IPv4和IPv6主机之间能够互相通信吗？

Posted 2023-03-27

在设计综合组网方案时，我们一方面要考虑到IPv4/v6长期共存，另一方面也要考虑到将来网络全部采用IPv6的可能。因此，在技术研究时要注意所选技术能够支持网络的平滑过渡，不会形成将来网络过渡的新障碍，如题，在配置网络的时候IPV4和IPV6需不要什么特殊的配置才能将IPV4和IPV6才能相互共存，相互通信。

IPv4和IPv6主机之间可以互相通信，通过双协议栈技术 、隧道技术、网络地址转换技术等过渡技术可以实现。

1、IPv6/IPv4双协议栈技术 

双栈机制就是使IPv6网络节点具有一个IPv4栈和一个IPv6栈，同时支持IPv4和IPv6协议。IPv6和IPv4是功能相近的网络层协议，两者都应用于相同的物理平台，并承载相同的传输层协议TCP或UDP。

如果一台主机同时支持IPv6和IPv4协议，那么该主机就可以和仅支持IPv4或IPv6协议的主机通信。

2、隧道技术 

隧道机制就是必要时将IPv6数据包作为数据封装在IPv4数据包里，使IPv6数据包能在已有的IPv4基础设施（主要是指IPv4路由器）上传输的机制。随着IPv6的发展，出现了一些运行IPv4协议的骨干网络隔离开的局部IPv6网络，为了实现这些IPv6网络之间的通信，必须采用隧道技术。

隧道对于源站点和目的站点是透明的，在隧道的入口处，路由器将IPv6的数据分组封装在IPv4中，该IPv4分组的源地址和目的地址分别是隧道入口和出口的IPv4地址，在隧道出口处，再将IPv6分组取出转发给目的站点。

3、网络地址转换技术 

网络地址转换（NAT）技术是将IPv4地址和IPv6地址分别看作内部地址和全局地址，或者相反。例如，内部的IPv4主机要和外部的IPv6主机通信时，在NAT服务器中将IPv4地址（相当于内部地址）变换成IPv6地址（相当于全局地址），服务器维护一个IPv4与IPv6地址的映射表。

扩展资料：

IPv6的优势特点：

1、IPv6具有更大的地址空间。

2、IPv6使用更小的路由表。

3、IPv6增加了增强的组播支持以及对流的控制。

4、IPv6加入了对自动配置的支持。

5、IPv6具有更高的安全性。

6、IPV6允许协议进行扩充。

7、IPV6使用更好的头部格式。

8、IPV6有一些新的选项来实现附加的功能。

参考资料来源：百度百科-IPv6

参考技术A 通俗地讲，网站IPv6升级改造是指通过技术升级和改造，将涉及到网站业务交互的各类应用系统和设备全面支持IPv4和IPv6双协议栈，能同时完成基于IPv4和IPv6协议的业务交互；或者通过技术改造，在IPv6协议和IPv4协议之间建立映射联系，帮助IPv6用户能够正确获得IPv4的资源。
对于用户而言，整网的IPv6升级改造，涉及的内容和设施非常多，改造的周期漫长，改造的成本也相对较高，可谓任重而道远。因此，采用逐步改造的渐进式的方式是目前实现快速、安全、省钱升级目标的首选方式。
可行性方案来了解一下：
（一）
实现目标：不修改代码，不改造业务，不改造现有设备。
适用方案：云转换服务方案。
推荐理由：用户购买云转换服务，推荐使用中国移动SaaS云“IPv4/IPv6网站转换服务”，原IPv4网站不需要改造、不需要修改代码，不影响原有业务正常运行基础上，直接支持IPv6连接访问，解决由于外链引发的页面“天窗”问题，投资少，见效快。适合升级改造网站规模较小的用户，只需购买服务，并把DNS的 AAAA记录指向云转换平台，即可完成升级改造工作。
（二）

实现目标：不改变现有配置，实现网络层及应用层IPv4与IPv6平滑过渡，自由互通。
适用方案：宏图佳都的四六桥软硬一体化渐进式方案。
推荐理由：使用四六桥IPv4/IPv6转换技术体系，通过硬件设备和软件系统（包括IPv6升级改造设备、IPv4/IPv6地址转换系统等）的相融，对网站进行渐进式升级：保持现有配置不变，实现应用支持IPv6连接访问，并在其首页标示该应用已支持IPv6；总体规划，分步实施，实现网络层及应用层翻译，在网络演进的后期，支持IPv4用户对IPv6互联网门户网站的访问。该方案适用于政府、金融以及大型企事业单位，特别是对网站安全性要求较高、互联网业务系统需要密码验证、地址溯源等业务保障需求的客户。 参考技术B 在隧道口都会对数据包添加新的包头，进行封装，而这个新数据包传输到隧道的另一端时，又进行数据包的拆封，还原为之前的数据包。所以，不同协议之间的主机是不能进行直接通信的 参考技术C

ipv4和ipv6主机之间是无法直接进行通信的。

通常我们采用ipv4/ipv6双栈方式运行现有的设备。这样既可以使用ipv4，也可以使用ipv6.

