文章目录NAT64实现过程NAT64是什么样的IPv6、IPV4的各自特征，消息帧的不同点IP报头如何从IPV4转换为IPv6，从ICMPv4转换为ICMPv6，从IPV4转换为IPv6
NAT64实施过程什么是NAT64
地址转换：地址转换技术通过将一个协议版本的包头更改为另一个协议版本的包头来解决IPv4设备和IPv6设备之间的互操作性问题。
简单的NAT64设置可能是一个设备的两个接口分别连接到IPv4网络和IPv6网络网关。
IPv6网络流量通过网关路由，为在两个网络之间传输的数据包提供所需的所有翻译。
但是，这个翻译不是对称的。 IPv6地址空间远大于IPv4地址空间，因此无法进行一对一地址映射。 以下两个场景：
场景1:cip v4routeripv6s (ipv4旋转ipv6，始终在v6中找到IP与v4之间的映射)场景2:cIPv6routerIP v4s ) IPv6旋转IP v4
NAT64不是一个好的解决方案。 以前确定的NAT64限制如下：
1 .如果没有静态地址映射表中的条目，则不允许IPv4设备向IPv6设备发起会话请求(不能确定dst_ip )；
2、软件对NAT64的持有程度有限；
3、与所有其他转换器一样，不支持IP多播；
4、应该没有很多。
IPv6、IPV4各自特征IPv6地址
名字的特征数不表明地址都是0。 0，3360/1281个环回地址中的最后一位是1，其馀为0。 0，1/1281个多播地址的前8个比特为1，而FF00:/82^120个本地链路单播地址的前10个比特为1111111111010，以及Fe 8000
名称特征数a类前两位为0、网络编号8比特、主机编号24比特(27-2 ) ) 224-2 )个b类的前两位为10、网络编号16比特、主机编号16比特(214-1 ) ) 主机号为8位的未来使用2^28个**注： * * a类网络号-2的原因是0.0.0.0是保留地址，表示“本网络”，以下127.*是环回地址
b类网络号-1的原因是128.0.0.0用于表示未分配b类网络。
c类网络号-1的原因是192.0.0.0用于表示未分配c类网络。
所有主机号-2原因：主机号均为“0”，任何类型的网络中，主机号均为“0”是指本网络，路由表中常用； 主机编号均为“1”，主机编号均为“1”表示广播地址，将数据包发送到特定驻网上的所有主机。
与IPv4相比，两个消息帧之间的差异在于，IPv6对标头中的某些字段进行了如下修改：
的起始长度固定为40B，因此已取消起始长度字段。 服务类型字段已被取消，因为优先级字段和流标签字段提供了服务类型字段的功能。 取消全长字段，改为使用有效载荷长度字段。 标志、标志和分片偏移字段已被取消，因为这些功能已包含在分片扩展标头中。 将TTL字段改称比特跳数限制字段，但作用相同。 取消协议字段并更改为以下标头字段： 如果没有扩展标头，其工作方式与协议字段相同。 已取消检查和字段。 取消了选项字段，在扩展头中实现了可选功能。 *注意： **已取消的字段显示为灰色，具有相同角色的字段显示为相同颜色。
如何转换IP标头： IP标头有两个方向：从IPv4到IPv6的转换和从IPv6到IPv4的转换。 这两个转换请参考RFC6145文档。
从IPv4迁移到IPv6版本： 6
通信类—复制IPv4的服务类型
流量标签：全部0
有效载荷长度： IPv4标头的IP段全长-IPv4标头长度-IPv4可选长度
下一个标题：对于icmpv4(1)，需要迁移到icmp V6 (58 )，其馀的协议直接复制IPV4协议
跳数限制：复制IPv4头的TTL
源/目标地址：转换后的源/目标地址
有效载荷：(要考虑的) )。
从ICMPv4迁移到ICMPv6
询问消息：
将类型代码处理操作8/08更改为128 0，更改为1299-10 13-14drop未识别类型drop错误消息：
类型代码处理行为4-6将drop 30-1代码更改为032类型，将代码更改为133代码，更改为434类型，将代码更改为035-8、11-12代码，以及将039-10、13、15代码更改为1314drop3 0
头部长度：5(可选) ) ) ) ) ) ) )。
服务类型：复制IPv6通信类
IP段全长有效载荷长度IPv4头长
徽标：全0
标记：全0
切片偏移：全部0
生存
时间：拷贝IPv6的跳数限制协议：对于ICMPV6（58）需要转为ICMPV4（1），其余协议直接拷贝IPV6的下一个首部
校验和：创建完IPv4头后计算
源/目的地址：转换后的源/目的地址 ICMPv6转为ICMPv4
查询消息：
类型代码处理动作128/129128改为0，129改为8130-137drop未知类型drop错误消息：
类型代码处理动作10，2，3代码改为111代码改为1014代码改为31< 0 或 > 4drop2类型改为3代码改为43类型改为11，代码不变40类型改为12，代码改为041类型改为3，代码改为242drop4其他代码drop未知类型drop存在的问题：
IPv4转IPv6后头部长度会变长，可能会大于MTU导致丢包。并且IPv6路由器不能进行分片，只能由发送者进行分片。
这种情况下就需要用ICMPv4发送“我需要分片”的错误信息到发送者，这里的实现比较复杂，暂时先不支持，作为缺陷处理。
当转换的IP地址算法不是检验和中性的，则需要更新传输层头部检验和，至少支持TCP、UDP（检验和不为全0）、ICMP。
此外，IPv6转为IPv4时检验和需更新。
原理：IP地址有两种方向的转换，从IPv4转为IPv6及从IPv6转为IPv4,这两种转换参考自RFC6052文档。
地址转换示意图：
地址转换方法：
网络特定前缀：
众所周知的前缀：
以上方法是一种无状态转换，支持IPv6、IPv4任一端发起访问，但是对转换器的IPv6端的IP前缀有要求，必须符合转换起预定的前缀要求。若想做到无状态转换则需准备一个符合前缀的IPv6转换池，V6端每来一个IPv6都与转换池里的IPv6地址进行一一绑定，绑定过程是随机一个挑选池里的IP，直达转换池用完，就不能支持更多的连接。
关于无状态转换与有状态转换，可戳这里了解。