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随着互联网技术的不断革新、用户数的快速增长,IPv4地址资源已经枯竭。下一代网络协议——IPv6协议提供巨大的地址空间,更高的安全性,更好地支持流媒体和移动互联等新技术的发展,因此IPv6网络的大规模部署势在必行。但是,整个Internet不可能在短时间内进行IPv4到IPv6的切换,而是一个循序渐进的过程。IPv4/IPv6网络之间互访是IPv4向IPv6过渡方案中的重要问题。本文研究的课题是46互通的关键技术——IPv4/IPv6翻译网关,一直以来,IPv4主机访问IPv6网络资源都存在非常大的技术难点,本文的网关系统是以NAT-PT技术为基础,结合DNS-ALG模块实现了对TCP/UDP协议的透明传输、IPv4/IPv6网络的双向通信(双向NAT)并提高了单个IPv4地址的复用次数(双向NAPT)。本文介绍了IPv6协议的特性和构建翻译网关所需的相关网络协议知识,例如IPv6/IPv4报头格式、ICMPv4和ICMPv6协议、TCP/UDP协议等；对NAT-PT技术进行了深入介绍,其中地址转换技术(NAT)分为传统NAT、双向NAT、双向NAPT,协议转换技术(PT)分为IPv4/IPv6协议转换、ICMPv4/ICMPv6协议转换；在此基础上,进行了系统的总体结构设计,整个系统分为系统调度模块、IPv4/IPv6地址转换模块、IPv4/IPv6协议转换模块、应用层网关模块,对各模块的设计原理和算法进行了细致的剖析,地址转换模块中的地址映射链表采用Hash与双向链表相结合的数据结构,提高了地址查找和转换的效率,并且详细介绍了DNS-ALG模块在IPv4或IPv6端发起通信的工作过程以及DNS-ALG与IPv4/IPv6地址转换模块间的交互,对FTP-ALG模块和SIG-ALG模块进行了设计分析；通过各功能模块函数的实现完成了IPv4/IPv6的双向通信,重点介绍了IPv4/IPv6地址转换模块函数的实现、IPv4/IPv6协议转换模块函数的实现和DNS-ALG模块函数的实现；最后,通过几种测试验证了翻译网关的功能,结果表明基本实现了预期的目标和要求。