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网络应用解决方案 IPv6过渡技术简介（3）
本文关键字 NGI知识库
3.3 ISATAP 隧道
ISATAP （ Intra-Site Automatic Tunnel Addressing Protocol ）是另外一种 IPv6 自动隧道技术。与 6to4 地址类似， ISATAP 地址中也内嵌了 IPv4 地址，它的隧道封装也是根据此内嵌 IPv4 地址来进行的，只是两种地址格式不同。 6to4 是使用 IPv4 地址做为网络 ID ，而 ISATAP 用 IPv4 地址做为接口 ID 。其接口标识符是用修订的 EUI-64 格式构造的，格式如下：
图 3-5 ISATAP 接口 ID 格式
如果 IPv4 地址是全局唯一的，则 u 位为 1 ，否则 u 位为 0 。 g 位是 IEEE 群体 / 个体标志。 ISATAP 地址接口 ID 的形式看起来是 00-00-5E-FE 加 IPv4 地址的样子。 5E-FE 是 IANA 分配的。
典型的 ISATAP 隧道应用是在站点内部，所以，其内嵌的 IPv4 地址不需要是全局唯一的。
图 3-6 ISATAP 隧道部署
如上图所示，在 IPv4 网络内部有两个双栈主机 PC2 和 PC3 ，它们分别有一个私网 IPv4 地址。要使其具有 ISATAP 功能，需要进行如下操作：
首先配置 ISATAP 隧道接口，这时会根据 IPv4 地址生成 ISATAP 类型的接口 ID ；
根据接口 ID 生成一个 ISATAP 链路本地 IPv6 地址，生成链路本地地址以后，主机就有了 IPv6 连接功能；
进行主机自动配置，主机获得全局 IPv6 地址、站点本地地址等；
当主机与其它 IPv6 主机进行通讯时，从隧道接口转发，将从报文的下一跳 IPv6 地址中取出 IPv4 地址作为 IPv4 封装的目的地址。如果目的主机在本站点内，则下一跳就是目的主机本身，如果目的主机不在本站点内，则下一跳为 ISATAP 路由器的地址。
参考： Intra-Site Automatic Tunnel Addressing Protocol, draft-ietf-ngtrans-isatap-04.txt
3.4 IPv6 over IPv4 GRE 隧道
IPv6 over IPv4 GRE 隧道使用标准的 GRE 隧道技术提供了点到点连接服务，需要手工指定隧道的端点地址。 GRE 隧道的传输协议是固定的，但乘客协议可以是协议中允许的任意协议（可以是 IPv4 、 IPv6 、 OSI 、 MPLS 等）。
图 3-7 IPv6 over IPv4 GRE 隧道
3.5 6PE
如果 ISP （服务提供商）想实现一个 IPv6 网络，对于网络核心是基于 IP 的情况，可以在支持 IPv6 协议的边缘路由器之间构造 IP 隧道，这些隧道可以充当支持 IPv6 协议的点到点的连接。在这些边缘路由器之间交换的 IPv6 分组可以封装在 IP 分组中透明的在骨干网上传输。这些方案在大规模网络可伸缩性方面不太好； MPLS 技术则提供了另外的选择：在启动 MPLS 的 IPv4 骨干网上传输 IPv6 数据报。这个解决方案称为 IPv6 提供商边缘路由器（ 6PE ），提供了一种可伸缩的 IPv6 早期部署的解决方法。它有以下一些特点：
IPv6 协议仅仅在选择的 PE 路由器上实施。
PE 路由器使用多协议 BGP （ MP-BGP ）会话在骨干网上交换 IPv6 路由。
MPLS 标签被 PE 路由器赋给 IPv6 路由，并直接在 PE 路由器之间交换，类似 VPN 路由。
使用两层 MPLS 标签在 MPLS 骨干网上传输 IPv6 数据报。标签栈中的第一标签是出口 PE 路由器的指定 LDP 标签。标签栈中第二个标签是指定 PE IPv6 标签。
6PE 解决方案的整体结构如图所示：
图 3-8 6PE 网络示意图
ISP 网络的 IGP 协议可以是 OSPF 或 IS-IS ， CE 和 6PE 之间可以是静态路由、 IGP 协议或 EBGP 。 6PE 要求 IPv6 站点必须通过 CE 连接到一个或多个运行 MP-BGP （多协议扩展 - 边界网关协议）的双栈 PE 上，这些 PE 之间通过 MP-BGP 来交换 IPv6 的路由可达信息，通过隧道来传送 IPv6 数据包。
6PE 适合从边缘到核心的网络过渡策略。首先它在骨干网和城域核心网仍然可以保持原有的 IPv4 协议，而只是在网络边缘通过 MPLS 技术来实现 IPv4 数据包和 IPv6 数据包的传送。其次它扩展性较好，当原有网络已经实现了 MPLS 时，各个边缘网络可以自主选择网络过渡时间和组网方式（本地网的组网方式不受 MPLS 隧道机制的影响）。当 ISP 想利用自己原有的 IPv4/MPLS 网络，使其通过 MPLS 具有 IPv6 流量交换能力时，只需要升级 PE 路由器就可以了。所以对于运营商来说，使用 6PE 特性作为 IPv6 过渡机制无疑是一个高效的解决方案，其操作风险也会要小得多。
