IPv6在IPv4的基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn)，它的一個重要的設(shè)計目標(biāo)是與IPv4兼容，因為不可能要求立即將所有節(jié)點都演進(jìn)到新的協(xié)議版本，如果沒有一個過渡方案，再先進(jìn)的協(xié)議也沒有實用意義。 如何完成從IPv4到IPv6的平滑過渡，是IPv6發(fā)展需要解決的***個問題。目前，IETF已經(jīng)成立了專門的工作組，研究IPv4到IPv6的平滑過渡問題和高效無縫互通問題，并且已提出了很多方案。為了實現(xiàn)IPv4到IPv6過渡的逐步演進(jìn)、逐步部署、地址兼容、降低費用四個目標(biāo)，IETF推薦了雙協(xié)議棧、隧道技術(shù)以及NAT等演進(jìn)方案。這些演進(jìn)方案已經(jīng)在歐洲、日本以及我國的商用或?qū)嶒灳W(wǎng)絡(luò)中得到論證和實踐。這些演進(jìn)方案需要進(jìn)一步與中國具體的網(wǎng)絡(luò)實踐和運營實踐相結(jié)合，需要在大規(guī)模的商用實踐中論證、發(fā)展與完善。

雙協(xié)議棧技術(shù)

雙協(xié)議棧技術(shù)是使IPv6節(jié)點與IPv4節(jié)點兼容的最直接方式，應(yīng)用對象是主機、路由器等通信節(jié)點。支持雙協(xié)議棧的IPv6節(jié)點與IPv6節(jié)點互通時使用IPv6協(xié)議棧，與IPv4節(jié)點互通時借助于4over6使用IPv4協(xié)議棧。IPv6節(jié)點訪問IPv4節(jié)點時，先向雙棧服務(wù)器申請一個臨時 IPv4地址，同時從雙棧服務(wù)器得到網(wǎng)關(guān)路由器的TEP（TunnelEndPoint）IPv6地址。IPv6節(jié)點在此基礎(chǔ)上形成一個4over6的 IP包，4over6包經(jīng)過IPv6網(wǎng)傳到網(wǎng)關(guān)路由器，網(wǎng)關(guān)路由器將其IPv6頭去掉，將IPv4包通過IPv4網(wǎng)絡(luò)送往IPv4節(jié)點。網(wǎng)關(guān)路由器要記住 IPv6源地址與IPv4臨時地址的對應(yīng)關(guān)系，以便反方向?qū)Pv4節(jié)點發(fā)來的IP包轉(zhuǎn)發(fā)到IPv6節(jié)點。這種方式對IPv4和IPv6提供了完全的兼容，但由于需要雙路由基礎(chǔ)設(shè)施，增加了網(wǎng)絡(luò)的復(fù)雜度，依然無法解決IP地址耗盡的問題。

隧道技術(shù)

隨著IPv6網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，出現(xiàn)了許多局部的IPv6網(wǎng)絡(luò)，但是這些IPv6網(wǎng)絡(luò)需要通過IPv4骨干網(wǎng)絡(luò)相連。將這些孤立的“IPv6島”相互聯(lián)通必須使用隧道技術(shù)。利用隧道技術(shù)，可以通過現(xiàn)有的運行IPv4協(xié)議的Internet骨干網(wǎng)絡(luò)將局部的IPv6網(wǎng)絡(luò)連接起來，因而是IPv4向IPv6過渡的初期最易于采用的技術(shù)。

路由器將IPv6的數(shù)據(jù)分組封裝入IPv4，IPv4分組的源地址和目的地址分別是隧道入口和出口的IPv4地址。在隧道的出口處，再將 IPv6分組取出轉(zhuǎn)發(fā)給目的站點。隧道技術(shù)只要求在隧道的入口和出口處進(jìn)行修改，對其他部分沒有要求，因而非常容易實現(xiàn)。但是隧道技術(shù)不能實現(xiàn)IPv4主機與IPv6主機的直接通信。

網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換/協(xié)議轉(zhuǎn)換技術(shù)

網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換/協(xié)議轉(zhuǎn)換技術(shù)通過與SI?IT協(xié)議轉(zhuǎn)換和傳統(tǒng)的IPv4下的動態(tài)地址翻譯以及適當(dāng)?shù)膽?yīng)用層網(wǎng)關(guān)相結(jié)合，實現(xiàn)了只安裝了IPv6的主機和只安裝了IPv4機器的大部分應(yīng)用的相互通信，是一種純IPv6節(jié)點和IPv4節(jié)點間的互通方式，所有包括地址、協(xié)議在內(nèi)的轉(zhuǎn)換工作都由網(wǎng)絡(luò)設(shè)備來完成。支持NAT－PT的網(wǎng)關(guān)路由器應(yīng)具有IPv4地址池，在從IPv6向IPv4域中轉(zhuǎn)發(fā)包時使用。此外，網(wǎng)關(guān)路由器支持DNS－ALG，在IPv6節(jié)點訪問IPv4節(jié)點時發(fā)揮作用。NAT－PT方式的優(yōu)點是不需要進(jìn)行IPv4、IPv6節(jié)點的升級改造；缺點是IPv4節(jié)點訪問IPv6節(jié)點的實現(xiàn)方法比較復(fù)雜，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備進(jìn)行協(xié)議轉(zhuǎn)換、地址轉(zhuǎn)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。

上述技術(shù)在很大程度上依賴于從支持IPv4的互聯(lián)網(wǎng)到支持IPv6的互聯(lián)網(wǎng)的轉(zhuǎn)換，我們期待IPv4和IPv6可在這一轉(zhuǎn)換過程中互相兼容。目前，6to4機制便是較為流行的實現(xiàn)手段之一。6to4技術(shù)轉(zhuǎn)換策略計劃者考慮的關(guān)鍵問題是，當(dāng)使用者對ISP所提供的基本IPv6傳輸協(xié)議還沒有合理的選擇時，如何激活I(lǐng)Pv6路由域間的連通性。當(dāng)缺少本地IPv6服務(wù)時，提供連通性的解決辦法之一是將IPv6的分組封裝到IPv4的分組中。6to4是一種自動構(gòu)造隧道的方式，它的好處在于只需要一個全球***的IPv4地址便可使得整個站點獲得IPv6的連接。在IPv4NAT協(xié)議中加入對IPv6和 6to4的支持，是一個很吸引人的過渡方案。

總之，從IPv4向IPv6的平滑過渡是人們未來實現(xiàn)全球Internet不可跨越的步驟，它不是一朝一夕就可以辦得到的。從IPv4向IPv6的轉(zhuǎn)換是一個相當(dāng)長的過渡時期，在此過渡期間需要IPv4與IPv6共存，并解決好互相兼容的問題，逐步實現(xiàn)平滑地演進(jìn)，最終讓所有的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點都運行 IPv6，充分發(fā)揮IPv6在地址空間、性能和安全性等方面的優(yōu)勢。