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文档简介

第十二章理解下一代IP地址——IPv6任务12.5.1简述使用双协议栈过渡方案

双协议栈（以下简称为“双栈”）技术是指在网络设备或者终端主机上既安装IPv4又安装IPv6协议栈，也就是IPv4与IPv6并存，从而实现使用IPv4或IPv6的节点间的相互通信。事实上，双栈体系结构与单栈体系结构的工作方式类似，都是利用套接字在OSI的各个层次之间建立连接，并共享数据链路层和物理层。这里应该明确：双栈体系结构是为了解决IPv6节点在IPv4网络环境中通信的兼容性问题，是一种过渡技术，而不是未来IPv6网络技术，如图12.120所示。图12.120双栈体系结构注意：产生双栈解决方案的原因是网络中的很多API套接字是基于TCP/IP版本4开发的，在这种情况下，它无法服务于TCP/IP版本6！任务12.5.1关于双栈节点接收数据包双栈节点接收数据包的工作方式是指将物理层获取的信息提交给数据链路层，在数据链路层对收到的数据帧进行分析。如果以太网帧的首部包含一个值为0x0800的类型字段，标识这是一个IPv4数据包，该数据包就应该由IPv4协议栈进行处理；如果以太网帧有首部包含一个值为0x86DD的类型字段，标识这是一个IPv6数据包，则交给IPv6协议栈处理。这里需要注意：在以太网帧的首部标识为IPv4的数据帧有可能是IPv4所封装的IPv6数据包（如IPv4兼容IPv6的隧道技术），所以需要进一步判断该数据包是纯IPv4数据包还是被封装到IPv4数据包中的IPv6数据包，从而判断该数据包使用的协议栈为IPv4还是IPv6。如图12.121所示为双栈节点接收数据包的工作方式；而如图12.122和图12.123所示分别为以太网数据帧中IPv6和IPv4的类型字段。图12.121识别IPv6或者IPv4数据链路层标识图122IPv6数据链路层的标识图12.123IPv4数据链路层的标识任务12.5.1关于双栈节点发送数据包由于双栈主机节点同时支持IPv4和IPv6两种协议，所以当节点主动向网络中发送数据时，需要根据数据情况确定是使用IPv4协议栈还是IPv6协议栈。而在网络通信过程中，目的地址是路由选择的主要参数，因而，节点主机也根据访问的目的地址在数据发送时对协议栈（IPv4或者IPv6）进行选择。下面描述了在通信过程中协议栈的选择（如图12.124所示）若应用程序使用的目的地址为IPv4地址，则选择IPv4协议栈。节点A与节点B通信时，其中A为双栈节点，而节点B只支持IPv4协议，则双栈节点A选择IPv4协议与节点B进行通信。若应用程序使用域名作为目标地址，则需要域名服务器（DNS）来协调工作。首先请求域名的主机需要确定DNS服务器使用的是IPv4还是IPv6协议栈，假设此时的DNS服务器使用的是IPv4地址，但是在该DNS服务器上的域名记录对应的是IPv6地址（2001:1::100），那么域名请求的双栈主机A将使用IPv4地址与DNS服务器进行通信，请求所对应的IP地址，由于该域名对应着一个IPv6地

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