来源：赛迪网
ISATAP （ Intra-Site Automatic Tunnel Addressing Protocol ）是另外一种 IPv6 自动隧道技术。与 6to4 地址类似， ISATAP 地址中也内嵌了 IPv4 地址，它的隧道封装也是根据此内嵌 IPv4 地址来进行的，只是两种地址格式不同。 6to4 是使用 IPv4 地址做为网络 ID ，而 ISATAP 用 IPv4 地址做为接口 ID 。其接口标识符是用修订的 EUI-64 格式构造的，格式如下：
如果 IPv4 地址是全局唯一的，则 u 位为 1 ，否则 u 位为 0 。 g 位是 IEEE 群体 / 个体标志。 ISATAP 地址接口 ID 的形式看起来是 00-00-5E-FE 加 IPv4 地址的样子。 5E-FE 是 IANA 分配的。
典型的 ISATAP 隧道应用是在站点内部，所以，其内嵌的 IPv4 地址不需要是全局唯一的。
如上图所示，在 IPv4 网络内部有两个双栈主机 PC2 和 PC3 ，它们分别有一个私网 IPv4 地址。要使其具有 ISATAP 功能，需要进行如下操作：
首先配置 ISATAP 隧道接口，这时会根据 IPv4 地址生成 ISATAP 类型的接口 ID ；
根据接口 ID 生成一个 ISATAP 链路本地 IPv6 地址，生成链路本地地址以后，主机就有了 IPv6 连接功能；
进行主机自动配置，主机获得全局 IPv6 地址、站点本地地址等；
当主机与其它 IPv6 主机进行通讯时，从隧道接口转发，将从报文的下一跳 IPv6 地址中取出 IPv4 地址作为 IPv4 封装的目的地址。如果目的主机在本站点内，则下一跳就是目的主机本身，如果目的主机不在本站点内，则下一跳为 ISATAP 路由器的地址。
参考： Intra-Site Automatic Tunnel Addressing Protocol, draft-ietf-ngtrans-isatap-04.txt
3.4 IPv6 over IPv4 GRE 隧道
IPv6 over IPv4 GRE 隧道使用标准的 GRE 隧道技术提供了点到点连接服务，需要手工指定隧道的端点地址。 GRE 隧道的传输协议是固定的，但乘客协议可以是协议中允许的任意协议（可以是 IPv4 、 IPv6 、 OSI 、 MPLS 等）。
3.5 6PE
如果 ISP （服务提供商）想实现一个 IPv6 网络，对于网络核心是基于 IP 的情况，可以在支持 IPv6 协议的边缘路由器之间构造 IP 隧道，这些隧道可以充当支持 IPv6 协议的点到点的连接。在这些边缘路由器之间交换的 IPv6 分组可以封装在 IP 分组中透明的在骨干网上传输。这些方案在大规模网络可伸缩性方面不太好； MPLS 技术则提供了另外的选择：在启动 MPLS 的 IPv4 骨干网上传输 IPv6 数据报。这个解决方案称为 IPv6 提供商边缘路由器（ 6PE ），提供了一种可伸缩的 IPv6 早期部署的解决方法。它有以下一些特点：
IPv6 协议仅仅在选择的 PE 路由器上实施。
PE 路由器使用多协议 BGP （ MP-BGP ）会话在骨干网上交换 IPv6 路由。
MPLS 标签被 PE 路由器赋给 IPv6 路由，并直接在 PE 路由器之间交换，类似 VPN 路由。
使用两层 MPLS 标签在 MPLS 骨干网上传输 IPv6 数据报。标签栈中的第一标签是出口 PE 路由器的指定 LDP 标签。标签栈中第二个标签是指定 PE IPv6 标签。
6PE 解决方案的整体结构如图所示：
ISP 网络的 IGP 协议可以是 OSPF 或 IS-IS ， CE 和 6PE 之间可以是静态路由、 IGP 协议或 EBGP 。 6PE 要求 IPv6 站点必须通过 CE 连接到一个或多个运行 MP-BGP （多协议扩展 - 边界网关协议）的双栈 PE 上，这些 PE 之间通过 MP-BGP 来交换 IPv6 的路由可达信息，通过隧道来传送 IPv6 数据包。
6PE 适合从边缘到核心的网络过渡策略。首先它在骨干网和城域核心网仍然可以保持原有的 IPv4 协议，而只是在网络边缘通过 MPLS 技术来实现 IPv4 数据包和 IPv6 数据包的传送。其次它扩展性较好，当原有网络已经实现了 MPLS 时，各个边缘网络可以自主选择网络过渡时间和组网方式（本地网的组网方式不受 MPLS 隧道机制的影响）。当 ISP 想利用自己原有的 IPv4/MPLS 网络，使其通过 MPLS 具有 IPv6 流量交换能力时，只需要升级 PE 路由器就可以了。所以对于运营商来说，使用 6PE 特性作为 IPv6 过渡机制无疑是一个高效的解决方案，其操作风险也会要小得多。
来源：赛迪网
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