软件学报  2014, Vol. Issue (4): 896-912   PDF    
IPv6过渡机制:研究综述、评价指标与部署考虑
葛敬国, 弭伟, 吴玉磊    
中国科学院 计算机网络信息中心, 北京 100190
摘要:随着IPv4地址资源逐渐耗尽,IPv4向IPv6的全面过渡更加紧迫.现有过渡机制在大规模部署中仍面临着诸多问题需要解决,如缺少统一的评价指标,如何选择合适的过渡方案成为难题.研究并总结了ISP网络中潜在的IPv6过渡场景及典型的过渡机制;提出统一的评价指标,在功能、应用、性能、部署以及安全方面对IPv6过渡机制进行评价比较;依据评价指标,提出ISP网络中核心网和接入网IPv6过渡部署的策略.最后,结合软件定义网络,提出基于SDN架构的IPv6过渡部署考虑.
关键词IPv6过渡     评价指标     部署     软件定义网络    
IPv6 Transition Mechanisms:Survey, Evaluation Criteria and Deployment Considerations
GE Jing-Guo, MI Wei, WU Yu-Lei    
Computer Network Information Center, The Chinese Academy of Sciences, Beijing 100190, China
Corresponding author: MI Wei, E-mail: miwei@cstnet.cn, http://www.cnic.cn
Abstract: As IPv4 address resources being exhausted, the transition from IPv4 to IPv6 is inevitable and fairly urgent. The existing IPv6 transition techniques encountered several critical issues for large-scale deployment. For example, the lack of unified evaluation criterion makes it hard to select the appropriate transition strategy for a given scenario. This paper investigates and presents potential IPv6 transition scenarios and typical transition mechanisms in ISP networks, with emphasis on the provision of unified evaluation criteria in terms of functionality, applications, performance, deployment and security for IPv6 transition mechanisms and evaluation of these transition techniques based on the provided criteria. In addition, by virtue of the unified evaluation criteria, this study proposes a practical deployment of IPv6 transition strategy in the ISP's core and access networks. Finally, the consideration of IPv6 transition based on the emerging technology such as SDN to ease and accelerate its deployment is presented.
Key words: IPv6 transition     evaluation criteria     deployment     SDN    

全球地址分配机构(IANA)于2011年2月3日正式宣布,将其最后的468万个IPv4地址平均分配到全球5个地区的互联网络信息中心;亚太互联网信息中心(APNIC)于2011年4月15日宣布,正常可分配的IPv4地址告罄[1].在当前IPv4地址逐渐枯竭的关键时期,IPv4向IPv6的全面过渡更加紧迫.IPv6作为IPv4下一代演进的网络协议,具有更大的地址空间、更有效、层次化的编址和路由结构、更好的端到端特性、安全性、移动性、QoS支持等.但由于IPv4协议和IPv6协议本质上不兼容,在当前IPv4占主导的网络环境下,IPv4向IPv6的平滑过渡是不可避免的.

IETF已经成立Behave[2],Softwire[3]等工作组,通过IETF草案和RFC来讨论IPv6过渡机制.另外,现有研究已提出很多机制来解决IPv6过渡过程中面临的挑战.其中,有些IPv6过渡技术已较为成熟,并已进行小范围商业化部署,但在大规模部署中,这些技术仍然面临着诸多问题需要解决.

在实际大规模部署时,如何选择合适的过渡机制以及如何为特定的应用场景制定可行的过渡方案是非常重要的.然而在过渡进程中,网络的实际结构非常复杂,不同的网络实体采取的过渡策略相对独立,处于不同过渡阶段、不同实体间的过渡进程不同步.网络特征和过渡需求的差异以及各种过渡技术的特点和适用场景的差异,都增加了过渡机制评价和选择的难度.

近期,文献[4]介绍了中国下一代互联网(China’s next generation Internet,简称CNGI)计划,并详细分析了在教育网(CERNET)上搭建的CNGI-CERNET2(其核心网络采用纯IPv6协议)及其部署的过渡、安全、计费和漫游等服务.文献[5]重新考虑了IPv4-IPv6过渡中的基本问题和关键难点,介绍了主流隧道和翻译机制的技术原理,并针对不同的场景给予了过渡机制选择的建议.同时,中国科技网(CSTNET)在CNGI计划中也完成了对IPv6的一系列实际部署和过渡工作,采用双栈过渡机制为主、其他过渡机制为辅的策略,实现了从骨干网、驻地网、接入网、用户终端到网络管理与网络安全系统全面支持IPv6的网络环境,目前在中国科技网上,视频、邮件及科研领域的大数据传输等IPv6业务已得到广泛应用.此外,文献[5]的作者还调研了ISP网络的特征和过渡需求,并提出核心网和接入网过渡机制的选择和部署策略.然而,文献[4, 5]的工作都缺乏统一的指标来评估这些过渡机制;特别是在实际部署时,缺少对新兴网络技术的考虑,以及如何利用这些技术缓解部署过程中的开销、加快实际部署的步伐.

为了推进IPv6过渡的进程,本文首先调研并总结ISP网络中潜在的IPv6过渡场景及典型的过渡机制;然后,为IPv6过渡机制(IPv4-IPv6双栈、IPv4-IPv6翻译、IPv6-over-IPv4/IPv4-over-IPv6隧道以及IPv4-IPv6-IPv4双重翻译机制)提出统一的评价指标体系,在功能、应用、性能、部署以及安全等方面对典型的过渡机制进行评价比较.此外,利用该评价指标体系,本文提出ISP网络中核心网和接入网IPv6过渡部署的策略;最后,提出基于SDN架构的IPv6过渡部署方案.

1ISP网络中IPv6过渡场景及其过渡机制综述

按照组网的层次结构,通常将ISP网络划分为核心网(core network)和接入网(access network),其中,核心网是骨干网(backbone network)、城域网(metropolitan-area network,简称MAN)/移动分组域网(mobile packet data network,简称PDN)的统称.核心网为接入网提供IP传输服务,而接入网为终端用户提供IP接入服务.核心网和接入网在功能上的差异使得它们在物理和逻辑上均相互独立,因此在IPv6过渡部署时也相对独立.本节总结ISP核心网和接入网中潜在的过渡场景,包括IPv4-IPv6过渡、IPv6-over-IPv4过渡和IPv4-over-IPv6过渡场景及其相应的过渡机制,包括IPv4-IPv6双栈、IPv4-IPv6翻译、IPv6-over-IPv4/IPv4-over-IPv6隧道和IPv4-IPv6- IPv4双重翻译机制.

