在 Linux 平臺及 IPv4 環境中構建 IPv6 測試環境

1 IPv6簡介

IPv6（Internet Protocol Version 6）作為 IPv4 的升級版本，它是作為一共軟體升級安裝在裝置和

作業系統中。為什麼需要使用 IPv6，一個最直接的答案就是目前廣泛應用的 IPv4 已經無法提供足夠的 IP 地址來滿足迅速增長的網路。IPv4 採用32位地址長度，只有大約43億個地址，很快就將被分配完畢。而 IPv6 採用128位的地址長度，幾乎可以不受限制的提供地址。當然擴大地址空間只是 IPv6 的眾多優勢中的重要一項，除此之外，IPv6 還能夠提高網路的整體吞吐量、改善服務質量（QoS）、安全性有更好的保證、支援即插即用和移動性、更好實現多播功能等等。

從1992年 IPNG 工作組成立，經歷了十幾年的發展，雖然 IPv6 離達到與 IPv4 相同的水平仍有距離，但已經有越來越多的支援 IPv6 的裝置投入使用，越來越多的軟體系統開始支援 IPv6。現在 IPv6 已經可以提供 DNS，Web，Email，Ftp，Telnet 等基本服務。Windows，Sun，Apple 等作業系統也都已經或即將支援 IPv6 協議。IBM 也一直致力於 IPv6 的發展，早在1997年 IBM 就釋出了支援 IPv6 的 AIX。如今 DB2，Lotus，Rational，Tivoli 和 WebSphere 也都在逐步支援 IPv6 的應用。

2 在 IPv4 環境中模擬 IPv6 網路

正如上節中所述，目前許多與網路應用相關的軟體已經加入了對 IPv6 的支援，更有大量的軟體正在處於對 IPv6 支援的開發階段。但是就開發而言，目前許多開發環境並沒有對 IPv6 提供很好的支援，尤其當所開發的應用需要經過較老的路由甚至公共網路時。如果希望通過升級網路裝置來支援開發環境，將是一筆不小的花費，有時甚至是不現實的（比如短期內升級公共網路支援 IPv6）。

研究如何在現有的 IPv4 網路環境中模擬出 IPv6 環境，使得開發和測試工作能夠順利進行，顯得尤為重要。下面介紹一種在 Linux 平臺上通過 Apache 伺服器來模擬 IPv6 的 HTTP/HTTPS 網路開發測試環境。

2.1 IPv6 網路要求及現有的網路環境

圖1顯示了典型的 HTTP 網路應用，如果需要對這樣的網路應用提供 IPv6 的支援，開發和測試人員可能會碰到如下三種情形：

客戶端和伺服器運行於同一個區域網中，如圖1-a

客戶端和伺服器運行於同一個 Intranet 中，它們之間的網路通路需要經過路由，如圖1-b

客戶端和伺服器分別處於不同的地域，它們之間由 Internet 提供連線，如圖1-c。

圖 1. 三種典型的 HTTP 網路應用

在這三種不同的情形下，IPv6 的網路環境要求是不同的。對於情形1，只需客戶端和伺服器所執行的作業系統支援 IPv6 即可通過 IPv6 協議進行通訊，若需要提供 Global 地址的通訊，則可以通過在區域網內的某臺機器上執行一個軟體 IPv6 路由來支援，因此其針對 IPv6 的開發和測試相對簡單。 對於情形2，由於客戶端和伺服器之間經過運行於 IP 層的路由，因此要求網路通路上經過的所有路由器均支援 IPv6。 這可能是一個不小的挑戰，因為很多 Intranet 環境並沒有提供支援 IPv6 的路由。對於情形3，這就要求 Internet 提供 IPv6的支援，就短期看來，Internet 提供全面的 IPv6 支援還不太可能。

因此，在情形2和情形3的環境中，網路硬體支援將成為開發和測試支援 IPv6 的網路應用程式的最大障礙，在2.2節中將給出如何運用現有的 IPv4 網路來進行 IPv6 應用程式的開發和測試，同時又保證其在真實的 IPv6 環境中正常執行。