IPv6相对于IPv4有着巨大的优点，势必在将来得到更广泛的应用。但由于目前网络上几乎都是IPv4设备，所以从IPv4过度到IPv6必定是一个渐进的过程。NATPT则是由此而产生的一种实现IPv4网络和IPv6网络互通的协议。目前国内外有多家网络设备生产商在进行NATPT协议应用的研究，但多数设计方案是基于网络处理器在硬件上实现的，可扩展性比较差，很难适用于支持多业务的网络中。 本论文的主要内容是在分布式路由器上通过软件方式实现NATPT协议并设计实现NATPT全局资源分配方案及转发处理，同时对配置方式进行了详细设计。由于是基于分布式设备的，转换地址时会用到地址资源，所以会涉及到NATPT，全局资源分配方式，以及报文如何以此方式进行转发处理。如果此过程设计得不好，则会大大影响报文的转发速度，转发性能会下降。 本论文的研究成果体现在，深入研究了NATPT协议的实现原理以及实现协议过程中涉及到的全局资源的处理。根据报文的各种业务处理中尽量优先转发性能的要求下，深入分析了分布式设备下需要NATPT处理的报文在引用全局资源并转发过程中存在的两个主要问题：只有主控板占有全局资源时，其他接口板要引用资源则需要到主控板申请，会阻碍报文的转发；接口板共享全局资源时，各接口板全局资源占用情况不会及时同步。在剖析了分布式设备下板间通信的几种方式后，针对出现的问题提出了四种解决方案并深入分析了每一种全局资源分配方案的优缺点。鉴于方案四具有报文处理独立于主控板、各个接口板独自占有全局地址资源、高速的查找效率、快速的报文转发性能等优点，所以我们最终采用并实现了方案四。 论文最后给出了在这种方案下的NATPT的报文转发性能测试结果，并对测试结果进行了分析。在发包工具速率为1Gbps的两个接口上双向打流量，NATPT业务在处理84字节小包时，转发率可以达到900Mbps左右，可见在此设计方案下有较好的转发性能的。当报文越来越大时，转发的速率也会快速上升，当报文达到512字节时，NATPT处理的转发速率已经达到线速2Gbps，与没有NATPT业务时的正常转发速率相同。最后，希望本论文能够给其他需要考虑分布式设备下全局资源处理问题的设计提供参考。