1.1ISP网络的IPv6过渡场景

考虑到互联网的规模及复杂结构,从传统的纯IPv4 ISP网络向纯IPv6 ISP网络过渡将持续较长时间.在过渡期间,为了满足IPv4/IPv6用户访问IPv6/IPv4应用的需求,需要探讨基于IPv4的ISP网络与基于IPv6的ISP网络的互连互通问题.

图 1所示,将IPv6过渡分为4个阶段:纯IPv4(阶段0),IPv4为主、存在少量的IPv6(阶段1),IPv6为主、存在少量的IPv4(阶段2)和纯IPv6(阶段3).

Fig. 1 IPv6 transition phases of ISP networks图 1 ISP网络的IPv6过渡阶段图

· 在阶段0和阶段3中,通信需求只限于纯IPv4或纯IPv6的同协议终端用户/网络之间,因此不需要部署过渡机制;

· 而在阶段1和阶段2中,需要借助过渡技术来为IPv4/IPv6终端用户或网络提供IPv6/IPv4接入服务和传输服务:

在阶段1中,ISP网络以IPv4为主,存在少量孤立的IPv6 ISP网络.纯IPv6终端/应用需要与纯IPv4终端/应用进行通信,也需要穿过IPv4 ISP网络进行互相通信.因此,核心网主要提供IPv4传输服务和少量的双栈服务.该阶段的过渡技术主要是支持IPv6-over-IPv4和IPv4-IPv6的过渡场景;

在阶段2中,IPv4地址的耗尽促使大规模IPv6地址的使用,使得纯IPv6下一代网络逐渐出现,IPv4 ISP网络不断减少.大多数的互联网应用来自IPv6.因此,核心网主要提供IPv6传输服务和少量的双栈服务.该阶段主要以IPv4-over-IPv6和IPv4-IPv6过渡场景为主.

1.1.1 核心网IPv6过渡场景

核心网向上接入互联网的应用,向下为接入网提供传输服务.体现在过渡部署上,核心网需要为接入网提供IPv4和IPv6的传输服务.最简单的过渡方法是在纯IPv4核心网中部署过渡机制或将其路由器升级支持双栈,或是新建一个纯IPv6核心网.因此,核心网IPv6过渡场景可以分为纯IPv4核心网(IPv4-only core network)、纯IPv6核心网(IPv6-only core network)和IPv4/IPv6双栈核心网(IPv4/IPv6 core network)这3种.核心网的IPv6过渡场景及其对应的IPv6过渡机制如图 2所示,过渡策略见表 1.

Fig. 2 IPv6 transition scenarios of core networks图 2 核心网的IPv6过渡场景图

Table 1 IPv6 translation strategies in the core network 1 核心网IPv6过渡策略

图 2表 1所示:

· 在IPv4-only核心网中:针对IPv4应用,核心网主要需要为接入网提供纯IPv4路由转发和IPv6-IPv4翻译的服务;针对IPv6应用,核心网主要需要为接入网提供IPv4-IPv6翻译和IPv6-over-IPv4隧道的服务;

· 在IPv6-only核心网中:针对IPv4应用,核心网主要需要为接入网提供IPv6-IPv4翻译和IPv4-over- IPv6隧道的服务;针对IPv6应用,核心网主要需要为接入网提供纯IPv6路由转发和IPv4-IPv6翻译的服务;

· 在IPv4/IPv6双栈核心网中,核心网主要需要为接入网提供双栈服务.

1.1.2 接入网IPv6过渡场景

接入网相对于核心网是独立的,它具有聚集特性,为终端用户提供接入核心网的服务.由于终端用户数量巨大,接入网无法为所有的终端用户分配公网IPv4地址;在IPv6过渡过程中,通常考虑为终端用户分配私网IPv4地址或IPv6地址.类似地,其过渡方式是在纯IPv4接入网中部署过渡机制或将其路由器升级支持双栈,或是新建一个纯IPv6接入网.因此,接入网过渡场景可以分为纯IPv4接入(IPv4-only access network)、纯IPv6接入(IPv6-only access network)和IPv4/IPv6双栈接入网(IPv4/IPv6 access network)这3种.接入网的IPv6过渡场景及其对应的IPv6过渡机制如图 3所示,过渡策略见表 2.

Fig. 3 IPv6 transition scenarios of access networks图 3 接入网的IPv6过渡场景图

Table 2 IPv6 translation strategies in the access network 2 接入网IPv6过渡策略

图 3表 2所示:

· 在IPv4-only接入网中,接入网主要需要为IPv4用户提供纯IPv4路由转发和IPv4-IPv6翻译的服务,为IPv6用户提供IPv4-IPv6翻译和IPv6-over-IPv4隧道的服务;

· 在IPv6-only接入网中,接入网主要需要为IPv4用户提供IPv6-IPv4翻译和IPv4-over-IPv6隧道的服务,为IPv6用户提供纯IPv6路由转发和IPv4-IPv6翻译的服务;

· 在IPv4/IPv6双栈接入网中,接入网主要需要为终端用户提供双栈接入服务.

1.2ISP网络的IPv6过渡机制

IPv4和IPv6将在较长时间内共存,需要过渡机制来保持IPv4和IPv6网络之间的互连互通.本节将总结ISP网络中IPv4-IPv6,IPv6-over-IPv4和IPv4-over-IPv6这3种典型过渡场景相关的过渡机制.

1.2.1 IPv4-IPv6过渡场景中的过渡机制

图 4所示,在IPv4-IPv6过渡场景中,IPv4终端用户/网络与IPv6终端用户/网络需要直接通信.该场景贯穿整个IPv6过渡进程,主要过渡机制包括IPv4-IPv6双栈和IPv4-IPv6翻译.

Fig. 4 IPv4-IPv6 transition scenarios图 4 IPv4-IPv6过渡场景

(1) IPv4-IPv6双栈机制

双栈机制是IPv4向IPv6过渡的一种最简单而有效的技术.运行双栈机制的网络设备同时运行IPv4和IPv6两个协议栈[6],通信源节点根据目的节点的协议类型选择运行的协议栈,而网络设备根据报文的协议类型选择不同的协议栈进行处理和转发.关于IPv4-IPv6双栈技术的相关研究主要是从规范、实现和网络运营等方面探讨IPv4-IPv6双栈网络环境[7-9],并从终端用户角度对该技术进行性能验证[10].

在部署双栈网络时,一种部署方式是将ISP网络的所有设备升级支持双栈机制,使得ISP网络是运行在同一基础设施上的两个逻辑上独立的网络.然而,由于硬件升级和网络操作/管理方面的庞大开销,全双栈ISP部署是不现实也不可持续发展的.另一种可行的部署方案是只将处于IPv4-IPv6网络边缘的设备升级支持双栈机制,这些设备可以与IPv4或IPv6设备直接进行通信,并能执行IPv4-IPv6之间的互操作.

