F5 BIG-IP虚服务中NAT64 的作用，什么情况下用到？

NAT64通过转换机制实现IPv6到IPv4的地址映射，使得IPv6客户端能够与IPv4服务器通信。这个过程涉及将IPv6地址的一部分映射到对应的IPv4地址，并处理相关的网络包转换。以下是NAT64如何实现这种映射的原理和一个具体示例：

NAT64 映射原理

1. IPv6地址格式：

• NAT64通常采用一种特定的IPv6地址格式，以便将IPv4地址嵌入到IPv6地址中。常用的标准是将前缀 64:ff9b::/96 用于NAT64，这意味着所有可用的IPv4地址都会被映射到这个特定的IPv6子网中。

2. 嵌入IPv4地址：

• 在使用 64:ff9b::/96 的情况下，剩余的32位IPv6地址空间用于直接嵌入一个IPv4地址。例如，一个典型的IPv4地址192.0.2.1，在NAT64表示下，它的IPv6形式将会是64:ff9b::192.0.2.1，也就是64:ff9b::c000:0201。

3. 请求转换流程：

• 当IPv6客户端发出请求时，这个请求会通过NAT64网关。
• NAT64设备会识别要访问的IPv4目标并将其嵌入的IPv6地址映射回实际的IPv4地址。
• 请求的源地址也会在必要时从IPv6转换为适当的IPv4形式，然后包被发送到IPv4服务目的地。

4. 响应转换流程：

• 当IPv4服务器响应请求时，NAT64设备会将响应包中的源IPv4地址转换回原始的嵌入形式的IPv6地址，并将此包发回给发起请求的IPv6客户端。

示例说明

假设我们有一个IPv4服务器，IP为192.0.2.1。我们希望一个IPv6客户端能够通过NAT64访问这个服务器。为了简单起见，这里展示整个请求和响应过程中地址如何映射和转换：

1. IPv6客户端请求

• 客户端发起请求到 64:ff9b::c000:0201，即IPv6格式的映射地址。
• NAT64网关识别并提取出 c000:0201，将其转换为IPv4 192.0.2.1。

2. NAT64设备进行转换

• NAT64网关更改请求包的目的地址为IPv4 192.0.2.1。
• 如果需要，它也会转换源地址以便返回路径正确（例如对应的映射IPv4地址）。

3. IPv4服务器响应

• 服务器发送响应包，其源为 192.0.2.1。
• NAT64网关将源地址转换回 64:ff9b::c000:0201。

4. 返回给客户端

• 转换后的数据包被发送回IPv6客户端，其看到的来源是 64:ff9b::c000:0201，即映射的IPv6地址。

通过这种IPv6/IPv4嵌入和转换流程，NAT64有效地使IPv6客户端在不感知到的情况下访问IPv4资源。这种地址映射是完全透明的，对客户端和服务器而言都不需要特别的配置，只需适当设置NAT64设备。