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在IPv6和IPv4協(xié)議之間進行轉換，并使之能夠在同一網(wǎng)絡協(xié)同工作的應用試驗中，最大的考慮，并不是針對那些已經(jīng)擁有了IPv6/IPv4雙模機制的新產(chǎn)品，而是繼續(xù)使用那些有了些年頭的網(wǎng)絡核心設備。
編者按：從IPv4向IPv6遷移，已不再是什么熱點話題、也不是什么新技術討論。在經(jīng)過多年準備之后，當前的網(wǎng)絡主體產(chǎn)品都具備了IPv4/IPv6雙模。
但另一方面，有關如何在現(xiàn)實網(wǎng)絡中部署IPv6的話題，仍然困擾著整個業(yè)界，除偶爾尚不完備的商業(yè)部署之外，更多的試驗性合作仍然在繼續(xù)。
好的消息正在傳來，例如美國的網(wǎng)絡服務提供商MCI公司，已經(jīng)著手向其第一批商業(yè)客戶提供基于IPv6的服務及應用，盡管這些IPv6業(yè)務還不能夠被視做真正意義上的“全面的IPv6”。再例如，除了早前中、日、韓三國在IPv6、下一代Internet試驗網(wǎng)上的高調合作，2005年5月18日的另一項合作備忘錄的簽署，也不應被忽視，這就是中國信息產(chǎn)業(yè)部王旭東部長和法國工業(yè)部部長帕特里克·戴維江（Patrick Devedjan）簽署的關于IPv6合作的諒解備忘錄，中法兩國將合作推進新一代互聯(lián)網(wǎng)的應用與服務產(chǎn)業(yè)化。
既然涉及到產(chǎn)業(yè)化進程，就應當將IPv6的技術本身與實際應用結合起來�？梢钥吹�，大量現(xiàn)實中的網(wǎng)絡核心設備，在走向IPv6的進程上已經(jīng)成為難點所在。
關鍵的一點是，不要指望現(xiàn)在就遺棄IPv4，而應當使IPv6和IPv4共存。
現(xiàn)行的IPv4網(wǎng)絡協(xié)議仍然不能充分支持新添節(jié)點或者新應用的要求，IPv6 是一個全新的協(xié)議，顯著特性包括: 增強地址的可擴展性和路由功能，提升安全性，易于配置，和相對于IPv4的高性能。
不幸的是，IPv4和IPv6并不兼容，因此以此一標準設計的程序和系統(tǒng),無法和另一標準的系統(tǒng)通信。而IPv4系統(tǒng)普遍存在，并且也不會在一夜之間被蜂擁而至的IPv6取代。因此，設計一個平滑過渡的機制，讓應用在網(wǎng)絡升級的過程中繼續(xù)工作，是十分必要的。
對于協(xié)議上地址轉換，有兩種方式：
第一種地址轉換是，使用特殊IPv6地址，能簡單地將所有應用的數(shù)據(jù)包進行轉換。不幸的是，這種特殊IPv6地址，要求IPv6路由器能為此而包含特殊的路由信息，因此被認為不是一個很好的主意：路由器已被要求維護太多額外的狀態(tài)信息了。
第二種地址轉換，維護一個IPv4和IPv6地址之間的清晰映射圖，因此能夠使用標準的IPv6 地址，而不需要任何特殊的IPv6路由器處理。這樣處理的缺點是，如果IP地址內嵌在一些應用數(shù)據(jù)流中，比如FTP, 在升級的時候，也必須進行完全透明的轉換。
我們在試驗中設計了一個IPv6/IPv4網(wǎng)絡地址和協(xié)議中繼器，作為設備驅動運行在Windows NT 操作系統(tǒng)中。我們的測試環(huán)境由一個中繼器作為網(wǎng)關，幫助IPv6和IPv4主機連接到相互隔離的兩個以太網(wǎng)中，這樣可以使網(wǎng)絡的性能損失很少。我們測量后的數(shù)據(jù)是，一對IPv6節(jié)點和IPv4 節(jié)點之間通過中繼器通信，在100Mbps以太網(wǎng)環(huán)境下，TCP帶寬為7210Kbps，往返數(shù)據(jù)包間隔424微秒。
