展。与IPv6相关的Radius属性分为标准属性、过渡技术属性和设备厂商扩展属性。

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4over6场景将是一个重要的研究领域，IETF也产生了众多针对4over6场景的过渡技术，比如DS-lite、Public 4over6、Lightweight 4voer6、464XLAT、MAP-T、MAP-E等。本节将这些过渡技术按照不同纬度进行分类分析。

DS-lite是关注度非常高的隧道技术，被视为long-term的IPv6演进方案。DS-lite是针对双栈用户或者纯IPv4用户的IPv4流量提供穿越IPv6网络的解决方案。DS-lite技术结合了4in6隧道和NAT44功能，包含两个功能实体，B4（Basic Bridging Broadband element）位于用户侧实现4in6隧道的封装和解封装，AFTR（Address Family

在MAP域中，网络部署IPv6单栈协议。对于IPv6终端的业务流量是采用Native IPv6进行承载。对于IPv4终端的业务流量，需要在MAP-CE和MAP-BR之间(或者MAP-CE和MAP-CE之间）建立IPv6通道，根据对IPv4报文的封装方式不同，可以分为MAP-E和MAP-T两种方式。

在IPv6演进过程中，网络侧的IPv6 Ready程度较高，但是业务侧IPv6化还不乐观，因此解决IPv6网络与IPv4网络的互访，已经成为目前网络建设者关注的重点，特别是IPv6用户访问IPv4服务器的场景。前面介绍的NAT444和DS-lite技术都是为实现IPv4用户访问IPv4业务、IPv6用户访问IPv6业务服务的，不解决IPv4与IPv6互访需求。NAT64则是专为IPv4与IPv

城域网的宽带用户数量巨大，是消耗网络IPv4地址的主力军。面对IPv4地址的枯竭，可采取的措施一是减缓IPv4地址的消耗速度，措施二是大力发展IPv6应用，而后者牵扯到IPv6终端、业务、运维、网络等产业链的集体联动，近年来虽已经得到的较快发展，但相对于庞大的IPv4群体还很渺小，因此，减缓IPv4地址的消耗速度，已经成为当前网络建设者首要任务。在保证业务的不断增长的同时降低IPv4地址的消耗

NAT64+DNS64是IETF推荐的实现IPv6-IPv4互访的过渡技术，除此之外，Smart6技术也是一种IPv6-IPv4翻译的技术，它主要面向于ICP网络的快速迁移，主要部署在IDC的出口，主要应用场景为:场景一：在IPv4 ICP无力或者未能提供双栈改造时，提供快速迁移方案，实现IPv4 ICP为IPv6用户提供业务提供，同时也丰富IPv6用户的业务场景二：在ICP直接建设IPv

昨天分析了NAT444和DS-lite技术应用场景，今天接着分析CGN设备部署方式。NAT444和DS-lite的实现主体是CGN（carrier grade NAT）设备。CGN在城域网的部署由于其位置不同可以分为集中式和分布式两种。集中式是指CGN部署在城域网的CR层次，负责城域网范围所有用户的NAT转换。分布式是指CGN部署在城域网的BRAS层次，负责BRAS范围所有用户的N

用户在进行业务访问时，通常是先发起DNS请求来获得域名的地址解析，然后进行IP报文封装，通过网络进行传送到服务器上。因此DNS服务器的地址解析功能是非常重要的。用户在获得运营商分配的IP地址的同时，会配置一个DNS服务器的地址。对于IPv4用户而言，DNS服务器地址是IPv4地址，用户发起A的DNS请求时报文被送到这个IPv4地址。对于IPv6用户而言，DNS服务器地址是IPv6地址，用户发起AA

上一节讨论了MAP技术中IPv4 A+P与IPv6地址之间映射规则，这一节接着来回答第二个问题“MAP域中是如何来规划映射规则？又是如何进行规则下发的？”在MAP技术中有三种MAP Rule，BMR、FMR和DMR（DMR在MAP-E中成为Destinations outside the MAP domain）。这些规则通过DHCPv6扩展进行下发，本节将详细展开。

城域网IPv6过渡技术——有状态地址翻译与无状态地址翻译

本节接着回答MAP技术的第三个问题：“MAP-BR的Pool是如何实现？可靠性如何提升？”在MAP域中通过将多个MAP-BR放在同一个Pool内实现负载分担和保护倒换的。同一个Pool中的每个MAP-BR配置相同的Anycast IPv6 address和不同的IPv6 address。MAP-CE配置的BR地址是选用的Anycast IPv6 address。

UDP中四种不同的NAT类型及检测方法 考虑到UDP的无状态特性，目前针对其的NAT实现大致可分为Full Cone、Restricted Cone、Port Restricted Cone和Symmetric NAT四种。值得指出的是，对于TCP协议而言，一般来说，目前NAT中针对TCP的实现基本上是一致的，其间并不存在太大差异，这是因为TCP协议本身便是面向连接的，因此无需考虑网络连接