本文主要是介绍IPoE技术汇总，希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值，需要的开发者们随着小编来一起学习吧！
在国内并没有遇到这么多的IPoE（IP over Ethernet）技术，可能也是因为我来日本多年了，没有接触国内的IPv4 over IPv6的技术，感觉国内IPv4地址紧张，用的传统NAT和PPPoE非常多，大多数设备还是建立在IPv4网络中，而来到日本之后，发现日本这边有很多IPv4 over IPv6的技术，比如MAP-E、DS-Lite或者IPIP，技术点也挺多，我在这里也并不是RFC级别的总结，而是简单做一下笔记
IPoE技术总结表
以下是各VNE的IPv6迁移技术及其采用的配置方式的情况，第一列是VNE的名字，第二列是提供的IPv6迁移的技术，第三列是配置方式。
Virtual Network Enabler是指向ISP运营商提供IPoE连接方式的互联网服务所需的网络设施、系统以及运营功能等服务。
补充表
| IPv4 over IPv6 提供 VNE事業者 | IPv4 over IPv6 接続サービス名 | 接続方式 | 備考 |
|---|---|---|---|
| 朝日ネット | v6コネクト | Dual-Stack Lite(DS-Lite) | |
| インターネットマルチフィード | transix | Dual-Stack Lite(DS-Lite) | HGW対応、市販のルータも多くの機種が対応 |
| アルテリアネットワークス | クロスパス | Dual-Stack Lite(DS-Lite) | HGW 500シリーズ以降で対応。 |
| 日本ネットワークイネイブラー(JPNE)（现在叫JPIX） | v6プラス | MAP-E | HGW対応、市販のルータも多くの機種が対応 |
| NTTコミュニケーションズ | OCNバーチャルコネクト | MAP-E | HGW、ルーター順次対応中 |
| ビッグローブ | IPv6オプション | MAP-E | HGW対応 |
| BBIX | IPv6 IPoE＋IPv4 ハイブリッドサービス | 6rd | 対応するﾙｰﾀはﾚﾝﾀﾙの【光BBユニット】のみ |
参考网站
PPT【これからのIPv4 over IPv6の話をしよう】 JANOG53网络会议
VNE事業者と接続方式を比較
MAP-E (Mapping of Address and Port with Encapsulation)
先来介绍使用人数最多的MAP-E，可以参考RFC 7597，这是一种通过IPv4 over IPv6隧道技术，通过仅支持IPv6的接入网络来实现对IPv4互联网的连接，并建立IPv4/IPv6双栈环境的机制，以比较流行的JPIX提供的v6plus来介绍。
说明
我在这里简化一下上面的拓扑图，并介绍一下网络拓扑图当中的几种设备
- Router：路由器，家庭网关，是IPv4 over IPv6隧道的起点，封装上IPv6的报头并将其路由到BR
- ONU：Optical Network Unit，中文叫光网络单元，也就是光信号转电信号设备，类似于国内的光猫
- BR：Border Relay，中文叫边界中继，是IPv4 over IPv6隧道的终点，也就是解封装IPv6的报头并将其路由到IPv4网络
了解完以上各个设备功能之后，我们就能很清晰地看到，支持双栈的PC如果访问IPv6的网络，直接就可以通过Router、ONU到达IPv6网络，但是如果要访问IPv4的网络，需要先经过Router封装一层IPv6的报头，然后通过IPv4 over IPv6隧道到达BR中继器，中继器解封装这个报文的IPv6报文，并根据其IPv4报头进行路由。
原理
用户访问IPv6网络的话比较简单，PC是双栈的可以获取IPv6地址，那么就可以直接从ONU出去就能访问IPv6网络
我们主要是从数据报文的结构来看去往IPv4网络的过程
- PC发送IPv4报文
- Router封装隧道的报头，并做NAT转换，这个时候IPv4私有地址替换为IPv4公网地址
- BR接收到报文后，将报文的IPv6报头移去，路由到IPv4网络
注意在Router转换的公有IPv4端口号是有限的，比如OCN只给每个用户提供1008个端口号，如果你要在家里自己搭建服务映射出去的话，只能在这些端口号之内，并不像我们之前那样拿到一个公网IP后65535个端口都能用
参考网站
v6プラス(IPv6/IPv4インターネットサービス)
フレッツ光の「IPv4 over IPv6」MAP-eとDS-Liteは何が違う？
DS-Lite (Dual Stack Lite)
DS-Lite是在RFC6333中定义的通信标准，通过利用此功能，在仅IPv6的通信环境中使用IPv4 over IPv6技术，也可以实现IPv4的通信，并且比IPv4 PPPoE连接的通信速度更快。目前比较流行的DS-Lite服务，是Internet Multifeed公司（主要股东IIJ、NTT）提供的transix。
说明
DS-Lite对于MAP-E来说，最主要的改变就是BR的地方叫成AFTR（Address Family Transition Router）
- AFTR是ISP一侧支持DS-Lite的路由器，负责本产品与AFTR之间IPv4 over
IPv6隧道的终结，以及将用户侧私有IPv4地址转换为ISP持有的全球IPv4地址的NAT处理。
我们可以发现，原本放在家庭网关上做的NAT，现在放在AFTR上面做了，那家庭网关上的出口IP就变成私有IPv4地址，可以想象一下吧，比如你家里有台服务器，而你的网关上没有公网IPv4，那么你的服务就NAT映射不出去，第二个问题就是NAT转换条目数的限制，也就是AFTR这台路由器在特定时间内能够同时支持的IP地址转换的会话数量，重度用户多的话，网页访问可能会较慢，具体可以参照参考网站的第二个。
原理
用户访问IPv6网络的话还是一样的，PC可以直接从ONU出去就能访问IPv6网络
我们也主要是从数据报文的结构来看去往IPv4网络的过程
- PC发送IPv4报文
- Router封装IPv6的报头，报文进入到隧道
- AFTR接收到报文后，将报文的IPv6报头移去，并做NAT转换为公网IPv4，再路由到IPv4网络
使用这个方式很受AFTR设备的能力限制，而且家庭网关出口处获得不了公网IPv4
参考网站
transix IPv4接続（DS-Lite）
私が「IPv4 over IPv6」を DS-LiteからMAP-Eに変更した理由
IPIP (IP-in-IP)
IPIP是一种隧道协议，通过对IP数据包添加额外的IP头部来实现封装，从而实现站点间的VPN。IPIP没有认证或加密机制，但它可以有效利用65535个端口。也有很多VNE提供IPIP的服务，比如Biglobe，好处是可以让设备得到一个完整的IPv4地址，对设备有点要求。
说明
至于IPIP的说明，和MAP-E的说明类似，这个时候家庭网关Router上做NAT，将IPv4报文封装IPv6的头部，并且出口处有一个完整端口号的IPv4，ISP侧也有一台BR作为隧道的终结，帮忙路由到IPv4的网络当中去。
参考网站
UNIVERGE IXシリーズ 技術情報
这篇关于IPoE技术汇总的文章就介绍到这儿，希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助！