我們最初在SPIN的擴展操作系統(tǒng)上實現(xiàn)IPv6協(xié)議，這樣能夠使用系統(tǒng)內核擴展部分的快速原型。用這種方法實現(xiàn)基本的IPv6后，我們把自己的系統(tǒng)連到了6Bone網(wǎng)絡（編者注：IPv6的主干網(wǎng)）。我們對使用IPv6服務的訪問感興趣，但是很快發(fā)現(xiàn)，只有很少的主機能通過6Bone網(wǎng)絡訪問，更別說使用IPv6多種常用的服務了。因此，我們決定設計一個IPv6/IPv4中繼器，使IPv6系統(tǒng)和IPv4 系統(tǒng)能夠互相訪問，并享受對方提供的服務。
兩種轉換
地址轉換
通常來說，IPv6/ IPv4的網(wǎng)絡地址轉換有兩種情形：一是IPv6站點和IPv4節(jié)點通信: 例如，一個由支持IPv6的新設備組成的新網(wǎng)絡，有時候需要和一些外部網(wǎng)絡的IPv4節(jié)點通信; 二是IPv4站點和IPv6節(jié)點通信: 例如，諸如網(wǎng)頁、文件和打印服務等重要服務，要能同時被IPv6和IPv4節(jié)點訪問，需要逐個將IPv4站點升級成IPv6。
圖1和圖2大致上可以反映出這兩種轉換情況。
圖1 IPv6站點的中繼器
圖1中中繼器用于一個IPv6站點和IPv4網(wǎng)絡內節(jié)點通信的情況。IPv6 站點的內部路由必須配置，使得供IPv4節(jié)點使用的數(shù)據(jù)包，能夠路由到中繼器。IPv6站內主機，使用能映射到純粹IPv4 主機的IPv6地址，發(fā)送數(shù)據(jù)包到IPv4 網(wǎng)絡中的節(jié)點。這一設計中，和純粹IPv4節(jié)點的通信時，IPv6節(jié)點使用一個IPv4兼容的IPv6地址（IPv4-compatible IPv6地址）作為自己的地址，而給IPv4分配一個映射IPv4的IPv6地址（IPv4-mapped IPv6）。IPv4-兼容的 IPv6地址將IPv4地址作為低32位，并且能識別IPv6/IPv4兼容地址或者純粹IPv6節(jié)點，但它無法識別純粹的IPv4節(jié)點。同樣，映射IPv4的IPv6地址也只能識別純粹的IPv4節(jié)點。這種方法的結果是，中繼器不需要保存額外的狀態(tài)信息，不管IPv4和IPv6域地址映射所用的IPv6的前綴如何，只識別IPv6站點內含惟一IPv4 地址的主機。因此，圖1中主機B和主機A通信需要IPv4地址，以便能夠通過IPv4網(wǎng)絡路由。為了克服這個限制，內含狀態(tài)信息的中繼器將幾個IPv6主機映射到一個全球惟一的IPv4地址上，這需要使用TCP/UDP端口的轉換技術。
圖2 IPv4站點的中繼器
圖2的中繼器用于IPv4站點與IPv6網(wǎng)絡內節(jié)點的通信。IPv4站點內主機發(fā)送數(shù)據(jù)到IPv6網(wǎng)絡內的節(jié)點，使用中繼器指派的IPv4目標地址，映射到獨立的 IPv6主機。為了讓帶有一個目標IPv4地址的數(shù)據(jù)包能正常抵達目標，IPv4站點的內部路由必須包含到達中繼器的路由信息。中繼器接到這些數(shù)據(jù)包后，進行IPv4-to-IPv6轉換，并轉發(fā)數(shù)據(jù)包到IPv6網(wǎng)絡。這一模式中，中繼器能使用惟一的IPv6地址訪問IPv4站點內的節(jié)點，從而為來自IPv6 網(wǎng)絡的數(shù)據(jù)包進行IPv6-to-IPv4轉換。這些IPv6地址可能來自和IPv6 主機通信的IPv4 主機里面動態(tài)分配的地址池。一個更好的方法是，分配惟一的、可路由的IPv6地址，以便訪問IPv4站點內的所有節(jié)點，并且在DNS中注冊。這樣可能很容易使得IPv6 地址有足夠多的空余，而且還有一個好處是，IPv6網(wǎng)絡內主機能很容易解析、并通過中繼器和IPv4站點內的節(jié)點建立會話。