根据IPv4地址的划分(公网IPv4地址和私网IPv4地址),双栈过渡机制可以分为公网双栈和私网双栈机制两大类.公网/私网双栈机制为终端用户或网络设备分配一个公网/私网IPv4地址和一个IPv6地址,其中,私网双栈技术可以理解为“NAT444+IPv6”过渡策略.NAT444[11]是两级NAT架构,NAT功能是由用户驻地设备(customer premises equipment,简称CPE)和ISP网络运营级NAT设备(carrier-grade NAT,简称CGN)共同实现的.在私网双栈机制中,用户访问公共服务需要经过3个不同的IPv4地址域:用户自己的私有IPv4网络、运营商的私有IPv4网络和IPv4互联网.

(2) IPv4-IPv6翻译机制

IPv4-IPv6翻译技术一般被认为是IPv4协议和IPv6协议之间的转换技术,可以实现纯IPv4和纯IPv6终端用户/设备的直接通信.它通过一个翻译模块将IPv4数据包和IPv6数据包互相转换,翻译操作通常发生在IPv4-IPv6边缘,因此,翻译器通常是边界路由器或网关.

主流翻译技术是网络翻译,根据IPv4与IPv6地址空间映射方法的不同,翻译机制可以分为无状态翻译,如SIIT(stateless IP/ICMP translation)[12]和IVI(IV stands for 4 and VI stands for 6)[13],以及有状态翻译,如NAT-PT (NAT-protocol translation)[14, 15]和NAT64[16].

无状态翻译机制不需要维护会话的状态,具有一定的灵活性,但它是以消耗IPv4地址空间的代价来实现双向通信.SIIT是最早的无状态翻译算法,定义了IPv6和IPv4协议报文转换的格式.但是SIIT本身存在一些限制,如:SIIT没有具体定义IPv6地址的分配方式以及IPv6主机和IPv4主机通信时的路由方式;它需要较大的IPv4地址池为与其通信的IPv6节点分配IPv4地址,因此,SIIT并未解决IPv4地址紧缺的根本问题.IVI[17]是一种通过使用特定前缀的无状态地址映射机制来实现IPv4和IPv6网络互通的过渡技术,它是在SIIT算法以及NAT-PT的基础上发展起来的.为了解决IVI对地址空间需求较大的问题,文献[18]为小中型网络过渡部署提出了一个轻量级的IPv4/IPv6协议翻译策略,即GATEVI,和一个应用层网关(application layer gateway,简称ALG)架构.为了解决IVI中地址映射的静态配置问题,文献[19]提出了一种基于IVI的定位器和ID分离的架构.该架构提供一个可扩展的地址映射机制,使IVI支持域间网络和主机移动性.文献[20]通过端口划分实现多个IPv6终端用户共享一个IPv4地址,使IVI支持地址复用.另外,文献[21, 22]对IPv4-IPv6 IVI翻译机制的开销进行了测量.

有状态翻译机制需要翻译器维护一个动态的地址(地址和端口)映射和一个IPv4地址资源池.NAT-PT是最早采用有状态翻译机制来实现异构地址空间访问的技术,它结合了SIIT协议转换技术和IPv4网络中动态地址转换技术(NAT),同时,它在翻译器两侧部署了DNS-ALG,为一些需要在上层协议中内嵌IP地址的应用提供协议转换.但是,DNS-ALG带来了诸多问题,如拓扑限制、扩展性、转换地址资源记录的非全球有效性等问题,以及一些安全层面的问题,如网络层之上的端到端安全机制变得不可用等.作为一种增强型的有状态翻译机制, NAT64机制将DNS-ALG功能分离出来,变成独立的DNS64[23]服务器.在进行IPv6/IPv4数据包转换时,基于每个TCP,UDP和ICMP流的状态,使用这些绑定的状态来进行IPv6地址与IPv4地址之间的转换.NAT64只定义了IPv6单向发起的通信,因此只支持IPv6向IPv4发起的转换通信.

从以上分析可以看出:在这些网络翻译机制中,IVI是可行的无状态翻译机制,NAT64是可行的有状态翻译机制.

1.2.2 IPv6-over-IPv4过渡场景中的过渡机制

图 5所示,在IPv6-over-IPv4过渡场景下,两个或多个孤立的IPv6终端用户/网络之间需要跨越IPv4网络实现通信.IPv6-over-IPv4隧道机制是该场景下主要的过渡技术.在2010年和2011年,研究者主要针对隧道技术的关键性能进行评价,包括对隧道端点的吞吐量、时延、抖动和CPU利用率的评估和比较[24, 25].隧道技术在数据层的操作主要是封装和解封装,为了保证封装和解封装的正确性,控制层面需要通过特定的地址策略或地址/前缀绑定等方法来完成封装地址的映射.

Fig. 5 IPv6-over-IPv4 transition scenarios图 5 IPv6-over-IPv4过渡场景

RFC 1933[26]是第一个IPv6-over-IPv4隧道技术,由于它是手工配置的隧道技术,缺乏灵活性,已经很少使用. 6over4[27]是一种自动配置的隧道机制,采用固定地址构建隧道.到目前为止,6over4隧道并没有广泛使用,主要是因为它要求IPv4网络必须支持多播.其他IPv6-over-IPv4隧道技术,如6to4[28],ISATAP[29]和Teredo[30],采用固定的地址前缀,造成地址受限.经过长期的研究,目前用于IPv4-only transit networks(如图 5所示)的隧道技术主要有Softwire Mesh[31]和6PE(IPv6 provider edge router over MPLS)[32],用于IPv4-only access networks的隧道技术主要有L2TP(layer 2 tunneling protocol)[33]和6RD(IPv6 rapid deployment)[34].

Softwire Mesh用来连接纯IPv4网络之外的IP子网络,既适用于IPv6-over-IPv4场景,也适用于IPv4-over- IPv6场景.6PE/6VPE(IPv6 VPN provider edge over MPLS)[35]技术在现有MPLS网络的基础上,为将来的IPv6用户提供类似于目前IPv4网络中的MPLS VPN服务;6PE提供从IPv4到IPv6的过渡技术,6VPE是为IPv6网络提供VPN服务的技术.

L2TP是一个用于建立VPN的二层隧道协议,对PPP数据包进行封装,实现跨越互联网的传输.Softwire Hub and Spokes[36]采用L2TP-over-UDP-over-IP隧道形式来支持IPv4/IPv6终端用户或网络穿越IPv6/IPv4网络接入互联网,其数据平面是基于每个用户的状态信息,因此控制层面很复杂.L2TP和PPP需要维护会话的状态和信号信息,在大规模部署时严重影响其性能,并存在较多的安全隐患.因此,近期的研究主要关注纯IP-IP隧道机制的发展.

