NAT-PT技术在IPv4和IPv6互联中的实现

1 引言
IPv6推广应用初期网络资源相当匮乏，使用者主要是研究IPv6的科研工作者。IPv6的推广普及需吸引大量普通网络用户，仅靠IPv6网络的优异性能是不够的，还需建立大量的可用资源，在短时间内是不可能的。而IPv4网络具有丰富的资源。如能通过转换网关实现IPv6与IPv4网络的无缝连接，实现IPv4与IPv6网络的资源共享，这不仅增加了IPv6网络对用户的吸引力，并具有较高的经济和应用价值。

2 NAT－PT转换网关方案
2．1 NAT-PT的位置位置和功能结构
NAT-PT在Linux协议栈中所处的位置如图1所示，整个NAT-PT模块由3部分构成，NAT维护映射表和地址池，其中DNS-ALG处于应用层，而NAT和PT处于IP层，工作在Linux内核，但NAT和PT只是在一个Linux内核模块工作，整个NAT-PT网关是一个包含NAT-PT功能的 Linux系统。

图2为NAT-PT的功能结构图。NAT负责IPv4和IPv6地址的映射转换，如存储并维护IPv4地址池；为将要建立的连接选择合适的地址；保持同一通信期间IPv4到IPv6地址的映射、维护。PT负责在两种版本的协议之间进行转换，主要工作是在IP报头的对应字段，根据IPv4和IPv6在语义上的不同定义进行转换，并对上层协议进行适当的转换(如TCP、UDP及ICMP)，从而构建新的数据包。应用级网关ALG负责转换负载中包含IP地址的典型应用，其中DNS-ALG是双向NAT-PT必须具备的功能。