總之，這兩種模式之間的微妙區(qū)別在于，前者映射一個全局IPv4地址池訪問IPv6地址，而后者使用私有IPv4地址訪問IPv6地址。全局IPv4地址是稀缺的，這種機制要求為IPv6節(jié)點動態(tài)分配IPv4地址池，以便IPv6節(jié)點能夠和IPv4節(jié)點通信。
為了能在IPv4和IPv6節(jié)點之間通信，中繼器需要同時進行地址和協(xié)議轉換。協(xié)議轉換將大多數(shù)域從一個IP協(xié)議版本轉換到另外一個版本。地址轉換需要跨越協(xié)議邊界，將數(shù)據(jù)包中的地址進行轉換。（更為詳細的地址轉換探討，讀者可參照第D6版的鏈接。）
協(xié)議轉換
協(xié)議轉換就是利用一些特別的規(guī)則處理數(shù)據(jù)分段和路徑MTU發(fā)現(xiàn)問題（path MTU discovery），從而完成兩種IP協(xié)議間的簡單映射。基本的操作是移除原始的IP數(shù)據(jù)包頭，并用另一個IP協(xié)議的新數(shù)據(jù)包頭替代。
首先需要討論的是IP 轉換。IPv6和IPv4數(shù)據(jù)包頭有一些類似，但是大多數(shù)域要么意義不一，要么長度各異，也有的被移除了。中繼器需要在IP 數(shù)據(jù)包頭中，進行直接復制、轉換、忽略、或者用缺省值來設置新的域，以便從一個IP協(xié)議版本轉換成另外一個。
許多域需要簡單的調整。做IPv6-to-IPv4轉換的時候，IPv4的域需要通過計算得到，而在IPv4-to-IPv6的轉換時候，則需要進行忽略處理。和IPv4對比，IPv6數(shù)據(jù)包頭沒有明確的域支持數(shù)據(jù)分段處理，而使用一個獨立的數(shù)據(jù)包頭作為數(shù)據(jù)段，保存信息。
當中繼器接受一個數(shù)據(jù)包時，IPv4和IPv6的域之間有直接的映射關系，可以直接進行轉換。需要當心的是，兩種協(xié)議的識別域長度不一樣。
數(shù)據(jù)包從IPv4轉換到IPv6，長度會增加，根據(jù)兩個協(xié)議之間的數(shù)據(jù)包頭長度不同而變。
其次是ICMP 轉換。當ICMP信息中有未知的域，中繼器將默認簡化ICMP的信息。為了保持ICMP信息，數(shù)據(jù)包頭中ICMPv4 和 ICMPv6的格式基本相同。惟一例外的是，ICMP的參數(shù)問題信息在ICMPv4中是8位指針值，而在ICMPv6中是32位指針值。
ICMP錯誤信息盡可能地包含IP 數(shù)據(jù)包頭和相應的數(shù)據(jù)，是屬于引起錯誤的那種數(shù)據(jù)包，并且需要像普通IP 數(shù)據(jù)包頭一樣傳輸，以便傳遞這些信息。這樣，需要遞歸轉換包含在ICMP錯誤信息中的IP 數(shù)據(jù)包。需要注意的是，IP數(shù)據(jù)包頭的轉換可能改變數(shù)據(jù)段的長度。
實際測試過程
