ipv4和ipv6的兼容
现今大多知名网站都是同时支持ipv6和ipv4，这种可以分为两种情况讨论：
- 一个IPv4的网络和一个IPv6的网络通信;
- 一个IPv6的网络和一一个IPv6的网络通信，但是中间需要经过一一个IPv4的网络。
先以第一种为例：
若一个ipv6服务器想要访问一个ipv4服务器，具体步骤如下：
- 客户端通过DNS64服务器查询AAAA记录：IPv6客户端向DNS64服务器查询目标域名的AAAA记录。DNS64是一种将IPv6地址和IPv4地址兼容的DNS服务。当目标域名只有IPv4地址时，DNS64服务器会合成一个伪造的AAAA记录。
- DNS64服务器返回含IPv4地址的AAAA记录：如果目标域名只有IPv4地址，DNS64服务器会查询该域名的A记录，然后将其转换为IPv6地址（通常以特定前缀，例如64:ff9b::/96 开头），并返回给客户端一个伪造的AAAA记录。如果目标域名本身有AAAA记录，DNS64服务器会直接返回这些记录。
- 客户端将请求发送给NAT64路由器：客户端接收到伪造的AAAA记录后，将其作为目标地址，并根据此地址生成IPv6报文。这个报文被发送到NAT64路由器。
- NAT64路由器将IPv6地址转换为IPv4地址，并访问IPv4网络：NAT64路由器识别出伪造的IPv6地址中的IPv4部分，将该地址转换为真实的IPv4地址，并将IPv6报文转换为IPv4报文。然后，NAT64路由器将IPv4报文发送到目标IPv4服务器。
- 消息返回到客户端：目标IPv4服务器处理请求并返回响应，响应报文到达NAT64路由器后，NAT64路由器将其转换回IPv6报文，然后将其转发给IPv6客户端。
整个过程的关键是DNS64和NAT64的协调工作，确保IPv6客户端能够通过伪造的AAAA记录访问仅有IPv4地址的服务器。这样，客户端对目标服务器的访问是透明的，无需知道其实际的IPv4地址。
（在这个过程中，其实dns64就相当于提前转换及生成ipv6，nat64相当于双方在进行数据交换过程中的转换）
问题
大家可能在阅读中唯一的疑问就是，当客户端先前往dns64进行目标ipv4转假ipv6的过程中，并未事先通知nat64，为什么nat64能直接从假ipv6中获取到真ipv4呢？这是因为这个转换是可逆的。
具体规则如下（由IETF制定的 RFC 6146（NAT64）和 RFC 6147（DNS64）标准）：
- IPv4 嵌入 IPv6 地址：
- 当 DNS64 服务器将 IPv4 地址转换为 IPv6 地址时，它会使用一个特定的前缀（例如 64:ff9b::/96）。这个前缀是预定义的，用于标识这些地址。
- IPv4 地址的32位部分被嵌入到 IPv6 地址的后32位中。例如，一个 IPv4 地址 192.0.2.33 被转换为 IPv6 地址 64:ff9b::c000:0221。
- IPv6 地址中的 IPv4 提取：
- 当 IPv6 客户端向伪造的 IPv6 地址（例如 64:ff9b::c000:0221）发送请求时，NAT64 路由器会识别这个前缀（64:ff9b::/96）。
- NAT64 路由器提取 IPv6 地址的后32位，将其转换回原始的 IPv4 地址（192.0.2.33）。
示例：
假设 IPv4 地址是 203.0.113.1，它在 DNS64 的转换下会变成如下的 IPv6 地址：
- 原始 IPv4 地址：203.0.113.1
- IPv6 地址前缀：64:ff9b::
- 转换后的 IPv6 地址：64:ff9b::cb00:7101
当 NAT64 路由器接收到这个 IPv6 地址时，它会识别前缀 64:ff9b::，然后将后32位 cb00:7101 转换回 IPv4 地址 203.0.113.1。
是不是瞬间清醒了。
另一种：一个IPv6的网络和一个IPv6的网络通信，但是中间需要经过一个IPv4的网络。
这个时候需要用到隧道（tunnel）技术，隧道技术有很多种，但原理基本差不多，就选一种方式详细讲一下：
6to4 隧道工作流程
- 生成 6to4 地址：
- 每个 IPv6 节点使用其 IPv4 地址（公共ipv4地址）生成一个 6to4 地址。
- 6to4 地址的前缀为
2002::/16，IPv4 地址嵌入在地址的后部分。
- 封装 IPv6 报文：
- 当节点 A 发送一个 IPv6 报文时，它将报文封装在 IPv4 报文中。封装后的 IPv4 报文包含 IPv6 报文数据。
- 通过 IPv4 网络传输：
- 封装后的 IPv4 报文通过 IPv4 网络传输到节点 B。
- 解封装 IPv6 报文：
- 节点 B 接收到 IPv4 报文后，将其解封装，提取出原始的 IPv6 报文。
示例详细步骤
假设节点 A 和 B 的具体情况如下：
- 节点 A：
- 公共 IPv4 地址：
192.0.2.1 - 生成的 6to4 地址：
2002:c000:0201::/48
- 公共 IPv4 地址：
- 节点 B：
- 公共 IPv4 地址：
198.51.100.1 - 生成的 6to4 地址：
2002:c633:6401::/48
- 公共 IPv4 地址：
- 节点 A 向节点 B 发送数据
- IPv6 报文：
- 源地址：
2002:c000:0201:: - 目的地址：
2002:c633:6401:: - 数据：
Hello
- 源地址：
- 封装为 IPv4 报文：
- IPv4 源地址：
192.0.2.1 - IPv4 目的地址：
198.51.100.1
- IPv4 源地址：
封装后的 IPv4 报文通过 IPv4 网络传输到节点 B。
- 节点 B 接收并解封装
- IPv4 报文：
- IPv4 源地址：
192.0.2.1 - IPv4 目的地址：
198.51.100.1 - 包含封装的 IPv6 报文数据
- IPv4 源地址：
- 解封装：
- 节点 B 提取出原始的 IPv6 报文：
- 源地址：
2002:c000:0201:: - 目的地址：
2002:c633:6401:: - 数据：
Hello
- 源地址：
- 节点 B 提取出原始的 IPv6 报文：
- 节点 B 发送响应
- IPv6 报文：
- 源地址：
2002:c633:6401:: - 目的地址：
2002:c000:0201:: - 数据：
Hi
- 源地址：
- 封装为 IPv4 报文：
- IPv4 源地址：
198.51.100.1 - IPv4 目的地址：
192.0.2.1
- IPv4 源地址：
封装后的 IPv4 报文通过 IPv4 网络传输回节点 A。
- 节点 A 接收并解封装
- IPv4 报文：
- IPv4 源地址：
198.51.100.1 - IPv4 目的地址：
192.0.2.1 - 包含封装的 IPv6 报文数据
- IPv4 源地址：
- 解封装：
- 节点 A 提取出原始的 IPv6 报文：
- 源地址：
2002:c633:6401:: - 目的地址：
2002:c000:0201:: - 数据：
Hi
- 源地址：
- 节点 A 提取出原始的 IPv6 报文：
是不是很神奇，这个已经说的很清楚了，如果还是没有看懂，不妨下去再查一查相关的知识。
