Dịch địa chỉ mạng cho IPv6 (NAT64) là một cơ chế chuyển đổi hỗ trợ giao tiếp giữa mạng IPv6 và IPv4 bằng cách thực hiện dịch địa chỉ. Nó cho phép các máy chủ chỉ có IPv6 giao tiếp với các máy chủ hoặc mạng chỉ có IPv4. NAT64 đóng vai trò là cầu nối giữa hai giao thức, cho phép kết nối giữa các thiết bị sử dụng các phiên bản IP khác nhau.
NAT64 hoạt động như thế nào:
- Thiết lập mạng:
- Cổng NAT64 : Cổng NAT64 được triển khai trong mạng, đóng vai trò là bộ chuyển đổi giữa mạng IPv6 và IPv4. Nó có cả địa chỉ IPv6 và IPv4 và đóng vai trò là điểm trung tâm để dịch địa chỉ.
- Máy chủ chỉ có IPv6: Máy chủ chỉ có IPv6, không có địa chỉ IPv4 gốc, bắt đầu liên lạc với máy chủ hoặc mạng chỉ có IPv4.
- Dịch địa chỉ:
- Lưu lượng IPv6 đi: Khi máy chủ chỉ có IPv6 gửi một gói đến đích chỉ có IPv4 , gói đó sẽ bị chặn bởi cổng NAT64. Cổng NAT64 thực hiện dịch địa chỉ bằng cách đóng gói gói IPv6 trong gói IPv4.
- Quá trình dịch thuật : Cổng NAT64 gán một tiền tố IPv6 duy nhất để thể hiện không gian địa chỉ IPv4. Nó thay thế địa chỉ nguồn IPv6 của gói gốc bằng tiền tố NAT64 và địa chỉ nguồn IPv4. Địa chỉ đích IPv6 không thay đổi.
- Định tuyến IPv4: Cổng NAT64 sau đó định tuyến gói được đóng gói qua mạng IPv4 tới đích IPv4 dự định.
- Nhận phản hồi IPv4: Khi đích chỉ có IPv4 gửi phản hồi, nó sẽ gửi phản hồi đó tới địa chỉ IPv4 của cổng NAT64.
- Lưu lượng IPv4 đến: Cổng NAT64 nhận gói phản hồi IPv4, thực hiện dịch địa chỉ bằng cách trích xuất gói IPv6 ban đầu và chuyển tiếp nó đến máy chủ chỉ có IPv6. Cổng NAT64 thay thế địa chỉ nguồn IPv4 bằng địa chỉ nguồn IPv6 tương ứng và giữ nguyên địa chỉ đích IPv6.
NAT64 cho phép các máy chủ chỉ có IPv6 giao tiếp với các máy chủ hoặc mạng chỉ có IPv4 mà không yêu cầu cấu hình ngăn xếp kép trên các máy chủ IPv6 . Nó cung cấp cơ chế để các tổ chức giới thiệu và áp dụng IPv6 trong mạng của họ trong khi vẫn duy trì kết nối với cơ sở hạ tầng IPv4. Tuy nhiên, điều quan trọng cần lưu ý là NAT64 có thêm những hạn chế tiềm ẩn và phức tạp, chẳng hạn như khả năng tương thích với một số giao thức hoặc ứng dụng nhất định dựa trên các tính năng cụ thể của IPv4.
Các tổ chức đang xem xét triển khai NAT64 nên đánh giá cẩn thận các yêu cầu mạng, khả năng tương thích với cơ sở hạ tầng hiện có và các tác động tiềm ẩn đối với các ứng dụng hoặc dịch vụ. Khi ngành tiến tới áp dụng IPv6 nguyên gốc , các cơ chế và chiến lược chuyển đổi thay thế có thể phù hợp hơn cho kết nối IPv6 lâu dài.
Dịch địa chỉ mạng cho IPv6 (NAT64):
- Dịch địa chỉ:
- Dịch không trạng thái : NAT64 hoạt động theo cách không trạng thái, nghĩa là nó không duy trì bất kỳ thông tin trạng thái dịch thuật nào. Mỗi gói IPv6 được dịch độc lập sang gói IPv4 và ngược lại.