6RD机制是一种IPv4接入网过渡技术,它是一种纯IP-IP的IPv6-over-IPv4隧道机制,可以在IPv4 ISP基础设施上快速部署IPv6服务,利用无状态的IPv6-in-IPv4封装来提供IPv6接入.

1.2.3 IPv4-over-IPv6过渡场景中的过渡机制

图 6所示,在IPv4-over-IPv6过渡场景中,两个或多个孤立的IPv4终端用户/网络之间需要跨越IPv6网络实现通信.IPv4-over-IPv6隧道机制能够实现两个或多个IPv4终端/网络跨越IPv6网络的通信.目前,在IPv6-only access networks中,主流的IPv4-over-IPv6隧道机制有DS-Lite(dual-stack lite)[37],public 4over6[38],LAFT 4over6 (lightweight 4over6)[39]和MAP-E(mapping of address and port using encapsulation)[40];在IPv6-only transit networks中,主要的隧道技术包括Softwire Mesh和6VPE.

Fig. 6 IPv4-over-IPv6 transition scenarios图 6 IPv4-over-IPv6过渡场景

在IPv6-only access networks(如图 6所示)中,对隧道机制的研究添加了地址共享的特征.一种实现方式是采用运营级NAT(CGN),它将终端用户私网IPv4地址映射到公网IPv4地址及其对应的动态分配的端口;另一种方式是采用受限端口设置,它为每个IPv4地址指定多个受限的端口,为终端用户分配具有受限端口设置的地址.另外,封装的方式可以分为有状态封装和无状态封装两种.在有状态封装中,汇聚设备(concentrator)将维护源节点(initiator)的IPv4和IPv6地址绑定关系;而在无状态封装中,将源节点的IPv4地址嵌入到IPv6地址内,不需要维护地址绑定关系.

DS-Lite机制以有状态封装和CGN的方式,采用IPv4-over-IPv6隧道和IPv4 NAT技术,将IPv4流量封装在IPv6隧道进行传输,使得IPv4主机能够跨越ISP的IPv6网络与IPv4 Internet进行单向通信.

4over6(IPv4 over IPv6 access network)机制采用受限端口设置和有状态封装的方式,目前主要有Public 4over6和LAFT 4over6两种.Public 4over6是一种IPv6边缘网络过渡方案,终端设备使用独享的公有地址,通过IPv4-over-IPv6的隧道与IPv4 Internet实现双向IPv4通信;LAFT 4over6机制保持边缘网络IPv4与IPv6编址与路由的独立性,采用地址复用的方式增加终端设备公网IPv4地址复用,从而避免引入运营商级NAT.MAP-E采用受限端口设置和无状态封装方式,基于运营商前缀分配地址的IPv4-over-IPv6隧道技术.

理论上,IPv4-IPv6-IPv4或IPv6-IPv4-IPv6场景能够通过在隧道入口进行一次IPv4-IPv6或IPv6-IPv4翻译,再在隧道出口进行一次IPv6-IPv4/IPv4-IPv6翻译来实现.在第1次翻译时,将IPv6地址转换为IPv4地址;而在第2次翻译阶段,要想从32位的IPv4地址恢复为128位的IPv6地址是不可能的,因此,IPv6-IPv4-IPv6双重翻译是不可行的.在IPv4-IPv6-IPv4过渡场景中,MAP-T(mapping of address and port using translation)[40]和464XLAT[41]是主要的双重翻译机制.对于无状态方式,MAP-T与MAP-E是同时提出来的;对于有状态的方式, 464XLAT在某种程度上与DS-Lite类似.

2IPv6过渡机制的评价指标及比较

在实际部署前,ISP需要为具体的应用选择合适的过渡机制,并制定可行的过渡方案.如何选择和评价这些过渡策略是关键.本文制定统一的过渡技术评价指标体系,客观地评估IPv6过渡机制,并结合网络自身的结构和需求,选择合适的过渡机制,制定可行的过渡部署方案.

2.1IPv6过渡机制统一的评价指标

目前,针对IPv6过渡机制的评价已有一些研究,其中,文献[42]介绍了IPv6过渡机制对用户应用的影响;文献[10]利用网络连接性、跳数、RTT、吞吐量、操作系统的依懒性和地址配置延迟等多个网络性能指标对双栈技术进行性能评价;文献[24, 25]利用吞吐量、时延、抖动和隧道端点的CPU利用率等关键性能参数对隧道机制进行了评价;Guerin和Hosanagar[43]利用端到端时延和吞吐量作为关键性能参数对隧道机制和翻译机制进行了比较;Wu和Zhou[44]提出一个简单的模型,针对不同流量来说明翻译机制中翻译设备的质量和容量对IPv4互联网向IPv6过渡的影响;文献[45]利用吞吐量和往返时延参数对双栈过渡机制和隧道过渡机制进行了评价比较;文献[5,46-48]从操作复杂度与可扩展度、实时通信、现场设备、多播地址和应用层协议方面对翻译机制进行了比较;此外,文献[5, 49]从可扩展性、异构地址与应用层翻译、硬件成本、设备性能与容量、安全性、端到端性能和应用等方面对过渡机制进行了评估.

与现有的研究相比,本文提出的针对IPv6过渡机制统一评价指标体系主要体现在功能、应用、性能、部署和安全5个方面,见表 3.其中,功能、应用和性能已在一些研究中被提到;而部署和安全问题还很少作为关键因素被考虑到评价指标中,但是它们的确是实际部署中的关键影响因素.

Table 3 Evaluation criterion of IPv6 transition mechanisms 3 IPv6过渡机制的评价指标

ISP网络向IPv6演进是一个长期且复杂的系统工程,涉及到用户终端、接入网、城域网、核心网及业务支撑系统等多个方面.为实现网络的平滑演进和部署,在可以解决过渡问题的基础上,必然希望选择和部署的过渡机制/方案能够尽量地降低部署成本和部署复杂度、减少对用户和应用的影响、保证部署的可持续发展.因此, ISP运营商在选择和部署过渡技术前必须对这些过渡技术进行部署方面的客观评价和比较.本文通过研究分析总结出,过渡机制在部署方面的评价指标包括:

· 部署成本和部署复杂度.过渡机制在实际部署过程中,对网络设备的更新、网络的配置、维护和排障方面造成的成本和难易程度;

· 对用户和应用的影响.包括对用户端设备或软件的更新、对用户体验现有业务的影响;

· 部署的可持续性,对现有网络架构、系统架构和现有网络设备的影响.

