為什么會(huì)存在4v6應(yīng)用場景?主要是從“云-管-端”的IPv6狀態(tài)決定的，“云”側(cè)IPv4類業(yè)務(wù)豐富，IPv6驅(qū)動(dòng)力小，所以“云”在較長一段時(shí)間內(nèi)還是以IPv4類業(yè)務(wù)為主。“管”側(cè)的IPv6化程度高，設(shè)備IPv6支持能力強(qiáng)。“端”側(cè)IPv4用戶仍在發(fā)展，雖然部分在向IPv6遷移，但是龐大的IPv4用戶群仍會(huì)存在。因此“云-管-端”的這種“IP v4為主-IPv6 Ready-IPv4為主”狀態(tài)，決定了在IPv6過渡過程中，4over6場景將是一個(gè)重要的研究領(lǐng)域。與此同時(shí)，IETF也產(chǎn)生了眾多針對(duì)4over6場景的過渡技術(shù)，比如DS-lite、Public 4over6、Lightweight 4voer6、464XLAT、MAP-T、MAP-E等。

個(gè)人對(duì)4over6的過渡技術(shù)做了如下分類：

按照“狀態(tài)”分為：有狀態(tài)、無狀態(tài)、輕狀態(tài)。

有狀態(tài)Stateful：4v6設(shè)備需維護(hù)user-session station，狀態(tài)維護(hù)、查詢和溯源均需要設(shè)備資源支持;4v6設(shè)備通過動(dòng)態(tài)方式使用地址池資源完成映射，分配靈活，用戶每次上線分配的地址資源有可能不同。代表性技術(shù)為：DS-lite。

無狀態(tài)Stateless：4v6地址映射方式是強(qiáng)相關(guān)，地址分配在一定程度上受限。4v6設(shè)備無需維護(hù)user-session station，僅需要執(zhí)行4v6映射算法即可，節(jié)省設(shè)備資源投入。無狀態(tài)技術(shù)對(duì)于簡化網(wǎng)絡(luò)、提升管理效率和平滑演進(jìn)方面有顯著優(yōu)勢。代表技術(shù)為：MAP-E和MAP-T。

狀態(tài)Lightweight：是有狀態(tài)技術(shù)的一種優(yōu)化，主要目的是•降低Stateful對(duì)設(shè)備的資源需求，通過用戶級(jí)session來減少會(huì)話數(shù)量和維護(hù)工作量;每用戶的4v6地址資源分配可以采用獨(dú)立方式進(jìn)行配置和管理，實(shí)現(xiàn)IPv4與IPv6管理的分離。代表技術(shù)為：Public 4over6、Lightweight 4over6。

按照“NAT44部署”分為：集中式NAT44和分布式NAT44。

集中式NAT44：指私網(wǎng)IPv4用戶的數(shù)據(jù)包在CE上僅進(jìn)行4v6處理，而NA44處理在集中式CGN設(shè)備上進(jìn)行。優(yōu)勢在于集中進(jìn)行IPv4地址管理和分配，地址利用率高;劣勢在于集中式NAT44對(duì)設(shè)備資源要求高。代表技術(shù)為DS-lite。

分布式NAT44：指私網(wǎng)IPv4用戶的數(shù)據(jù)包在CE上進(jìn)行NAT44和4v6處理，集中式4v6設(shè)備僅進(jìn)行4v6處理。優(yōu)勢在于充分利用CE的資源實(shí)現(xiàn)NAT44，降低集中式4v6設(shè)備的資源需求;劣勢在于需要提前進(jìn)行公網(wǎng)IPv4地址的分配和管理，預(yù)分配地址的方式影響IPv4地址利用率。代表技術(shù)為Public 4over6、Lightweight 4over6、MAP-E和MAP-T。

按照“報(bào)文封裝”分為：隧道和翻譯。

隧道方式:主要由IETF Software工作組完成。在隧道端點(diǎn)將IPv4報(bào)文進(jìn)行封裝和解封裝，在IPv6網(wǎng)絡(luò)中以外層IPv6報(bào)頭進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)。代表技術(shù)為DS-lite、Public 4over6、LAFT6、MAP-E。

翻譯方式：主要由IETF Behave工作組完成。在IPv4-IPv6網(wǎng)絡(luò)邊界進(jìn)行NAT翻譯，在IPv6網(wǎng)絡(luò)中以IPv6報(bào)文進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)。代表技術(shù)為464XLAT、MAP-E。

下一節(jié)將總結(jié)性地分析和對(duì)比下DS-lite、Lightweight 4over6、Public 4over6、MAP-E、MAP-T、464XLAT等過渡技術(shù)。

