ISATAP隧道

ISATAP

（一），工作原理：

站内自动隧道寻址协议（ISATAP：Intra-Site Automatic Tunnel Addressing Protocol）过渡技术采用了双栈和隧道技术。ISATAP将IPv4地址嵌入到IPv6地址中，当两台ISATAP主机通信时，自动抽取出IPv4地址建立隧道，不需要通过其它特殊网络设备，只要彼此间IPv4网络保持通畅即可实现。这种技术不要求隧道端节点必须具有全球唯一的IPv4地址，只要双栈具有IPv4单播地址即可（公有地址和私有地址都允许）。

1、ISATAP技术原理

       双栈主机在与其他主机或路由器通信之前，首先要获得一个ISATAP地址。双栈主机先向ISATAP服务器发送路由请求，得到一个64位的IPv6地址前缀，然后再加上64位的接口标识符::0:5EFE:x.x.x.x（这里的x.x.x.x是双栈主机的IPv4单播地址），这样就构成一个ISATAP地址。双栈主机配置了ISATAP地址后，成为一个ISATAP客户机，就可以再IPv4域内和其他的ISATAP客户机进行通信了。一般来说，ISATAP地址的配置既支持无状态地址自动配置方式，也支持手工配置方式。原理如下图所示：

                             

图1

图 8：ISATAP隧道

在IPv4网络中，PC2要与IPv6网络中的PC1进行通讯，首先在路由器上配置ISATAP隧道，包括隧道的IPv6地址、源IPv4地址及ISATAP前缀等信息，系统根据其IPv4地址生成ISATAP接口ID，如图中的5EFE:0A01:0201，根据接口ID生成一个ISATAP链路本地IPv6地址FE80:: 5EFE:0A01:0201。

ISATAP主机也同样使用本地链路前缀FE80::/10加接口ID表示本地链路地址，它利用此本地链路地址通过ISATAP隧道向ISATAP路由器发送路由器请求消息；ISATAP路由器使用路由器通告消息响应主机的请求，消息中包含ISATAP前缀，主机将ISATAP前缀与接口ID组合得到自己的IPv6地址，即1::5EFE:0A01:0206，并用此地址访问IPv6主机。

当PC2发送访问IPv6网络中的PC1的报文时，将从报文的下一跳IPv6地址中取出IPv4地址作为IPv4封装的目的地址。报文被转发到ISATAP路由器后，被解封装并送交IPv6协议栈处理，IPv6报文根据IPv6路由表转发最终PC1收到，其应答报文到达ISATAP路由器后被封装通过隧道转发给PC2，单次通信完成。

1.1、同一个IPv4域内，两台ISATAP客户机间的通信过程如下

①双栈主机1获得双栈主机2的ISATAP地址后，将需要发送的数据包交给ISATAP接口进行发送；

　　②ISATAP从该数据包的IPv6源地址和目的地址中提取出相应的IPv4源和目的地址，并对该数据包用IPv4头部进行封装； 

　　③封装后的数据包按照其IPv4目的地址被发送到双栈主机2；

　　④双栈主机2接收到该数据包后对其解封装，得到原始IPv6数据包； 

⑤双栈主机2通过与上述过程类似的过程将应答数据返回给双栈主机1。

       从上面的通信过程中我们可以看出，ISATAP实际上是将IPv4网络作为一个承载平台，通过在其上面建立一个IPv6-in-IPv4自动隧道来完成IPv6通信的。

1.2、ISATAP客户机与其他网络之间的通信

       ISATAP主机除了可以在ISATAP域内与其他ISATAP主机通信外，还可以通过ISATAP路由器实现与其他网络的通信。比如，ISATAP主机可以通过ISATAP路由器与IPv6网络中的IPv6服务器进行通信，其通信原理如图2所示，通信过程如下：

               

                                            图2

①ISATAP主机获得ISATAP地址（站点本地地址），并将下一跳跃点next hop设为ISATAP 路由器的ISATAP地址（站点本地地址）；

②当ISATAP主机送出目的地为所在子网络以外的地址时，ISATAP先将IPv6数据包进行IPv4封装，然后以隧道方式送到ISATAP 路由器的IPv4地址；

③ISATAP 路由器除去IPv4包头后，将IPv6 数据包转送给IPv6网络中的目的IPv6服务器；

       ④IPv6服务器直接将应答的IPv6数据包发回给ISATAP网络；

⑤在应答IPv6数据包经过ISATAP路由器时，ISATAP路由器先将应答IPv6数据包进行IPv4封装，然后再转发给ISATAP主机；

⑥ISATAP主机收到应答数据包后，将数据包去掉IPv4包头，恢复成原始IPv6数据包。

       通过上述步骤，ISATAP主机与IPv6网络中的IPv6服务器完成了一次完整的数据通信过程。

（二）参考资料：

RFC5214

RFC4214

华为，思科均有产品对其支持

（三）linux支持

这篇文章讲到客户端需要的支持

 [clients and router]

•  [clients and router]

但这篇文章是02年的，信息比较旧

http://ipv6.hust.edu.cn/tj155/index.php/categoryblog/69-ubuntu-isatap-config.html

这篇文章说可以用sit类型的隧道实现ISATAP的功能，对于我们的fedora 4应该也可以，但实验的时候没有找到合适的ISATAP路由器，没有成功。