這個部分，我們探討基本性能衡量標準，并介紹一些我們所使用過的應用，驗證中繼器是否真正起作用。我們的實驗環(huán)境是，IPv6和IPv4機器在相互隔離的私有以太網(wǎng)中互連。中繼器配備了兩個以太網(wǎng)網(wǎng)卡，作為IPv6和IPv4兩個以太網(wǎng)之間的網(wǎng)關。我們使用Linux和 Windows NT 4.0作為我們測試IPv6的機器。Windows NT上，我們使用Microsoft Research公開發(fā)布的IPv6協(xié)議棧。中繼器被當做一個Windows NT 設備驅動，Windows NT上的中繼器使用IPv4和IPv6協(xié)議棧發(fā)送IP數(shù)據(jù)包。
為了評估中繼器的性能，我們使用工具來測量帶寬，并用ping測量一對IPv6和IPv4主機之間的通信延遲，使用NT內建的IPv4轉發(fā)功能，對比IPv6/IPv4 中繼器進行數(shù)據(jù)包轉發(fā)的性能，結果顯示:
在100Mbps網(wǎng)絡上，我們測量了64字節(jié)到1440字節(jié)的ping數(shù)據(jù)包的往返延遲。表1中，v4-v4和v6-v6列，顯示了使用相同協(xié)議的兩個機器之間的通信延遲。FWD和NAPT列，分別顯示了通過NT轉發(fā)和我們的中繼器進行通信的往返延遲。中繼器比轉發(fā)器平均慢了30微秒。
表2則顯示了在10M和100M以太網(wǎng)上，使用TCP發(fā)送64 MB的帶寬。需要注意的是，10M以太網(wǎng)中，中繼器和轉發(fā)器對帶寬沒什么顯著影響。但是在快速網(wǎng)絡（100M以太網(wǎng)）中，轉發(fā)器和中繼器的帶寬明顯低于IPv4或IPv6內部的直接通信。使用NT性能檢測軟件，我們注意到，在快速以太網(wǎng)運行ttcp帶寬標準檢測時，轉發(fā)器/中繼器中處理器的利用率幾乎接近100%。這是由NT的數(shù)據(jù)包接受體系架構引起的，這種設計結構假設設備驅動擁有數(shù)據(jù)包緩沖，不會把緩沖的權限給接收數(shù)據(jù)包的模塊（在大多數(shù)UNIX系統(tǒng)中，正是如此）。報告結果，我們認為，使用中繼器和轉發(fā)器的帶寬受到CPU的限制，明顯地受到了NT數(shù)據(jù)包接受體系架構的影響；必須分配緩沖空間容納IP數(shù)據(jù)包的有效負載，并在轉發(fā)前，復制完整的數(shù)據(jù)。另外需要注意的是，使用中繼器的帶寬，比轉發(fā)器少了10%。我們斷定，性能損失部分是因為Microsoft Research的IPv6原型不夠好，這種原型比Windows NT攜帶的產(chǎn)品化IPv4協(xié)議棧慢了1.9Mbps。我們估計Windows NT IPv6的實現(xiàn)比較成熟時，端到端的TCP帶寬供應會有所改善。
我們對目前的延遲和帶寬測量結果比較滿意，因為所進行的轉換不一定會對性能產(chǎn)生明顯的影響。
設計中繼器的目的，是為了“真實世界”的應用能夠透明工作，我們使用了比較有代表性的一套程序，試驗TCP、UDP和ICMP協(xié)議通過中繼器工作的情況。測試的應用包括IPv6版本的Apache網(wǎng)頁服務器、ttcp、finger、telnet、ping、traceroute和ftp等。
實驗中發(fā)現(xiàn)，TCP協(xié)議轉換工作得很好，但是我們還想驗證普通的TCP應用。我們用telnet和finger，通過中繼器在IPv6和IPv4主機之間建立連接。另外，IPv4主機上的網(wǎng)頁瀏覽器從IPv6的Apache網(wǎng)頁服務器接收文檔，也相當成功。ping程序使用ICMP信息，判斷特定主機是否聯(lián)網(wǎng)。我們也用ping測量主機之間的基本往返延遲。
