作者之前撰文提到在向IPv6網絡過渡的發展過程中,面臨最大的問題是IPv6與IPv4的不兼容性,因此無法實現二種不兼容網絡之間的互訪。為實現IPv6與IPv4資源的互訪,IETF(互聯網工程任務組)在早期設計了NAT-PT的解決方案:RFC2766,NAT-PT通過IPv6與IPv4的網絡地址與協議轉換,實現了IPv6網絡與IPv4網絡的雙向互訪。但NAT-PT在實際網絡應用中面臨各種缺陷,IETF推薦不再使用,因此目前已被RFC4966所廢除。為解決NAT-PT中的各種缺陷,同時實現IPv6與IPv4之間的網絡地址與協議轉換技術,IETF設計了一項新的解決方案: NAT64與DNS64技術。
NAT64是一種有狀態的網絡地址與協議轉換技術,一般只支持通過IPv6終端用戶發起連接訪問IPv4側網絡資源,而這種轉換通常在運營商城域網邊緣發生,傳統的路由設備和防火墻產品實現這種NAT轉換性能將受到極大挑戰,而負載均衡產品則易于實現海量的NAT轉換,源于負載均衡產品設計之初就是針對海量互聯網用戶基于連接狀態的處理,而NAT64恰恰是基于連接狀態的處理,遺憾的是受限于產品硬件架構和軟件系統自身局限性,目前并非所有應用交付即負載均衡設備廠商都可以通過負載均衡硬件平臺實現此海量NAT應用,此特性可從產品支持的最大四層并發連接會話數可以看到。A10公司創新的64位ACOS操作系統及共享內存架構恰恰為此應用提供了更具擴展性靈活性的支撐平臺,目前AX系列產品已經在此領域成功實施并部署多個應用案例。另外,NAT64也支持通過手工配置靜態映射關系,實現IPv4網絡主動發起連接訪問IPv6網絡。NAT64可實現TCP、UDP、ICMP協議下的IPv6與IPv4網絡地址和協議轉換。
DNS64則主要是配合NAT64工作,主要是將DNS查詢信息中的A記錄(IPv4地址)合成到AAAA記錄(IPv6地址)中,返回合成的AAAA記錄用戶給IPv6側用戶。DNS64也解決了NAT-PT中的DNS-ALG存在的缺陷。
NAT64一般與DNS64協同工作,而不需要在IPv6客戶端或IPv4服務器端做任何修改。NAT64解決了NAT-PT中的大部分缺陷,同時配合DNS64的協同工作,無需像NAT-PT中的DNS-ALG等。當IPv6終端客戶發起連接訪問普通IPv6網站,流量將會匹配IPv6默認路由而直接轉發至IPv6 Router處理。 而訪問的是IPv4單協議棧的服務器時,將經DNS64 設備進行前綴合成,Pref64::/n網段的流量將被路由轉發至NAT64 Router上,從而實現IPv6與IPv4地址和協議的轉換,訪問IPv4 網絡中的資源。目前在AX系列產品上NAT64與DNS64可以集成在一個硬件平臺,降低了應用實施及維護的復雜度。
目前NAT64與DNS64處于IETF的草案階段,尚未形成正式的RFC文檔。但由于IPv6的快速發展、應用場景的需求、IPv6側終端用戶的強烈需求,處于草案階段的NAT64與DNS64已經正式開始在互聯網中部署應用了。誠然,NAT64技術也只是IPv6網絡發展初期的一種過渡解決方案,在IPv6發展前期會被廣泛部署應用。