· 另外,在IPv4向IPv6过渡的过程中,网络是IPv4和IPv6混杂的,网络设备运行的协议既有IPv4协议也有IPv6协议,故除传统IPv4和传统IPv6网络中的安全问题外,过渡网络还面临了混杂IPv4和IPv6网络状态下的各种安全问题,尤其是过渡机制/方案带来的安全问题.因此,本文在评价和比较过渡机制/方案时将安全作为其重要评价指标之一,主要分析了各个过渡机制带来的安全问题.

2.2IPv6过渡机制的评价比较

基于统一评价指标体系,本节将对主流的IPv4-IPv6过渡机制、IPv6-over-IPv4过渡机制和IPv4-over-IPv6过渡机制进行评价比较,其中,功能评价指标中包括过渡场景、设备需求以及IPv4/IPv6地址需求.

2.2.1 IPv4-IPv6过渡机制的评价比较

IPv4-IPv6过渡机制用来实现IPv4和IPv6之间的直接通信.对IPv4-IPv6过渡机制的评价比较见表 4.

Table 4 Evaluation of IPv4-IPv6 transition mechanisms 4 IPv4-IPv6过渡机制的评价比较

双栈机制不能完全解决IPv4地址紧缺的问题,但由于IPv4和IPv6协议的不兼容性,双栈节点是实现IPv4- IPv6之间互操作不可或缺的元素.公网双栈机制更适用于拥有充足IPv4地址和业务增长平滑的ISP网络;私网双栈机制更适用于那些IPv4地址紧缺或业务快速增长的ISP网络,需要维护用户状态、地址的管理和分配.另外,NAT444网关的部署改变了现有网络的架构和端到端的通信模式.

IVI是一个可行的无状态翻译机制,它能够实现IPv4-IPv6的双向通信,但是需要网络运营商划出一部分特定的IPv4地址空间用于IVI转换.NAT64是一种可行的有状态翻译机制,它能够达到较好的IPv4地址利用率,但需要维护每条流的状态、IPv4地址池、TCP/UDP绑定信息库(binding information base,简称BIB)和会话状态.因此,IVI和NAT64均不适用于大规模网络.到目前为止,还没有可行的有状态机制适用于IPv4主机/网络访问IPv6主机/网络的场景,也没有可行的无状态机制适用于IPv4主机/网络访问IPv6互联网的场景.此外,翻译器需要支持应用层翻译,但在实际部署中,由于应用种类繁多,在网络设备上实现应用层操作的开销比较大,因此无法实时满足这些需求.

2.2.2 IPv6-over-IPv4过渡机制的评价比较

隧道机制中,基础的数据平面操作是封装和解封装.对于IPv6过渡来说,主要的封装方式有IP-in-IP和MPLS.为了支持数据平面正确地封装/解封装,控制平面需要采用特殊地址策略或地址/前缀绑定方式来支持封装地址的映射.对IPv6-over-IPv4过渡机制的评价比较见表 5.

Table 5 Evaluation of IPv6-over-IPv4 transition mechanisms 5 IPv6-over-IPv4过渡机制的评价比较

· Softwire Mesh是一种路由器到路由器的隧道机制,可以穿越传输网络来连接终端用户网络,它适用于IPv4-over-IPv6和IPv6-over-IPv4两种隧道.通过在MP-BGP(multiprotocol extensions for BGP)之间提供通用的隧道信号来支持穿越IP和MPLS的隧道,每个地址簇转换路由器(address family transition router,简称AFTR)都需要维护绑定关系.在封装/解封装过程中,用于绑定查找的开销是可接受的.因此,Softwire Mesh机制具有良好的性能和可扩展性,但对于地址空间和IPv4端口仍有需求;

· 6PE采用与Softwire Mesh类似的机制来穿越IPv4 MPLS网络连接IPv6网络,提供商边界路由器(provider edger router,简称PE)需要维护绑定信息.6PE对于现有的IPv4或MPLS核心网无影响,只需要升级PE设备,实现网络的渐进式部署;

· 6RD是一种IPv4接入网过渡技术,采用无状态IPv6-in-IPv4封装方式,提供给用户快速过渡到IPv6的方案.6RD的隧道两端分别由客户边界(customer edge,简称CE)和6RD中继(border relay,简称BR)构成,其中,BR的数据处理时间是线性的.6RD的无状态和简单的特性使其具有较好的性能,且方便管理.尽管如此,在IPv6-over-IPv4接入网场景中仍然存在问题,如IPv4网络中的NAT穿越问题.隧道跨越的IPv4网络中可能存在一个或多个IPv4 NAT,由于6RD采用的是IP-in-IP的封装方式,而典型的NAT只允许TCP/UDP/ICMP包的穿越,封装的数据包是不能穿越这些NAT的.

2.2.3 IPv4-over-IPv6过渡机制的评价比较

对IPv4-over-IPv6过渡机制的评价比较见表 6.

Table 6 Evaluation of IPv4-over-IPv6 transition mechanisms 6 IPv4-over-IPv6过渡机制的评价比较

· 在IPv4-over-IPv6隧道机制中,DS-Lite采用了CGN和有状态封装的方式来解决过渡问题,具有较高的地址复用率.相比于IPv6-IPv4翻译机制,DS-Lite的公网-私网IPv4地址转换不需要涉及不同协议间的转换,因此是比较轻巧的.但是类似于NAT64,CGN的查找操作仍然是DS-Lite的性能瓶颈,CGN还引入了一些像ALG和入站访问失败的问题.此外,DS-Lite机制需要ISP记录五元组绑定的时间戳用于用户的溯源,并且在AFTR网关上需要维护大量的NAT表项,存在一定的可扩展性和状态同步的问题;

· 4over6隧道机制采用了端口设置和有状态封装的方式,需要维护的状态是基于用户规模的而不是基于流的,它不存在ALG问题,通信是全双向的.相对于DS-Lite机制,4over6的性能好一些.但由于每个用户上的端口数量是有限的,4over6的地址复用率不及DS-Lite.ISP保持IPv6灵活的可操作性,是以BR维护端口地址映射的开销为代价的;

· MAP-E机制采用运营商前缀分配的统一无状态隧道技术.与4over6和DS-Lite相比,MAP-E由于其无状态特性,具有较高的性能优势,BR上数据处理是线性的.但由于该机制将IPv4和IPv6地址紧紧地绑定了,导致它在部署时缺少灵活性.MAP-E更适用于整个网络的过渡部署,否则将会浪费部分IPv4地址.因此,MAP-E的灵活性比4over6要差,地址复用率也没有DS-Lite高;

· 隧道机制通过保留原始数据包来保持内部IPv4的全透明性.由于IPv4-IPv6协议的转换,翻译机制不能保留协议包头内的所有信息,即,保留了大部分的字段,但丢弃了部分字段,如ToS,Flags和Identification.因此,与隧道机制相比,双重翻译机制的带宽利用率更高.此外,由于MAP-T和464XLAT双重翻译机制暴露了更多的内部IPv4地址信息,理论上为网络运营商的流量优化提供了更多的信息.但是,双重翻译需要消耗更大的地址空间和IPv4地址端口设置.

