基于组播的6to4隧道技术研究

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张涛

中移(杭州)信息技术有限公司 四川 成都 610000

摘要

本文主要介绍基于组播的6to4隧道技术研究。为了解决IPv6网络孤岛问题,在大型网络使用这项技术来保证和IPv4的互通,然而在IPv6穿越IPv4网络时,需要对它周围的邻居进行相应的配置,但是这种配置使这项技术变得尤为复杂,缺乏灵活性。而且这种配置还存在一些问题,比如,在对静态路由进行配置时是非常困难的。可以通过利用组播技术,并充分利用它的特点,提出不需要配置也能进行通信的方法,进行相应的操作,就方便了这项技术的应用。


关键词

隧道技术;6to4技术;组播技术

正文

在这个互联网发展的大时代下,IPv4这项协议中本就存在很多不足,在互联网的推动下,这些不足逐渐被呈现出来。IPv6IPv4有很大的不同,前者较后者有很多的优势,例如,通信时更为安全,还能将信息很好的移动,所以未来的互联网发展中应用的网络很可能IPv6过渡并逐渐成为主流。但是,IPv4也有IPv6没有的特点,这项协议因为使用时间较长,所以在应用方面是非常基础的,IPv6作为后来出现的协议,要想成为未来网络发展的引领者,就必须满足发展的一系列要求,就需要提出一项完备的网络技术。

一、隧道技术

1.1IPv6IPv4技术概念

隧道技术主要解决网络中出现的通信问题。而这类通信问题主要出现在IPv6的各个网络节点间,这项技术主要是保证IPv4IPv6能够同时运行,要想完成IPv6数据包的完整传输,就需要把IPv6的数据包封装在IPv4中,这样才能保证IPv6不被IPv4所隔离。如果要使IPv6能够在IPv4中传输,就必须完成以下操作:在隧道的入口处把IPv4数据包的源IP和目的IP分别设置成隧道入口和出口的IP,当这项流程结束时,再将IPv6的数据包分离出来,送到目的地。这项技术的操作只入口和出口进行隧道封装,别的位置则不需进行,这样使用比较容易。常用的隧道技术有很多种,主要包括,IPv6 to IPv4技术和IPv6 over IPv4技术等其他技术。

1.2 IPv6 to IPv4技术

它也是一种通信技术,简称6to4。这项技术主要是IPv6主机在没有其它网络支持时,通过利用IPv4来与其它主机或者站点进行联系的操作。这项技术包括三个方面的内容:它的主机使用的是IPv6主机,而且还配有IPv6地址;它的邻接路由器主要负责在不同主机之间传输这项技术的相关信息,以及向IPv6中的其路由器传相关内容;在IPv6的主要网络上采用这项技术的中继路由器,负责一些相关工作,使其的路由器能够获取和解析相关信息,其它的主干网也知道它的传输信息

二、IP组播技术

组播技术主要通过尽最大努力完成数据包到各个网络节点的传输。它的主要原理为:如果想要使用一台主机把信息传送到各个主机,不需要对每个主机都进行操作,可以把这些主机设置为一个组,再将所需传送的信息直接发送到这个组的地址中,这样这个组中的所有主机都可以接收到信息。对于发送者,这项工作只需进行一次就可以完成,并且只有这个组中的所有主机才能接收,其他主机是接收不到的,这样就保证了信息传递的准确性和高效性。

但是要实现这项技术的应用,需要设置相应的组播组和组播地址。建立组播组是非常方便的,因为它不会限制成员的离开和加入,而且还会设置多个组播组,这样就可以实现同一个主机在多个组中的应用。

三、组播在6to4隧道中的应用原理

组播技术能够对相同的数据包进行传送,而且是传送到多个组播组中,凭借这一特点,可以把这项技术应用到6to4中,使组播组的组播源成为这个网络中中继路由的隧道口,使组播其它成员成为这个网络中路由器的隧道口,组播源能够把IPv6中的相关的信息通过IPv4中的相关配置进行信息的传送。组播组的成员可以通过自己的路由器得到6to4的通信地址。

下面介绍实现这一流程的相关操作

第一,要使用IPv4,并在其中构建组播组,然后需要把构建6to4隧道相应的6to4中继路由器的IPv4地址放入该组作为隧道起始点;同时,6to4的中继路由器配置能够接收IPv6相关报文,然后进行一定内容的IPv4隧道封装,该隧道的源IP为先前配置加入该组的IPv4地址,隧道目的地址为该组的IPv4组播地址

第二,为了能够还原原始IPV6报文,需要在6to4隧道封装时,IPv6相关内容保存在数据包中,然后再进行相应的传送。IPv4的数据包的源头是把事先设定IPv4地址作为最终隧道地址,而IPv6的数据包作为IPv4的载荷部分。

第三,当组播组中的6to4中的中继路由器接收到相应的隧道报文,对它隧道终结,得到原始IPv6报文。各自的IPv6网络自治域和本端6to4中继路由器分别相连接,并设置相应的路由策略6to4路由器就能够得到相应的IPv6报文,并完成隧道封装和数据传输。

现以 1的网络拓扑进行说明利用组播建立6to4隧道。

图片13.png

1 基于组播的6to4隧道网络拓扑图

具体配置过程如下:

1.  1中的3台中继路由器外网口(即IPv4网络侧)接口加入同一组播组,并配置相应的IPv4组播地址;

2. 配置相应的IPv6路由信息指向出接口为外网口和封装6to4隧道,隧道的目的地址为第1步的组播地址,隧道源IP为本端外网口的IPv4地址。

现假设主机A需要和主机B进行通信,主机A发出IPv6报文经过IPv6网络A到达中继路由器A中继路由器A根据已配置的路由信息路由到外网口进行6to4的隧道封装。由于该隧道为组播隧道,会分别建立通向中继路由器B和中继路由器C的两条隧道。由于主机B在中继路由器B一侧,而中继路由器C并没有主机B,因此两台中继路由器的处理方式截然不同。中继路由器B在接收到6to4隧道后,首先进行隧道终结,还原原始IPv6报文,其次查找自身路由表并发现主机B在该路由表中,然后根据路由信息对终结后的原始IPv6报文进行转发;中继路由器C接收到6to4隧道进行解封装终结后,查找路由表并没有主机B的路由信息,直接对报文进行丢弃。

四、结束语

本文针对网络中需要手动解决的问题,利用相关的技术,提出了使用路由器结合相关技术进行自动操作的方法。通过使用这种方法,可以避免6to4对信息的手动获取,实现自动操作的想法,这样在网络中使用6to4隧道技术时,就不需要考虑对周围的装置进行相应的复杂配置,更能保证通信的质量,使这项技术更加的灵活,实现效率最大化。

五、参考文献

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