在介紹 IPv4 到 IPv6 過渡技術之前，我們先來簡單瞭解一下 IPv4 和 IPv6。什麼是 IPv4？IPv4 全稱為 Internet Protocol version 4，它為網際網路上的每一個網路和每一臺主機分配一個邏輯地址，IP 地址是一個 32 位的二進位制數，算下來其實也只有 2^32 個地址，這些地址中有分為 A、B、C、D、E 5 類，而比較常用的只有 B 類 和 C 類，這兩類地址算起來數量就更加有限，在加上現在網際網路迅猛的發展，在 2011 年 2 月 3 日 IANA 中 IPv4 地址池已全部耗盡，這就嚴重製約了網際網路的發展。而對於 IPv6 來說，是用於替代 IPv4 的下一代 IP 協議，IPv6 地址長度是 128 位，長度是 IPv4 地址的 4 倍，IPv6 具體有多少地址呢？IPv6 128 位的地址長度可以提供 3.402823669 × 10³⁸ 個地址，小編的數學不好，算不出來到底有多少，就借用一句話來形容，IPv6 可以為全世界每一粒沙子分配一個地址。這要是分配的是 GirlFriend 那該多好啊，這樣工程師就能構建更厲害的技術，小編也能擁有一個 GF 了。

IPv6 VS IPv6

除了充沛的 IP 地址數量，IPv6 相比 IPv4 還有其他諸多的優勢。

更快的傳輸速度

快、更快、非常快，這是現在網際網路長期的追求，而 IPv6 是固定報頭，不像 IPv4 那樣攜帶一堆冗長的資料，簡短的報頭提升了網路資料轉發的效率。並且由於 IPv6 的路由表更小，聚合能力更強，保證了資料轉發的路徑更短，極大的提高了轉發效率。

更安全的傳輸方式

安全雖然越來越多的網站正在開啟 SSL，但是依舊有大量的網站沒有采用 HTTPS 。在 IPv4 協議中並沒有強制使用 IPSec加密資料，導致網站明文傳輸洩漏資料，而 IPv6 則是直接集成了 IPSec，在網路層認證與加密資料，為使用者提供端到端的資料安全，保證資料不被劫持。

對移動端更加友好

現在手機等移動裝置可以說已經成為許多人不可缺少的一部分了， IPv6 協議可以增強移動終端的移動特性、安全特性、路由特性，同時降低網路部署的難度和投資。

即插即用

同樣與 IPv4 相比， IPv6 增加了自動配置以及重配置技術，對於 IP 地址等資訊實現自動增刪更新配置，提升 IPv6 的易管理性。

IPv4 到 IPv6 的過渡技術

IPv6 在 1992 年被提出，到現在已經二十多年，IPv6 技術的發展已經很成熟，那麼 IPv4 能否一下全部切換到 IPv6 呢，答案肯定是否定的。主要因為 IPv6 不是 IPv4 的改進，IPv6 是一個全新的協議，在鏈路層是不同的網路協議，不能直接進行通訊。而且目前幾乎都是在使用 IPv4，所以這種轉換可能會持續很久。

目前，IETF 已經成立了專門的工作組，研究 IPv4 到 IPv6 的轉換問題，並且已提出了很多方案，我們先介紹其中幾種。

雙棧技術

IPv4 和 IPv6 有功能相近的網路層協議，都是基於相同的硬體平臺，同一個主機同時執行 IPv4 和 IPv6 兩套協議棧，具有 IPv4/IPv6 雙協議棧的結點稱為雙棧節點，這些結點既可以收發 IPv4 報文，也可以收發 IPv6 報文。它們可以使用 IPv4 與 IPv4 結點互通，也可以直接使用 IPv6 與 IPv6 結點互通。雙棧節點同時包含 IPv4 和 IPv6 的網路層，但傳輸層協議（如 TCP 和 UDP）的使用仍然是單一的。

雙棧技術具體有哪些優缺點呢？

優點：

1. 處理效率高、無資訊丟失
2. 互通性好、網路規劃簡單
3. 充分發揮 IPv6 協議的所有優點，更小的路由表、更高的安全性等。
4. 資源佔用多，運維複雜。

缺點：

1. 無法實現 IPv4 和 IPv6 互通
2. 對網路裝置要求較高，內部網路改造牽扯比較大，週期性相比較較長。

隧道技術

隧道技術指將另外一個協議資料包的報頭直接封裝在原資料包報頭前，從而可以實現在不同協議的網路上直接進行傳輸，這種機制用來在 IPv4 網路之上連線 IPv6 的站點，站點可以是一臺主機，也可以是多個主機。隧道技術將 IPv6 的分組封裝到 IPv4 的分組中，或者把 IPv4 的分組封裝到 IPv6 的分組中，封裝後的 IPv4 分組將通過 IPv4 的路由體系傳輸或者 IPv6 的分組進行傳輸。

隧道技術的優缺點則為：

優點：

1. 無資訊丟失
2. 網路運維相比較簡單
3. 容易實現，只要在隧道的入口和出口進行修改

缺點：

1. 隧道需要進行封裝解封裝，轉發效率低。
2. 無法實現 IPv4 和 IPv6 互通
3. 無法解決 IPv4 短缺問題
4. NAT 相容性不好

NAT-PT 技術

NAT-PT 技術附帶協議轉換器的網路地址轉換器。是一種純 IPv6 節點和 IPv4 節點間的互通方式，所有包括地址、協議在內的轉換工作都由網路裝置來完成。NAT-PT 包括靜態和動態兩種，兩者都提供一對一的 IPv6 地址和 IPv4 地址的對映，只不過動態 NAT-PT 需要一個 IPv4 的地址池進行動態的地址轉換。NAT-PT 技術有個最大的優點就是不需要進行 IPv4、IPv6 節點的升級改造，而缺點也是十分明顯的。缺點是 IPv4 節點訪問 IPv6 節點的實現方法比較複雜，網路裝置進行協議轉換、地址轉換的處理開銷較大一般在其他互通方式無法使用的情況下使用。

總結

無論哪種技術，我們都要從以下幾個方面考慮，週期性、成本、技術難度、部署的便捷性。按照目前分析的過渡技術，雙棧技術以及隧道技術是相比較易用性更高，也更容易實現。作為國內領先的資料雲服務廠商，又拍雲在 2016 年便開始投入 IPv6 的建設，為客戶提供智慧化的 IPv6 服務，無需進行配置修改，即可實現 IPv4 到 IPv6 的閘道器轉換，客戶和終端使用者能夠早一步享受 IPv6 更穩定、快速的網路質量。

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