#p#

我們重新總結(jié)梳理下4over6場景的主流IPv6過渡技術(shù)。

DS-lite技術(shù)：是一種有狀態(tài)、集中式NAT44、隧道方式的過渡技術(shù)。CE不獲取公網(wǎng)IPv4地址或者端口信息，CGN執(zhí)行隧道封裝和解封裝并且執(zhí)行NAT44，需要維護(hù)大量的session信息，技術(shù)文檔狀態(tài)為RFC 6333(Proposed Standard)。

Lightweight 4over6技術(shù)：是一種輕狀態(tài)、分布式NAT44、隧道方式的過渡技術(shù)，是DS-lite的擴(kuò)展，主要是將NAT44下移到CE上執(zhí)行，CGN執(zhí)行隧道封裝和解封裝，需要維護(hù)基于用戶的session而不需要維護(hù)每個(gè)流的session。同時(shí)需要新增CE獲得A+P的機(jī)制(PCP或者DHCPv4 over IPv6方式)。目前技術(shù)文檔狀態(tài)為WG draft(截止2013年11月)

Public 4over6：是一種輕狀態(tài)、分布式NAT44、隧道方式的過渡技術(shù)，是Lightweight 4over6的補(bǔ)充，CE直接獲得一個(gè)共享的IPv4地址，可以應(yīng)用于特殊業(yè)務(wù)(比如增值業(yè)務(wù)、VIP客戶等)，CGN執(zhí)行隧道封裝和解決封裝，僅維護(hù)基于用戶的session信息。同時(shí)需要新增CE獲得IPv4地址的機(jī)制(DHCPv4 over IPv6方式)。目前技術(shù)文檔狀態(tài)為RFC 7040(Informational)。

MAP-E:是一種無狀態(tài)、分布式NAT44、隧道方式的過渡技術(shù)。MAP-CE設(shè)備執(zhí)行NAT44、無狀態(tài)映射和隧道封裝/解封裝，MAP-BR采用無狀態(tài)映射的封裝和解封裝，無需記錄session信息。MAP-CE通過DHCPv6擴(kuò)展屬性來獲得BMR、FMR、BR等信息。目前技術(shù)文檔狀態(tài)為WG draft。(截止2013年11月)

MAP-T:是一種無狀態(tài)、分布式NAT44、翻譯方式的過渡技術(shù)。與MAP-E的技術(shù)相同，唯一區(qū)別在于報(bào)文的封裝格式，MAP-T采用翻譯方式，在IPv6域中只有一層IPv6報(bào)頭。MAP-CE通過DHCPv6擴(kuò)展屬性來獲得BMR、FMR、DMR等信息，目前技術(shù)文檔狀態(tài)為WG draft。(截止到2013年11月)

464XLAT:是一種無狀態(tài)和有狀態(tài)結(jié)合、集中式NAT44、翻譯方式的過渡技術(shù)。在CLAT(CPE)和PLAT(CGN)上執(zhí)行IPv4-IPv6翻譯，CLAT上執(zhí)行無狀態(tài)地址IPv4-IPv6翻譯(1:1)，參考RFC6052內(nèi)嵌IPv4地址格式;PALT上執(zhí)行有狀態(tài)地址IPv4-IPv6翻譯，集中處理、維護(hù)私網(wǎng)IPv4到公網(wǎng)IPv4的NAT44。CLAT無需新增協(xié)議獲取任何IPv4信息，完全自由分配用戶私網(wǎng)地址。目前技術(shù)文檔狀態(tài)為RFC 6877(Informational)。

4over6場景是IPv6演進(jìn)中重要的應(yīng)用場景之一。4over6技術(shù)的發(fā)展經(jīng)歷從有狀態(tài)、輕狀態(tài)到無狀態(tài)的不斷發(fā)展，目前比較成熟的技術(shù)為有狀態(tài)的DS-lite，但個(gè)人認(rèn)為，從功能需求、可擴(kuò)展性和可維護(hù)性上分析，無狀態(tài)優(yōu)勢比較明顯。NAT44分布到CPE的思想將成為降低集中式CGN性能需求的主要思路，并且在LAFT6、Public 4over6、MAP中得到運(yùn)用。在隧道和翻譯兩種技術(shù)選擇中，隧道由于比較完成的保存了IPv4報(bào)文的信息，而翻譯采用兩次XLAT過程使得IPv4報(bào)文信息有所丟失，并且會(huì)引入ALG問題，因此隧道為主的過渡技術(shù)將更為實(shí)用。因此個(gè)人預(yù)測，4over6技術(shù)的研究逐步向“無狀態(tài)、NAT44分布、隧道”方式演進(jìn)，預(yù)計(jì)MAP-E技術(shù)將越來越受到關(guān)注。