- Tiền tố IPv6: Cổng NAT64 sử dụng tiền tố IPv6 cụ thể , được gọi là tiền tố NAT64 , để thể hiện không gian địa chỉ IPv4. Tiền tố này được sử dụng để xây dựng địa chỉ IPv6 cho các gói được dịch.
- Ánh xạ địa chỉ: Cổng NAT64 ánh xạ địa chỉ nguồn IPv6 của các gói gửi đi tới địa chỉ nguồn IPv4 bằng cách kết hợp nó với tiền tố NAT64. Địa chỉ đích IPv6 không thay đổi.
- Dịch giao thức truyền tải : NAT64 cũng thực hiện dịch thuật cho các giao thức lớp vận chuyển, chẳng hạn như TCP và UDP. Nó sửa đổi các tiêu đề của lớp vận chuyển để đảm bảo liên lạc thích hợp giữa các máy chủ IPv6 và IPv4.
- DNS64:
- Chức năng DNS64 : NAT64 thường được sử dụng kết hợp với DNS64 . DNS64 chịu trách nhiệm tổng hợp các bản ghi AAAA (IPv6) cho các truy vấn DNS bắt nguồn từ các máy chủ chỉ có IPv6 khi yêu cầu tài nguyên chỉ có IPv4.
- Tổng hợp AAAA: Khi máy chủ chỉ có IPv6 gửi truy vấn DNS cho miền chỉ có IPv4, DNS64 sẽ chặn truy vấn và tổng hợp bản ghi AAAA bằng cách sử dụng tiền tố NAT64 và địa chỉ IPv4 của tài nguyên được yêu cầu. Điều này cho phép máy chủ chỉ có IPv6 giao tiếp với các tài nguyên chỉ có IPv4 thông qua cổng NAT64.
- Chiến lược chuyển đổi IPv6:
- Cùng tồn tại : NAT64 là một trong một số cơ chế chuyển tiếp được sử dụng trong giai đoạn cùng tồn tại của quá trình chuyển đổi IPv6. Nó cho phép các máy chủ chỉ có IPv6 giao tiếp với các máy chủ hoặc mạng chỉ có IPv4 trong khi cả hai giao thức vẫn đang được sử dụng.
- Áp dụng IPv6 dài hạn: Khi ngành chuyển sang sử dụng IPv6 dài hạn , mục tiêu là có kết nối IPv6 gốc mà không cần cơ chế dịch thuật như NAT64. IPv6 gốc loại bỏ sự phức tạp và những hạn chế tiềm ẩn liên quan đến dịch thuật và cho phép giao tiếp IPv6 từ đầu đến cuối.
- Hạn chế và cân nhắc:
- Hỗ trợ giao thức: Một số ứng dụng hoặc giao thức có thể không hoạt động đầy đủ thông qua NAT64 do phụ thuộc vào các tính năng IPv4 cụ thể, địa chỉ IP được nhúng trong dữ liệu tải trọng hoặc lọc địa chỉ IP.
- Khả năng mở rộng : NAT64 có thể đưa ra những thách thức về khả năng mở rộng, đặc biệt là trong các tình huống có số lượng lớn máy chủ chỉ sử dụng IPv6 và lưu lượng truy cập cao. Cần lập kế hoạch cẩn thận và định cỡ phù hợp cho các cổng NAT64 để đảm bảo hiệu suất tối ưu.
- Sự cạn kiệt địa chỉ IPv4: NAT64 dựa vào các địa chỉ IPv4 có sẵn để dịch. Khi tình trạng cạn kiệt địa chỉ IPv4 tiếp tục diễn ra, điều này có thể ảnh hưởng đến tính khả dụng và khả năng mở rộng của việc triển khai NAT64.
Khi xem xét việc triển khai NAT64 , các tổ chức nên đánh giá các yêu cầu mạng cụ thể, khả năng tương thích với cơ sở hạ tầng hiện có và các mục tiêu dài hạn của việc áp dụng IPv6 . Điều quan trọng là lập kế hoạch chuyển đổi dần dần sang kết nối IPv6 gốc và khám phá các cơ chế chuyển đổi khác, chẳng hạn như triển khai ngăn xếp kép hoặc mạng chỉ IPv6, để đảm bảo khả năng tương thích và lợi ích lâu dài.
