[发明专利]IPv6 over IPv4隧道切换方法及设备

说明书

技术领域

本发明涉及隧道技术领域，具体涉及IPv6 over IPv4隧道切换方法及设备。

背景技术

IPv6 over IPv4隧道机制是在IPv6数据报文前封装上IPv4报文头，通过隧道使IPv6报文穿越IPv4网络，实现隔离的IPv6网络的互通方法。

图1为现有的IPv6报文通过IPv6 over IPv4隧道穿越IPv4网络的示意图，如图1所示，其过程如下：

01、IPv6网络中的设备发送IPv6报文，到达隧道的源端设备。

02、隧道的源端设备根据路由表判定该报文要通过IPv6 over IPv4隧道进行转发，在IPv6报文前封装上IPv4报文头，IPv4报文头中的源地址为配置隧道时指定的本地接口IPv4地址，然后通过隧道的实际物理接口将报文转发出去。

03、封装报文通过隧道到达隧道目的端设备，目的端设备判定该封装报文的IPv4目的地是本设备后，对报文进行解封装。

04、隧道目的端设备根据解封装后的IPv6报文的目的地址将报文进行转发；如果IPv6目的地就是本设备，则将IPv6报文转给上层协议处理。

其中步骤02的封装过程，根据隧道目的端IPv4地址的获取方式，又将隧道分为手工隧道和自动隧道两大类。手工隧道就是配置一个固定的目的端IPv4地址，从而建立固定的隧道连接。自动隧道则是从IPv6报文的目的地址中获取目的端IPv4地址，是随报文触发的非固定隧道。

在具体实现中，隧道作为一种逻辑接口，只要配置正确，则该接口会一直表现为IPv6路由可用的状态。当隧道在IPv4网络传输中出现路由不可达等故障时，由于IPv4和IPv6是两种独立的协议栈，IPv4网络故障无法通知IPv6网络，从IPv6路由表看，此隧道链路仍然是可用的，从而不能产生正常的路由切换，由此产生丢包等问题。

目前，当出现IPv4网络转发路由问题时，会在IPv4路由器上产生一个ICMPv4不可达消息给隧道源端，该消息的结构如表1所示：

  IPv4头：目的地址＝隧道源端IPv4地址  ICMP头  原始报文部分：封装IPv4头的IPv6报文

表1  ICMPv4不可达消息结构

隧道源端收到ICMPv4不可达消息后，会分析其中的IPv6报文，产生ICMPv6不可达消息，发送给原始IPv6报文的源地址对应设备。

上述方法的缺点如下：

目前许多网络上运行的IPv4路由器在产生ICMPv4不可达消息时，在原始报文部分只保留28个字节，即IPv4头加数据部分的8个字节，最终会覆盖到传输控制协议(TCP，Transferring Control Protocol)/用户数据报协议(UDP，User Datagram Protocol)的源端口和目的端口。但是在隧道封装的情况下，8个字节覆盖不到IPv6头部的地址部分，这样就导致隧道源端收到IPv4不可达消息时，无法解析出原始IPv6源地址，也就无法发送ICMPv6不可达消息。

其次对于IPv6主机来说，即使收到了ICMPv6不可达消息，所能采取的动作只是在用户界面给出提示信息或停止发包，并不能直接切换路由。

发明内容

本发明提供IPv6 over IPv4隧道切换方法及设备，以实现IPv6 over IPv4隧道切换。

本发明的技术方案是这样实现的：

一种IPv6 over IPv4隧道切换方法，隧道源端设备根据预设的IPv6 over IPv4隧道优先级计算规则计算各条隧道的初始优先级，该方法包括：

当隧道源端设备要发送IPv6报文时，查找可传输该报文的可用隧道，在可用隧道中选择当前优先级最高的隧道发送该IPv6报文；

当隧道源端设备接收到针对所选择的隧道的ICMPv4不可达消息时，将该隧道的当前优先级降低。

当隧道源端设备接收到针对所选择的隧道的第一条ICMPv4不可达消息时，所述方法进一步包括：