3 IPv6过渡部署的考虑

本节突出强调ISP中核心网和接入网在IPv6过渡部署方面的考虑,并提出结合软件定义网络(SDN)这种新兴技术来缓解过渡部署所带来的开销、加速过渡部署的进程.

3.1 ISP核心网过渡部署的考虑

在过渡过程中,核心网需要具备同时承载IPv4和IPv6传输服务的能力,过渡路线为纯IPv4阶段、IPv6-over- IPv4阶段、双栈阶段、IPv4-over-IPv6阶段和纯IPv6阶段.根据网络现状,ISP核心网可以分成IP核心网、MPLS核心网和新建IPv6核心网这3种类型.因此,ISP核心网的过渡部署方案各不相同.下面总结核心网的过渡策略,见表 7.

Table 7 Test data set 7 测试数据集

· 在MPLS核心网过渡部署中,主要的过渡机制是6PE/6VPE.该机制需要PE路由器支持双栈和6PE/ 6VPE功能,PE路由器不需要运行IPv6协议栈.MPLS核心网需要支持IPv6互联网流量和MPLS IPv6 VPN承载;

· 在IP核心网过渡部署中,主要的过渡机制包括双栈和隧道机制,需要核心网的边界路由器支持升级双栈,核心网内部路由器保持单栈并采用隧道机制支持IPv4和IPv6的传输服务.由于其复杂性和可扩展性问题,翻译机制更适合于部署在接入网而不是核心网;

· 新建IPv6核心网适用于那些需要新建核心网,或者已有IP或MPLS核心网但需要新建IPv6核心网的ISP网络.相对于现有的核心网,新建IPv6核心网没有设备升级的负担,因此在业务发展需求、升级难度和投资成本方面具有一定的优势.

核心网的规模通常是有限的,因此,IPv4地址短缺并不是非常明显的问题.核心网中的路由器通常都是具有最高升级优先级的,但其缺点也是显而易见的:硬件升级成本、操作和管理成本都较高.

3.2ISP接入网过渡部署的考虑

针对不同接入网过渡场景中适用的过渡机制进行比较分析,结果见表8.

Table 8 Comparison of transition strategies in ISP access networks 8 ISP接入网中过渡策略的比较

公网/私网双栈机制适用于拥有充裕IPv4公网/私网地址且对新增地址需求量小的ISP网络,该过渡机制比较简单、有效.但由于其很高的升级成本和大量的终端用户,实际部署比较困难,通常需要结合隧道和翻译机制.

IPv4-IPv6翻译机制实现了IPv4/IPv6接入网中的终端用户访问IPv6/IPv4的应用,例如有状态的NAT64翻译机制和无状态的IVI翻译机制.为了实现翻译机制,ISP需要在网络边界上部署一个或多个翻译器、在DNS系统中添加DNS64的功能.IVI以消耗端口地址为代价提供IPv4-IPv6双向通信,而NAT64只提供了IPv6侧发起的通信,但可以动态地共享IPv4地址,提高了地址复用率.

IPv4接入网为终端用户提供IPv4接入服务.在IPv4接入网过渡场景中,若终端用户想要访问IPv6网络或业务,需要IPv6-over-IPv4隧道6RD机制为其提供过渡通信的能力.在该机制中,终端用户或CPE需要升级支持双栈和6RD CE的功能;在ISP侧,需要部署一个或多个6RD BR作为隧道终端的汇聚设备(concentrator).在BR和核心网入口之间的IPv6转发路径可以建立在专用的IPv6链路上、无状态隧道或Softwire Mesh上.BR可以通过实现DHCPv4扩展或out-of-band配置的方式来发现CE.

新建IPv6接入网可以为终端用户提供IPv6接入服务.对于IPv4访问的需求,ISP可以部署IPv4-over-IPv6隧道机制,如DS-Lite,4over6,MAP-E等,或IPv4-IPv6-IPv4双重翻译机制,如MAP-T,464XLAT等,来完成过渡场景中的通信需求.在IPv4-over-IPv6隧道机制中,需要终端用户或CPE升级支持双栈和隧道始发端的功能;在ISP侧,需要部署一个或多个隧道终端的汇聚设备;该设备的发现可以通过DHCPv6扩展或out-of-band配置来完成.在IPv4-IPv6-IPv4双重翻译机制中,CE和BR上都需要完成一次翻译.

3.3 基于SDN架构的IPv6过渡部署考虑

IPv6过渡较为复杂,将涉及到用户迁移、设备升级改造、地址池规划管理和支撑系统迭代改造等问题.作为一种新型的网络架构,SDN具有三大助力IPv6过渡部署的特性,包括控制与转发分离、设备资源虚拟化、通用硬件及软件可编程.本节将考虑如何使用SDN技术降低IPv6过渡部署的开销和复杂性.

IPv6过渡部署过程中的复杂性和部署开销,在很大程度上决定了IPv6过渡部署的速度.影响IPv6过渡部署的关键因素有多厂商过渡设备的融合、过渡设备部署实现的开销、云计算给IPv6过渡部署带来的新挑战(如亟需充足的IPv6地址资源、网络流量模型更加复杂、云数据中心更高的性能要求等)、超宽带、云服务和移动互联网等新业务为IPv6过渡带来的新需求(如多网络资源协同、移动性支持和网络虚拟化等).

针对这些挑战,SDN可以从以下几个方面来助力IPv6过渡部署:

1) 利用控制层和数据层分离的设计理念,SDN可以非常容易地将IPv6过渡协议在控制器上以软件形式部署运行.设备硬件归一化,硬件只关注数据转发和存储能力,这样可以提高过渡设备的数据转发性能,降低过渡设备的部署开销,并且能够解决过渡设备垄断的问题;

2) 基于SDN架构,云数据中心的边界设备只负责数据转发,而云计算管理平台负责相应的全局控制.这样可以直接控制和管理IPv4-IPv6的通信流量,如指派IPv4-IPv6流量流向特定的设备.一方面可以减少IPv6地址的需求量,只要满足部分边界设备的地址需求即可;另一方面,可以简化网络流量模型,极大地降低云数据中心边界上的过渡设备的部署开销,提高处理容量;

3) SDN技术可以实现控制平面集中化、数据平面虚拟化,在IPv6过渡时期,这些特征恰好能满足超宽带、云服务和移动互联网等新型业务类型的新需求.

