基于SOCKS的IPv4向IPv6过渡技术(1)

RFC3338中描述了采用BIA机制的双栈主机与IPv6主机之间相互通信的过程。其中双栈主机DualStack向IPv6主机Host6发起通信的过程如下：

·当双栈主机DualStack上的IPv4应用向它的域名服务器（DNS）发送查询目的主机的地址请求时，域名解析器拦截了这个请求，并产生一个新的查询请求转发给DNS来解析A和AAAA两种记录。

·DNS解析出Host6的AAAA记录后，将它返回给域名解析器。

·域名解析器要求地址映射器为IPv6地址分配一个IPv4地址。

·地址映射器在IPv4地址池中选择一个未用的保留地址，在映射表中注册后返回给域名解析器。

·域名解析器为分配的IPv4地址产生一条A记录，返回给IPv4应用程序。

·IPv4应用程序调用IPv4的SocketAPI函数，函数映射器对调用命令进行拦截，判断其是否来自于IPv6的应用。若不是，跳过翻译程序；否则，函数映射器向地址映射器请求该IPv4地址对应的IPv6地址，地址映射器从映射表中查找后将结果返回。函数映射器使用收到的这个AAAA型地址调用Host6上相应的IPv6socketAPI函数。

·当函数映射器接收到Host6上IPv6socketAPI函数的应答后，向地址映射器请求与Host6对应的IPv4地址。然后，函数映射器利用此IPv4地址继续完成socketAPI函数的调用。

由IPv6主机Host6发起到双栈主机DualStack的通信过程相对简单一些。 Host6通过它的DNS解析DualStack的AAAA记录，然后向DualStack发送一个IPv6的数据包。为了通过调用IPv4的API函数和IPv4应用通信，函数映射器检测到IPv6数据包到达Dual Stack后，向地址映射器发送一个IPv4地址请求，并用返回的IPv4地址发起一个IPv4的Socket API调用。然后，函数映射器再向地址映射器请求与该IPv4地址对应的原来的IPv6地址，按照这个地址对Host6答复。

 

SOCKS64技术是原有SOCKS协议(IETFRFC1928)的扩展，相当于IP层的代理，其原理如图2所示。它增加了两个新的功能部件*SocksLib*和*Gateway*。*SocksLib*是在客户机一端引入的，它位于应用层和Socket层之间，可以替代应用程序的Socket API和DNS域名解析API。在*Socks Lib*中有一个DNS域名解析代表，它在源节点（客户机C）全权代表到中继服务器（网关G）的域名解析行为。*Gateway*是安装在IPv6和 IPv4双栈网关上的一个增强型的SOCKS服务器，可以完成客户机C（IPvX）和目的端D之间的任何协议组合类型的中继。当*Socks Lib*调用中继时，由父*Gateway*来产生出一个*Gateway*进程（线程）来负责中继连接。

图2 采用SOCKS64技术的网络通信原理

在SOCKS5中规定，IPv4地址、IPv6地址和域名的全限定域名（FQDN）信息可以用在SOCKS协议格式的地址类型(ATYP)域。SOCKS64技术就是利用这一点，通过DNS域名解析代表将FQDN信息用在ATYP域中从客户机C传到网关G来指出目的地D的位置。

为此，SOCKS64技术也和BIA技术一样使用了IPv4中未使用的保留地址（称之为伪IP地址），并在*SocksLib*（客户机C处）中引入一个映射表来管理伪IP地址和FQDN之间的映射。

客户机C[IPvX]使用SOCKS64技术通过双栈网关G[IPvX|IPvY]与目的主机D[IPvY]通信的过程如下：

·源节点（客户机C）上的应用尽力通过调用DNS域名解析函数来获得目的节点（目的地D）的IP地址信息。这时，目的地D的逻辑主机名（即FQDN）信息被作为被调用的API的一个参数传递给应用的*SocksLib*。

·FQDN信息被注册到*SocksLib*中的一个映射表内。*SocksLib*选择一个伪IP地址回复给应用。

·应用利用收到的伪IP地址信息组织一个socket，并将socket用作API的一个参数来调用socketAPI启动通信。

·由于*SocksLib*已经取代了这些socketAPI，真正的socket 函数将不再调用，而是先检查socket的IP地址信息。如果该地址是伪IP地址，则从映射表中获取与该伪IP地址相匹配的登记过的FQDN信息。通过使用与调用的socketAPI相匹配的SOCKS命令（例如与conNECt()对应的CONNECT命令），FQDN信息被传送到中继服务器（网关G）上的*Gateway*。

·*Gateway*通过接收到的FQDN信息调用真正的DNS域名解析API从一个DNS服务器处获得一个真IP地址，并利用真IP地址信息创建一个socket。*Gateway*再将socket用作API的一个参数来调用socketAPI与目的地D通信。

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