如果服务器只有ipv4地址，想要与ipv6地址进行通信，则需要进行NAT转换。反之亦然。

能够支持ipv4 - ipv6 进行NAT转换的路由设备，通常都有一些软件版本要求，有些还有硬件要求。 建议你向相关的厂商进行咨询。

参考技术D 应当是可以兼容的。。并没有冲突。。

HAproxy配置IPv6和IPv4的互相代理实验

参考技术A 这里我们使用简单的 httpd 服务进行测试。

实验环境

测试IPv6访问

在机器 3 上安装 httpd，配置监听 IPv4 和 IPv6 的 80 端口。

文件：/etc/httpd/conf/httpd.conf

Listen10.144.85.73:80

Listen[fd88:5110:a240::886:f252]:80

在 1 上通过 curl 访问 ：

curl10.144.85.73:80

IPv4 可以正常访问 ，返回数据较长，这里不再展示。

#curl-g[fd88:5110:a240::886:f252]:80

curl: (7)Failedconnecttofd88:5110:a240::886:f252:80;Connectionrefused

IPv6 地址无法访问到 httpd 服务。 IPv6 访问不稳定 ，有时可以正常返回数据。

机器 1 上抓包来看，数据包发送出去了：

23:42:52.924028IP6epic1.52564>fd88:5110:a240::886:f252.http:Flags[S],seq480439591,win28800,options[mss 1440,sackOK,TS val 17786404 ecr 0,nop,wscale 7],length0

23:42:52.924033ethertypeIPv6,IP6epic1.52564>fd88:5110:a240::886:f252.http:Flags[S],seq480439591,win28800,options[mss 1440,sackOK,TS val 17786404 ecr 0,nop,wscale 7],length0

23:42:52.924035ethertypeIPv6,IP6epic1.52564>fd88:5110:a240::886:f252.http:Flags[S],seq480439591,win28800,options[mss 1440,sackOK,TS val 17786404 ecr 0,nop,wscale 7],length0

23:42:52.937267ethertypeIPv6,IP6fd88:5110:a240::886:f252.http>epic1.52564:Flags[R.],seq0,ack480439592,win0,length0

23:42:52.937270ethertypeIPv6,IP6fd88:5110:a240::886:f252.http>epic1.52564:Flags[R.],seq0,ack1,win0,length0

23:42:52.937271IP6fd88:5110:a240::886:f252.http>epic1.52564:Flags[R.],seq0,ack1,win0,length0

此时机器 3 上抓不到包。

HAproxy 代理测试

在机器 1 上安装 HAproxy。

IPv6 代理 IPv4

我们配置 机器 1 的 IPv6 地址来代理 机器 3 的 IPv4 地址，配置如下：

另外，配置了 HAproxy 的管理页面，这里不再赘述。

理论上，可以在浏览器中输入http://[fd88:5110:a240::886:f250]:8080/，来测试。

由于公司环境，VPN 没有代理 IPv6 地址，所以只能通过 curl 的方式测试。

在机器 3 上访问：

curl -g [fd88:5110:a240::886:f250]:8080

数据可以正常返回，返回用时不稳定，大部分情况下 返回结果用时很长 ，用时近 15s。也有访问无返回的情况。

通过 机器 2 访问时，一切正常！返回速度也很快！

IPv4 代理 IPv6

现在机器 3 的 httpd 服务无法通过 IPv6 正常访问，我们只能采用 迂回的方式 来做这个测试了。

既然，在机器 2 上可以通过 IPv6 访问 HAproxy 代理的服务，那我们在机器 2 上再做一层 HAproxy。

机器 2 的 HAproxy 配置：

这里的后端 http1 的地址使用的是机器 2 上的 HAproxy 的对外地址。

这里，可以通过浏览器访问http://10.144.91.125:18080/：

正常访问

结论

1、通过 HAproxy 可以实现 IPv4 代理 IPv6，IPv6 代理 IPv4 ；

2、地址转换时感觉还是有些问题，不确定是否是 httpd 服务的问题还是机器；

3、下一步需要 部署真实服务再进行验证 ；

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