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南昌大学:IPv6过渡阶段基于双栈反向代理技术的应用研究

  2.1 双栈反向代理服务的网络设计

  图1 IPv6过渡阶段双栈反向代理部署网络结构示意图

  双栈反向代理服务器部署在双栈网络中,同时监听IPv4/IPv6的服务端口:

  1) 对于纯IPv4用户,在一侧作为IPv4服务器,另一侧作为IPv6客户端,将来自IPv4客户端的请求代理到IPv6服务器。

  2) 对于纯IPv6用户,在一侧作为IPv6服务器,另一侧作为IPv4客户端,将来自IPv6客户端的请求代理到IPv4服务器。

  双栈反向代理服务器部署比较灵活,部署的位置取决于网络的哪个部分可以支持双栈,不需要对现有网络结构做任何变更,又实现了双栈WEB服务。即使整个网络没有IPv6或IPv4,也可以在外部支持双栈的数据中心托管自己的反向代理服务器,实现IPv4/IPv6的服务。由于跨协议访问服务是由反向代理服务器中转完成的,因此服务内容的管理维护与之前没有变化,不需要考虑IPv4和IPv6不同的情况。

  2.2 双栈反向代理服务的域名服务设计

  在反向代理服务的部署实施过程中,结合DNS(域名服务)配置可以更好地实现WEB服务的快速部署。本文中WEB服务域名设计如下:域名为example.com和example6.com,其中example.com域下的子域名同时配置A记录和AAAA记录,example6.com域下的子域名仅配置AAAA记录,在实际应用中可以选择不使用example6.com域名。其中A记录是用来创建到IPv4地址的记录,AAAA记录是用来创建到IPv6地址的记录;

  假定双栈反向代理服务器的IPv4和IPv6的地址分别为222.204.33.99和2001:250:6c00::3:99,以处于纯IPv4网络中域名为lib.example.com(ipv4地址为222.200.3.200)和处于纯IPv6网络中域名为6.example.com(IPv6地址为2001:250:6c00::210:201)的Web服务站点为例介绍域名设置方式。具体域名配置时将原本纯IPv4服务域名lib.example.com和lib.example6.com的AAAA记录指向反向代理服务器的IPv6地址2001:250:6c00::3:99,将原本纯IPv6服务域名6.example.com对应的A记录指向反向代理服务器的IPv4地址222.204.33.99。当纯IPv4或纯IPv6用户访问原本只有另一协议网络的WEB服务时,域名将解析至反向代理服务器进行代理访问。

  2.3 双栈反向代理服务的数据处理流程

  双栈反向代理服务部署后,纯IPv4用户可以通过反向代理服务器进行代理访问原本IPv6的WEB服务,纯IPv6用户也可以通过反向代理服务器进行代理访问原本IPv4的WEB服务,图3为用户通过双栈反向代理访问WEB服务的数据流向示意图。

  IPv6用户通过反向代理访问原本IPv4服务lib.example.com的主要过程如下:

  步骤1:用户发起访问请求,DNS解析出该域名对应的AAAA记录2001:250:6c00::3:99,访问请求被定位至反向代理服务器的IPv6监听端口,这个过程基于IPv6协议;

  步骤2:反向代理服务器得到用户访问请求,将访问请求转发至原本IPv4的WEB服务,请求IP为反向代理的IPv4地址222.204.33.99,服务的IP地址为222.204.31.200,这个过程基于IPv4协议;

  步骤3:WEB服务器接收到转发的访问请求,将响应内容反馈至反向代理服务器,这个过程基于IPv4协议;

  步骤4:反向代理服务器通过IPv6地址2001:250:6c00::3:99的服务监听端口将内容返回给用户,这个过程基于IPv6协议;

  图2 双栈反向代理数据流向示意图

  类似的,IPv4用户通过反向代理访问原本IPv6服务6.example.com的过程如下:

  步骤1:用户发起访问请求,DNS解析出该域名对应的A记录222.204.33.99,访问请求被定位至反向代理服务器的IPv4监听端口,这个过程基于IPv4协议;

  步骤2:反向代理服务器得到用户访问请求,将访问请求转发至原本IPv6的WEB服务,请求IP为反向代理的IPv6地址2001:250:6c00::3:99,服务的IPv6地址为2001:250:6c00::210:201,这个过程基于IPv6协议;

  步骤3:WEB服务器接收到转发的访问请求,将响应内容反馈至反向代理服务器,这个过程基于IPv6协议;

  步骤4:反向代理服务器通过IPv4地址222.204.33.99的服务监听端口将内容返回给用户,这个过程基于IPv4协议;

  由于双栈用户访问WEB服务时只会选择其中一种协议进行通信,在此不另做考虑。

  从反向代理访问WEB服务的过程可以看到,对于用户来说反向代理服务器就是目的服务器,用户并不知道位于反向代理服务器之后的WEB服务的真实IP地址,这样就很好地保护了后端WEB服务的资源安全。

来源:中国教育网作者:邓庚盛 鄢志辉 邹伟平 鲁喆
《中国教育网络》
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