我們還測試了ftp，這個應用內含了一個ASCII碼IP地址，并發(fā)送給接收者。為了使ftp能通過中繼器正常工作，ftp客戶端在支持IPv6的時候，需要偵測連接的ftp服務器，是IPv6還是IPv4。當和IPv4的ftp服務器通信時，需要將主機與IPv4兼容的IPv6地址當做ASCII的IP地址，而不是主機原來的IPv6地址。相反，當IPv4的ftp客戶端訪問IPv6的ftp服務器時，服務器要將ASCII碼IP地址看做IPv4映射的IPv6 地址。這樣，中繼器就沒有必要更新ASCII碼IP地址。
測試遺留問題
為了真實的應用而做兩種IP協(xié)議間轉換，是可能的。我們還應看到一些未解決的問題：信息丟失、包含IP地址內容的應用，以及如何將IPv6主機轉換成能夠訪問IPv4主機的IPv6地址 (例如，IP6NODE4地址) 和 反向轉換(例如，IP4NODE6地址)等。
信息丟失
盡管兩個IP協(xié)議的基本映射已經(jīng)完成，但是有些域、選項和擴展仍然不能被順利轉換，結果導致信息丟失，從而影響一些應用。一個例子是，IPv6擴展數(shù)據(jù)包頭的使用。這些數(shù)據(jù)包頭可以是任意長度，并且可能封裝的選項要比IPv4的40字節(jié)限制要大。而且，IPv6規(guī)范中定義特性的擴展，例如認證、封裝和擴展路由，都是IPv4所沒有的特性。因此，不可能完全透明地進行數(shù)據(jù)包頭轉換而不丟失信息。我們目前的方法是，轉換過程中忽略所有這些特性，并觀察對應用的影響。因此，我們在實驗中，應用一般依賴于基本的IP特性，而不使用IP數(shù)據(jù)包頭中擴展的域。
內含IP地址內容的應用
一些應用在數(shù)據(jù)包的有效負載的第三層，內含自己的IP地址，比如FTP程序和Windows 95/Windows NT的WINS注冊進程。除非中繼器解析所有這些應用的全部數(shù)據(jù)包，否則沒有辦法轉換內含的IP地址，進而導致應用失敗。我們實現(xiàn)的時候，沒有做任何應用層次的IP地址轉換，這對于使用能識別IPv4的IPv6新應用不會成問題，例如FTP。我們希望同樣的解決方法能用于IPv6版本的所有內含IP地址應用。不過這也不可能，中繼器需要在應用層次實現(xiàn)網(wǎng)關，擴展所支持的應用。
主機名解析
在一個主機和另外一個主機建立會話時，需要解析對方的地址。一般情況下， 使用主機表或者DNS。使用中繼器時，解析需要為一個地址別名找到真實的主機。這種情況下，中繼器使IPv4站點內的節(jié)點能夠和IPv6網(wǎng)絡內的節(jié)點通信。假設每個IPv4節(jié)點分配了一個惟一的IPv6地址是合理的。那么，任一IPv6節(jié)點都能解析自己的地址，并建立一個會話。然而反過來，IPv4解析一個IPv6主機的時候，就非常困難了，因為IPv4節(jié)點需要獲得從中繼器地址別名，而這個從中繼器應該能夠訪問IPv6。
有多種方法能將IPv6的DNS記錄轉換成IPv4的DNS記錄。第一種方法是，有滿足的IPv6 DNS記錄時，修改IPv4節(jié)點的解析方法，從中繼器請求別名解析。第二種方法是，當有滿足的IPv6 DNS記錄時，修改站點的DNS服務器，從中繼器請求一個臨時的地址，代表它的IPv4客戶端。最后還有一個方法，建議中繼器識別DNS請求和回應數(shù)據(jù)包，并透明地傳輸這些數(shù)據(jù)。
整合的方法