基于上述特征和优势,下面对基于SDN的过渡策略进行简单的举例描述.由于过渡机制的部署可能会发生在ISP网络中的各个位置,且不同网络中的设备也不可能同时都部署某一种过渡机制,因此采用SDN架构,可以将复杂的不同的IPv6过渡机制在控制器上以协议形式生成相应的过渡策略,通过下发相关策略到对应的网络设备上,以降低过渡部署的复杂度和成本,提高网络设备的运行效率.基于SDN的过渡策略可简单描述为:1) ISP网络中部署控制器(controller),它主要用于过渡机制的生成以及过渡策略的下发,从而对网络中的过渡流量导向执行相应过渡策略的网络设备;2) ISP网络中的设备,它主要执行控制器下发给它的过渡策略和传统的路由转发,实现过渡机制及传统路由转发的功能.

4 总 结

本文对ISP网络中所有潜在IPv6过渡场景及其典型的过渡机制进行了综述;研究并提出统一的IPv6过渡机制评价指标体系,评估并比较了IPv4-IPv6双栈、IPv4-IPv6翻译、IPv6-over-IPv4/IPv4-over-IPv6隧道以及IPv4- IPv6-IPv4双重翻译四大类多种典型的过渡机制;依据网络实际特征和过渡需求,提出ISP网络中核心网和接入网过渡部署的策略;结合SDN技术,提出基于SDN框架的IPv6过渡部署考虑来缓解过渡部署的开销,加速部署进程.

典型过渡机制的评价比较结果表明:

1) 双栈机制不能完全解决IPv4地址紧缺的问题,但由于IPv4和IPv6地址的不兼容性,双栈节点是实现IPv4-IPv6互操作不可或缺的元素;

2) IPv4-IPv6翻译机制可以实现IPv4主机/网络和IPv6主机/网络的直接通信,但是IVI和NAT64均不适用于大规模的网络.此外,不对称的IPv4和IPv6地址空间映射带来一些关键问题,如ALG的实现、端到端性能的破坏等;

3) Softwire Mesh,6RD,DS-Lite,4over6和MAP-E隧道技术构成了一系列增强型的隧道机制,且凭借各自的特点覆盖并满足IPv6-over-IPv4和IPv4-over-IPv6主要的过渡场景和过渡需求;

4) IPv4-IPv6-IPv4双重翻译虽然不能实现全透明地传输内部IPv4报文,但相对于隧道来说,可以暴露更多内部IPv4的地址信息.因此,理论上,双重翻译机制更便于操作者执行一些类似流量工程的任务.

在对IPv6过渡部署进行研究和考虑中发现:

1) 在核心网中,网络规模是有限的,因此IPv4地址短缺不是主要关注的问题;核心网中的路由器通常具有较高的性能和升级优先权,同时,这些核心设备的硬件升级和操作/管理成本是非常高的;

2) 在接入网中,双栈和翻译机制更适用于IPv6直接接入IPv4或IPv4直接接入IPv6的场景;6RD机制可以为IPv4终端用户提供接入IPv6网络的服务;IPv4-over-IPv6隧道机制(如DS-Lite,4over6,MAP-E)或IPv4-IPv6-IPv4双重翻译机制(如MAP-T和464XLAT)可以为IPv6终端用户提供接入IPv4网络的服务.

