NAT64: Brücke zwischen IPv6 und IPv4

NAT64 ist eine Methode, die Geräten, die nur IPv6 verwenden, hilft, mit dem IPv4-Internet zu verbinden. Da die Anzahl der verfügbaren IPv4-Adressen abnimmt, wird NAT64 wichtig, um die Kommunikation zwischen IPv4- und IPv6-Geräten zu ermöglichen. Es ist entscheidend, sich anzusehen, wie gut NAT64 funktioniert und welche Rolle es bei der Förderung der breiteren Einführung von IPv6 spielt.

Um NAT64 besser zu verstehen, haben wir Tests erstellt, um herauszufinden, wie oft es verwendet wird und wie gut es funktioniert. Wir haben das RIPE Atlas-Testbett verwendet, das viele Proben auf der ganzen Welt hat, um diese Tests durchzuführen. Unser Ziel war es zu sehen, wie viele der Proben mit NAT64 auf das IPv4-Internet zugreifen konnten. Wir wollten auch die Leistung von Verbindungen vergleichen, die NAT64 verwenden, mit denen, die nativ IPv4 nutzen.

#Der Bedarf an NAT64

Da so viele Geräte jetzt IPv6 nutzen und die Anzahl der verfügbaren IPv4-Adressen sinkt, besteht ein grosser Bedarf an Lösungen, die diesen verschiedenen Systemen helfen, zusammenzuarbeiten. Das Verständnis der Auswirkungen von NAT64 ist entscheidend, um die Nutzung von IPv6 zu fördern.

NAT64 ermöglicht es IPv6-Only-Geräten, auf IPv4-Only-Websites zuzugreifen, indem IPv4-Adressen in IPv6-Adressen eingebettet werden. Damit können Benutzer auf Online-Ressourcen zugreifen, ohne eine vollständige IPv4-Adresse zu benötigen.

Wenn NAT64 die Verbindungsgeschwindigkeiten verlangsamt oder zusätzliche Zeit benötigt, um Ziele zu erreichen, könnte das die Leute davon abhalten, auf IPv6-Only-Setups umzusteigen. Daher ist es wichtig herauszufinden, wie viele NAT64-Geräte existieren und wie gut sie funktionieren.

#NAT64 testen

In unserer Arbeit haben wir eine Reihe von Tests durchgeführt, um NAT64-Geräte im Internet zu identifizieren. Dazu gehörte die Untersuchung des Standorts dieser Geräte und der Vergleich der Leistung von Routen, die NAT64 verwenden, mit denen, die direkt IPv4 nutzen.

Wir haben verschiedene NAT64-Geräte entdeckt und festgestellt, dass viele Proben im RIPE-Atlas-Netzwerk in der Lage waren, NAT64 zu nutzen, um das IPv4-Internet zu erreichen. Allerdings haben wir auch bemerkt, dass die Wege, die genommen wurden, um diese Ziele zu erreichen, im Durchschnitt unterschiedlich waren im Vergleich zu den nativen IPv4-Verbindungen, was darauf hinweist, dass NAT64 die Leistung beeinflussen könnte.

#Testergebnisse

Unsere Tests haben mehrere wichtige Erkenntnisse geliefert:

• Viele RIPE-Atlas-Proben haben die NAT64-Erkennungstests nicht bestanden, was bedeutet, dass sie nicht in der Lage waren, über NAT64 auf das IPv4-Internet zuzugreifen.
• Eine kleine Anzahl von Proben zeigte, dass sie NAT64 nutzen konnten, aber viele von denen hatten Probleme mit dem DNS-Service oder boten nicht ständig eine zuverlässige NAT64-Verbindung.
• Wir fanden heraus, dass NAT64-Verbindungen im Durchschnitt länger waren und höhere Roundtrip-Zeiten im Vergleich zu direkten IPv4-Verbindungen hatten.

#Verständnis von NAT64-Setups

Wir haben die Arten von Verbindungen und die Einrichtung der gefundenen NAT64-Geräte kategorisiert. Einige Proben konnten NAT64-Server ohne Hilfe eines DNS-Dienstes erreichen, während andere ein voll funktionsfähiges Setup hatten, das sowohl NAT64 als auch DNS64 kombinierte.

Wir identifizierten einige Merkmale von NAT64-Verbindungen und zeigten, dass einige Netzwerke besser ausgestattet waren als andere, während andere aus Wohngebieten seltener NAT64 verfügbar hatten.

#Leistungsanalyse

Um den Einfluss von NAT64 auf die Leistung zu messen, haben wir untersucht, wie viele Hops es brauchte, damit Pakete über das Netzwerk reisen, und verglichen, wie lange es dauerte, Pakete direkt mit IPv4 zu transportieren.

Die Traceroute-Tests zeigten, dass Verbindungen, die NAT64 verwenden, im Allgemeinen längere Pfade und höhere Latenzzeiten hatten als die, die IPv4 verwenden. Das deutet darauf hin, dass, während NAT64 einen Weg für IPv6-Geräte bietet, das IPv4-Internet zu erreichen, es auch die Leistung ein wenig verlangsamen kann.

#Fazit

NAT64 ist ein notwendiges Werkzeug, während das Internet von IPv4 zu IPv6 wechselt, da es Geräten hilft, über verschiedene Protokolle zu kommunizieren. Unsere Ergebnisse zeigen jedoch, dass NAT64 zwar nützlich ist, aber zu etwas langsameren Verbindungen im Vergleich zum direkten IPv4-Zugriff führen kann. Es ist wichtig, die Leistung von NAT64 zu überwachen und zu verbessern, um sicherzustellen, dass es mehr Leute dazu ermutigt, IPv6 in Zukunft zu übernehmen.

NAT64 hilft, die Lücke zwischen IPv4 und IPv6 zu überbrücken, ist aber kein vollständiger Ersatz für direkte IPv4-Verbindungen. Eine ordnungsgemässe Einrichtung und Verwaltung der NAT64-Geräte können das Benutzererlebnis verbessern, während mehr Netzwerke auf IPv6 umsteigen. Indem wir weiterhin die Nutzung von NAT64 untersuchen und messen, können wir darauf hinarbeiten, ein reibungsloses und schnelleres Internet zu schaffen, das allen zugutekommt, unabhängig von der zugrunde liegenden Technologie, die sie verwenden.

#Zukünftige Forschungsrichtungen

Die Forschung zu NAT64 zeigt viel darüber, wie wir den Übergang zu IPv6 besser verwalten können. Es gibt mehrere Bereiche für zukünftige Forschungen, die unser Verständnis weiter verbessern könnten:

1. Einfluss auf verschiedene Anwendungen: Untersuchen, wie spezifische Anwendungen bei der Nutzung von NAT64 im Vergleich zu nativem IPv4 abschneiden, könnte Einblicke in das Benutzererlebnis geben.
2. Langfristige Trends: Die Beobachtung der Nutzung von NAT64 über einen längeren Zeitraum könnte helfen, Trends in der Einführung und Leistungsänderungen zu identifizieren, während mehr Netzwerke auf IPv6 umstellen.
3. Breitere Netzwerkszenarien: Tests in verschiedenen Netzwerkumgebungen, wie Mobilnetzen oder gemischten Netzwerken, können eine umfassendere Sicht auf die Leistung und Herausforderungen von NAT64 bieten.

Durch tiefere Analysen in diesen Bereichen können wir effektivere Strategien entwickeln, um NAT64 zu verwalten und den reibungslosen Übergang zu einem von IPv6 dominierten Internet zu erleichtern.