在網(wǎng)絡中使用中繼器的實驗表明，完全透明地完成IPv6/IPv4轉換，需要不同程度地整合其他服務。正如前面所提到的，DNS和中繼器之間的一些層次的協(xié)作是必要的，可以將IPv4地址綁定到一個IPv6地址上，反之亦然。我們的策略是，將中繼器的功能直接整合到IPv6/IPv4主機的操作系統(tǒng)中。這種整合的好處：一是失敗隔離: 整合的中繼器只為主機服務，失敗后，也不會影響其他主機; 二是可升級性: 整合的中繼器只需要適應運行在本機上的那么多網(wǎng)絡應用,而不用適應網(wǎng)絡中獨立的中繼器在站點內所提供的大量網(wǎng)絡應用; 三是安全的地址綁定解除: 一個應用終止TCP/UDP 網(wǎng)絡連接時，整合的中繼器能夠識別出來，并能安全解除地址綁定; 四是更值得注意的: 當在離開機器前被填充了原先IPv4應用的數(shù)據(jù)包傳輸?shù)絀Pv6時，這種整合方法會產(chǎn)生一個假象，好像是一個純粹IPv6節(jié)點發(fā)出的。
其他機制可用性
原則上，IPv6/IPv4地址轉換的功能和IPv4網(wǎng)絡地址中繼器（NAT）類似， NAT 將私有內部地址轉換成全球惟一地址，傳送到骨干網(wǎng)，反之亦然。IPv4的NAT有如下限制：首先，需要保留狀態(tài)信息，在全球惟一地址和私有內部地址之間建立映射，這樣NAT是一個單點故障；其次,內含IP地址內容的應用需要特殊的轉換，這是很困難的（比如，更新ASCII碼IP字符串，傳輸過程中維護TCP序列號），或者根本不可能，因為應用數(shù)據(jù)流可能被加密或做了標記。任何保留狀態(tài)信息的中繼器都有這樣的限制。然而，盡管有這些限制， NAT還是被廣泛使用。
我們推薦的“網(wǎng)絡地址轉換-協(xié)議轉換”，描述了一個保留狀態(tài)的IPv6/IPv4中繼器設計。這個設計解決了如何合并IPv4中NAT風格的UDP/TCP端口號轉換，而端口號的轉換和我們設計中狀態(tài)內容的轉換類似。
另一種機制是“無狀態(tài)IP/ICMP轉換”，這一機制避免了地址轉換的需要，因此克服了IPv4 NAT的限制。首先，不用維護狀態(tài)，不會受到網(wǎng)絡失敗的反復干擾。而且， 更多的無狀態(tài)中繼器可以用于更大的站點。其次，使用與IPv4映射和IPv4兼容的地址，允許避免轉換內嵌在應用數(shù)據(jù)流中的IP 地址。然而，只有在IPv6套接字API能夠正確把映射/兼容的地址當做IPv4 地址時，這個方法才能正常工作。
IPv6/IPv4網(wǎng)絡地址和協(xié)議中繼器的設計和實現(xiàn)，簡單對比了“有狀態(tài)”和“無狀態(tài)”兩種轉換。目前有三種建議，符合IETF NGTRANS 工作組的要求，支持IPv6和純粹IPv4節(jié)點之間的互操作。我們的試驗中，盡管轉換有限制（例如，信息丟失），但我們相信，中繼器既然支持網(wǎng)絡傳輸?shù)闹饕δ?HTTP、FTP)，那么足夠扮演短期的過渡輔助角色，輔助完成IPv4到IPv6的過渡。
基于我們的實驗，我們可以得出結論，IPv6/IPv4網(wǎng)絡地址和協(xié)議中繼器是AIIH方法的補充，有助于完成IPv4到IPv6的過渡。特別是，我們相信，這對開發(fā)者來說，是一個有價值的工具，可以將應用從IPv4移植到IPv6。舉例來說，一個被移植到IPv6的服務器應用，不用移植客戶端，就可以直接進行測試。
鏈接：IPv4/ IPv6的地址轉換細節(jié)
