NAT64 与 DNS64

NAT64 与 DNS64 是一对配合工作的 IPv6 过渡技术,用于解决纯 IPv6 网络中的设备访问仅支持 IPv4 服务器的难题。DNS64 负责在域名解析阶段合成特殊的 IPv6 地址,NAT64 则在数据转发阶段完成 IPv6 与 IPv4 之间的地址和协议转换,两者缺一不可。

概述

随着 IPv4 地址枯竭,越来越多的网络转向纯 IPv6 部署,但互联网上仍有大量只提供 IPv4 服务的站点。如果客户端只有 IPv6 栈,直接访问这些站点将无从下手。NAT64/DNS64 的组合让这类客户端在无感知的情况下也能访问 IPv4 资源,是运营商和移动网络推进 IPv6 的关键手段。

核心原理

• DNS64 合成地址:当客户端查询某域名而对方只有 IPv4 地址时,DNS64 服务器把该 IPv4 地址嵌入到一个特定的 IPv6 前缀中,合成一个可用的 IPv6 地址返回。
• NAT64 转换:客户端向这个合成地址发起 IPv6 连接,报文到达 NAT64 网关后,网关识别出其中携带的 IPv4 地址,并把 IPv6 报文转换为 IPv4 报文转发出去。
• 双向映射:返回的 IPv4 响应在 NAT64 处再被转换回 IPv6,回送给客户端,整个过程对应用透明。
• 知名前缀:常用的合成前缀是 64 冒号 ff9b 这一保留段。

应用场景

NAT64/DNS64 主要用于移动运营商的纯 IPv6 接入网络,让只分配了 IPv6 的手机也能正常访问传统 IPv4 网站;数据中心和企业推进 IPv6-only 内网时也会部署它作为对外访问 IPv4 世界的出口。苹果等厂商甚至要求 App 在纯 IPv6 加 NAT64 环境下正常工作。

常见问题

问:为什么 NAT64 要和 DNS64 一起用?答:NAT64 只做转发层的转换,客户端还需要知道该往哪个 IPv6 地址发包,这个可路由的合成地址正是由 DNS64 在解析时生成的,二者配合才能形成完整链路。

问:NAT64 会影响使用 IP 直连的应用吗?答:会有影响。若应用直接使用硬编码的 IPv4 地址而不经过域名解析,就绕过了 DNS64,可能无法正常连接,这类场景需要额外适配。