参考文献
[1] Huston G, IPv4 address report. Technical Report, 2013. http://www.potaroo.net/tools/ipv4 .
[2] IETF behave WG charter. http://datatracker.ietf.org/wg/behave/charter/ .
[3] IETF softwire WG charter. http://datatracker.ietf.org/wg/softwire/charter/ .
[4] Wu J, Wang JH, Yang J. CNGI-CERNET2: An IPv6 deployment in China. ACM SIGCOMM Computer Communication Review, 2011,41(2):48-52 .
[5] Wu P, Cui Y, Wu J, Liu J, Metz C. Transition from IPv4 to IPv6: A state-of-the-art survey. IEEE Communications Surveys & Tutorials, 2012,PP(99):1-18.
[6] Nordmark E, Gilligan R. Basic transition mechanisms for IPv6 hosts and routers. IETF RFC 4213, 2012.
[7] Hirorai R, Yoshifuji H. Problems on IPv4-IPv6 network transition. In: Proc. of the 2006 Int’l Symp. on Applications and the Internet Workshops (SAINT 2006 Workshops). 2006.38-42 .
[8] Park EY, Lee JH, Choe BG. An IPv4-to-IPv6 dual stack transition mechanism supporting transparent connections between IPv6 hosts and IPv4 hosts in integrated IPv6/IPv4 network. In: Proc. of the Conf. on Communications. 2004.1024-1027 .
[9] Cho K, Luckie M, Huffaker B. Identifying IPv6 network problems in the dual stack world. In: Proc. of the ACM SIGCOMM Workshop on Network Troubleshooting: Research, Theory and Operations Practice Meet Malfunctioning Reality. 2004.283-288 .
[10] Law YN, Lai MC, Tan WL, Lau WC. Empirical performance of IPv6 vs. IPv4 under a dual-stack environment. In: Proc. of the IEEE Int’l Conf. on ICC 2008. 2008.5924-5929 .
[11] Donley C, Howard L, Kuarsingh V, Berg J, Doshi J. Assessing the impact of carrier-grade NAT on network applications. IETF RFC 7021, 2012.
[12] Nordmark E. Stateless IP/ICMP translation algorithm. IETF RFC 2765, 2000.
[13] Zhu Y, Chen M, Zhang H, Li X. Stateless mapping and multiplexing of IPv4 addresses in migration to IPv6 Internet. In: Proc. of the GLOBECOM. 2008. 1-5 .
[14] Tsirtsis G, Srisuresh P. Network address translation—Protocol translation (NAT-PT). IETF RFC 2766, 2000.
[15] Ceng LA, Cheng CH, Ling L. An enhanced NAT-PT model. Ruan Jian Xue Bao/Journal of Software, 2003,14(12):2037-2044 (in Chinese with English abstract). http://www.jos.org.cn/1000-9825/14/2037.htm .
[16] Bagnulo M, Matthews P, Van Beijnum I. Stateful NAT64: Network address and protocol translation from IPv6 clients to IPv4 servers. IETF RFC 6146, 2011.
[17] Li X, Bao CX, Chen M, Zhang H, Wu J. The CERNET IVI translation design and deployment for the IPv4/IPv6 coexistence and transition. IETF RFC 6219, 2011.
[18] Shang W, Bao CX, Li X. IVI-Based locator/ID separation architecture for IPv4/IPv6 transition. In: Proc. of the 7th IEEE Int’l Conf. on NAS. 2012.144-153 .
[19] Xia Y, Lee BS, Yeo CK, Seng VLS. An IPv6 translation scheme for small and medium scale deployment. In: Proc. of the 2nd Int’l Conf. on AFIN. 2010. 108-112. http://ieeexplore.ieee.org/xpl/freeabs_all.jsp?arnumber=5558183&abstractAccess=no&userType=inst .
[20] Bao CX, Li X, Zhai Y, Zhang W. dIVI: Dual-Stateless IPv4/IPv6 transition. IETF draft-xli-behave-divi-06, 2014.
[21] Tsetse AK, Wijesinha AL, Karne RK, Loukili A. Measuring the IPv4-IPv6 IVI translation overhead. In: Proc. of the 2012 ACM Research in Applied Computation Symp. 2012.186-190 .
[22] Narayan S, Tauch S. IPv4-v6 transition mechanisms network performance evaluation on operating systems. In: Proc. of the 3rd IEEE Int’l Conf. on ICCSIT. 2010. 664-668 .
[23] Bagnulo M, Sullivan A, Matthews P, van Beijnum I. DNS64: DNS extensions for network address translation from IPv6 clients to IPv4 servers. IETF RFC 6147, 2011.
[24] Aazam M, Syed AM, Khan I, Alam M. Evaluation of 6to4 and ISATAP on a test LAN. In: Proc. of the IEEE Symp. on ISCI. 2011. 46-50 .
[25] Gilligan R, Nordmark E. Transition mechanisms for IPv6 hosts and routers. IETF RFC 1933, 1996.
[26] Carpenter B, Jung C. Transmission of IPv6 over IPv4 domains without explicit tunnels. IETF RFC 2529, 1999.
[27] Carpenter B, Moore K. Connection of IPv6 domains via IPv4 clouds. IETF RFC 3056, 2001.
[28] Templin F, Gleeson T, Thaler D. Intra-Site automatic tunnel addressing protocol (ISATAP). IETF RFC 5214, 2008.
[29] Huitema C. Teredo: Tunneling IPv6 over UDP through network address translations (NATs). IETF RFC 4380, 2006.
[30] Wu J, Cui Y, Metz C, Rosen E. Softwire mesh framework. IETF RFC 5565, 2009.
[31] Clercq JD, Ooms D, Prevost S, Faucheur FL. Connecting IPv6 islands over IPv4 MPLS using IPv6 provider edge routers (6PE). IETF RFC 4798, 2007,.
[32] De Clercq J, Ooms D, Carugi M. BGP-MPLS IP virtual private network (VPN) extension for IPv6 VPN. IETF RFC 4659, 2006.
[33] Despres R. IPv6 rapid deployment on IPv4 infrastructures (6rd). IETF RFC 5569, 2010.
[34] Storer B, Pignataro C, Santos M D, Stevant B, Toutain L, Tremblay J. Softwire hub and spoke deployment framework. IETF RFC 5571, 2009.
[35] Lau J, Townsley M, Goyret I. Layer two tunneling protocol—Version 3 (L2TPv3). IETF RFC 3931, 2005.
[36] Durand A, Droms R, Woodyatt J, Lee Y. Dual-Stack lite broadband deployments following IPv4 exhaustion. IETF RFC 6333, 2011.
[37] Cui Y, Wu J, Wu P, Metz C, Vautrin O, Lee Y. Public IPv4 over access IPv6 network. IETF RFC 7040, 2013.
[38] Cui Y, Wu J, Wu P, Sun Q, Xie C, Zhou C, Lee Y, Zhou T. Lightweight 4over6 in access network. IETF draft-cui-softwire-b4- translated-ds-lite-11, 2013.
[39] Troan O, Dec W, Li X, Bao CX, Zhai Y, Matsushima S, Murakami T. Mapping of address and port (MAP)—Deployment considerations. IETF draft-mdt-softwire-map-deployment-02, 2012.
[40] Mawatari M, Kawashima M, Byrne C. 464XLAT: Combination of stateful and stateless translation. IETF RFC 6877, 2013.
[41] Shin M, Kim H, Santay D, Montgomery D. An empirical analysis of IPv6 transition mechanisms. In: Proc. of the 8th Int’l Conf. on ICACT. 2006. 1990-1996 .
[42] AlJa’afreh R, Mellor J, Awan I. A comparison between the tunneling process and mapping schemes for IPv4/IPv6 transition. In: Proc. of the Int’l Conf. on WAINA 2009. 2009.601-606 .
[43] Guerin R, Hosanagar K. Fostering IPv6 migration through network quality differentials. ACM SIGCOMM Computer Communication Review, 2010,40(3):17-25 .
[44] Wu Y, Zhou X. Research on the IPv6 performance analysis based on dual-protocol stack and tunnel transition. In: Proc. of the 6th Int’l Conf. on ICCSE. 2011.1091-1093 .
[45] Jayanthi JG, Rabara SA. Transition and mobility management in the integrated IPv4 and IPv6 network-a systematic review. In: Proc. of the Int’l Conf. on ICEIE. 2010. 162-166 .
[46] Wu P, Cui Y, Xu M, Wu J, Li X, Metz C, Wang S. PET: Prefixing, encapsulation and translation for IPv4-IPv6 coexistence. In: Proc. of the GLOBECOM 2010. 2010. 1-5 .
[47] Miyata H, Endo M. Design and evaluation of IPv4/IPv6 translator for IP based industrial network protocol. In: Proc. of the 8th IEEE Int’l Conf. on INDIN. 2010.142-147 .
[48] Govil J, Kaur N, Kaur H. An examination of IPv4 and IPv6 networks: Constraints and various transition mechanisms. In: Proc. of the IEEE Southeastcon. 2008. 178-185 .
[49] Wang XF, Wu JP, Cui Y. Survey of Internet IPv6 transition technologies. Mini-Micro Systems, 2006,27(3):385-295 (in Chinese with English abstract).
[15] 曾立安,程朝辉,凌力.一个加强的NAT-PT模型.软件学报,2003,14(12):2037-2044. http://www.jos.org.cn/1000-9825/14/2037.htm .
[49] 王晓峰,吴建平,崔勇.互联网IPv6过渡技术综述.小型微型计算机系统,2006,27(3):385-295.