使用IPv4映射和IPv4兼容的IPv6地址進行地址轉換，過程相當繁瑣。IPv6轉換到IPv4時，中繼器簡單抽取IPv6 地址的低32位，就可以獲得IPv4地址。相反， IPv4轉換到IPv6時，中繼器將IPv6源/目標地址的低32位設置成IPv4源/目標地址，高96位分別設置成IPv4映射和IPv4兼容的前綴。然而，這并不是一個好主意，使用IPv4映射地址的一個缺點是，需要IPv6路由器包含IPv4映射地址所需要的路由信息。一個比較好的選擇是，使用IPv6-only地址訪問IPv4節(jié)點，不過這需要中繼器維護清晰的IPv4和IPv6地址間的映射關系。
為了清楚說明情況，我們介紹一個IPxNODEy的符號來表示轉換過程中所使用的地址類型。表1定義了四種地址。前兩行定了IPv4 和 IPv6 節(jié)點內部訪問的地址，后兩行定了交叉訪問的地址，由中繼器負責分配，用于IPv4 和 IPv6地址范圍內的相互轉換。
例如，使用IPxNODEy方法來描述下面的場景：一個IPv6-only主機希望和IPv4-only網(wǎng)頁服務器通過中繼器通信。這種情況下，IPv6主機需要一個交叉地址IP6 NODE 4，訪問帶IP4 NODE 4地址的IPv4網(wǎng)頁服務器。同樣，網(wǎng)頁服務器回應IPv6主機時，需要IP4 NODE 6地址訪問帶IP6 NODE 6地址的IPv6主機。這樣，中繼器需要映射IP6 NODE 4地址到網(wǎng)頁服務器的IP4 NODE 4地址，并且映射IP4 NODE 6地址到IPv6主機IP6 NODE 6 地址。
地址轉換有三個階段：地址綁定、地址解析和轉換、地址解除綁定。
● 地址綁定 地址綁定的階段，IPv4地址和IPv6地址建立對應關系。中繼器維護表2中的IPv4 和 IPv6 地址的映射拓撲關系值（key-to-value）。
中繼器初始化的時候，進行地址靜態(tài)映射，就完成了地址綁定。如果中繼器配制成使用IPv4 映射或兼容的IPv6地址，那么所有綁定都默認是靜態(tài)的。其他的靜態(tài)映射會是純粹的IPv4和IPv6地址之間。例如，IPv4節(jié)點到IPv6節(jié)點的地址綁定，可以由網(wǎng)絡管理員給現(xiàn)存的IPv4站點內節(jié)點分配IPv6地址。這樣， IP6 NODE4-to-IP4 NODE4就是給IPv4主機靜態(tài)映射了一個IPv6地址。否則，地址就需要動態(tài)綁定了。
IPv6地址范圍要比IPv4地址大得多，不可能為所有的地址建立一對一的IP4 NODE6-to-IP6 NODE 6綁定。因此，有必要復用IP4 NODE 6地址，來綁定多個 IP6 NODE 6地址。
● 地址解析和轉換 一旦地址綁定完成，就可被用于地址解析和轉換。IPv4節(jié)點發(fā)送數(shù)據(jù)包到IPv6節(jié)點，通過中繼器路由。中繼器接受到數(shù)據(jù)包，用IP4 NODE4-to-IP6 NODE4映射，并且用IP4 NODE 6-to-IP6 NODE 6映射。同樣的，IP數(shù)據(jù)包返回的時候，通過相反的地址轉換完成。注意的是，這不需要主機或路由器做改動。
● 地址解除綁定 地址解除綁定的階段，IPv4和IPv6地址之間的對應關系被取消。我們期望中繼器在日復一日的操作之后，能夠維持IP6 NODE 4-to-IP4 NODE 4映射所綁定的數(shù)量不變；只有新主機加入站點后，才有必要添加新綁定。
另一方面，IP4 NODE 6-to-IP6 NODE 6映射所綁定的數(shù)量更多的是動態(tài)分配的，并且依賴于網(wǎng)絡中不同主機建立的連接數(shù)量。所保留的、供中繼器使用的IP4 NODE 6地址數(shù)量，限制了用于IP4 NODE 6-to-IP6 NODE 6映射所綁定的地址數(shù)量。
來源：計算機世界報
