IPv6 Transition Mechanisms Reference

1. Warum Übergangsmechanismen existieren

Die IPv4-Adressenerschöpfung erreichte im Februar 2011 den IANA-Level; die RIR-Freibaderschöpfung folgte (APNIC 2011, RIPE NCC 2012, ARIN 2015, LACNIC 2014, AFRINIC 2021). ISPs verlassen sich nun auf Carrier-grade NAT (CGN), um eine einzelne IPv4-Adresse über viele Kunden zu teilen — zu den Kosten der operativen Komplexität, Port-Allocation-Overhead und Verlust der End-to-End-Verfügbarkeit.

Die langfristige Lösung ist native oder IPv6-nur Vernetzung. Übergangsmechanismen sind Brücken, die IPv6-Netzwerke IPv4-Inhalte erreichen lassen oder IPv6-Dienste über die IPv4-Infrastruktur bereitstellen lassen, während Migrationserlöse fortschreiten.

2. IPv6-over-IPv4 Tunnelmechanik

6rd — IPv6 Rapid Deployment ()

Staatliche BeihilfenBereitstellung

Der ISP ordnet ein /32 oder kürzeres IPv6-Präfix zu und verkörpert die IPv4-Adresse jedes Kunden in den unteren Bits, um ein /56 oder /60 Kunden-Präfix abzuleiten. Die CPE (6. CE) kapselt IPv6-Pakete in IPv4 (Proto 41), die an die 6. BR des ISP (Border Relay) gerichtet sind. Der Rückflugverkehr wird bei der BR entkapselt.

• Anwendungsfall:
• Schlüsselbegrenzung:

6in4 Manueller Tunnel ()

Staatliche Beihilfen

Ein manuell konfigurierter Punkt-zu-Punkt IPv6-in-IPv4-Tunnel (Protokollnummer 41) zwischen zwei festen Endpunkten. Noch verwendet für die Unternehmenslabor-Konnektivität und den TunnelBroker-Service von Hurricane Electric.

3. NAT64 + DNS64

staatlichWeit verbreitet

NAT64RFC 6146

DNS64RFC 6147

4. 464XLAT

Staatlich (PLAT)Staatlos (CLAT)Standard für mobile/zellular

464XLAT () löst das DNS64/DNSSEC Problem und behandelt auch Apps, die IPv4-Literals einbetten. Es hat zwei Komponenten:

• CLAT
• PLAT

Das Netzergebnis: Apps, die auf dem Gerät laufen, sehen eine echte IPv4-Schnittstelle. IPv4-literale Verbindungen funktionieren. DNSSEC funktioniert. Dies ist das Standardmodell für IPv6-nur LTE/5G Mobilfunknetze (T-Mobile US, viele EU-Operatoren).

Das CLAT entdeckt das NAT64 Präfix über DNS (: abfragen ipv4only.arpa oder über RA-Optionen ( PREF64 Option).

5. DS-Lite — Dual-Stack Lite

Staatlich (AFTR)Gemeinsames Breitband

DS-Lite () ist für ISPs mit einem IPv6-Zugangsnetz konzipiert, das IPv4 immer noch Kunden bedienen muss. Der CPE erhält eine native IPv6-Adresse, aber keine öffentliche IPv4. Der IPv4-Verkehr aus dem LAN des Kunden wird im IPv6 (B4-Element im CPE) eingekapselt und an den Adress Family Transition Router (AFTR) des ISP gesendet.

Die AFTR entkapselt und führt CGN (Trägerklasse NAT) aus einem gemeinsamen IPv4-Pool aus. IPv4-Sitzungen werden auf der AFTR verfolgt. Da es keine IPv4 auf der Zugangsschleife gibt, speichern ISPs IPv4-Adressen; da das Zugriffsnetzwerk native IPv6 ist, nimmt IPv6-Verkehr den schnellen Pfad ohne Übersetzung.

• Anwendungsfall:
• Schlüsselbegrenzung:

6. MAP-E und MAP- T

Staatliche BeihilfenAusbau

Mapping von Address and Port (MAP) ist ein staatliches Übersetzungs-/Verkapselungs-Framework, das die CGN-Sitzungstabelle durch mathematische Ableitung der IPv4-Adresse und des Port-Bereichs jedes Kunden von seinem IPv6-Präfix entfernt. Kein Persession-Zustand am Border Relay – es kann ein einfacher Router oder sogar eine Line-Card-Funktion sein.

• MAP-ERFC 7597
• MAP... TRFC 7599

MAP ist in DOCSIS 3.1 und PON-Einsätzen immer beliebter, bei denen Null-State BRs für Skalierung attraktiv sind. Erfordert eine sorgfältige Port-Range-Planung: jeder CE erhält eine eingeschränkte Port-Range (z.B. 1024–2047 von 65536 Gesamtports) aus seinem IPv6 /56 Präfix abgeleitet.

7. Deprecated Mechanisms — Nicht verwenden

• InsgesamtRFC 3056RFC 7526
• TereRFC 4380

8. Vergleich Tabelle

Referenzen

• RFC 6555
• RFC 4213
• RFC 5969
• RFC 6146
• RFC 6147
• RFC 6333
• RFC 6877
• RFC 7050
• RFC 7526
• RFC 7597
• RFC 7599
• RFC 8781
• RFC 8585