464XLAT, IPv6 erişim ağı üzerinde IPv4'e bağımlı uygulamaların çalışmasını sağlayan bir geçiş yöntemidir. Bu mimari, cihazdaki durum bilgisi olmayan CLAT (Customer-side Translator) ile operatör ağındaki durum bilgisi olan PLAT'ı (Provider-side Translator) art arda kullanır. PLAT, durum bilgisi olan NAT64 işlevini yürütür.

Uygulamanın oluşturduğu IPv4 paketi cihazda IPv6'ya çevrilir ve mobil ağ boyunca IPv6 olarak taşınır. IPv4 internetine çıkış noktasındaki PLAT, paketi yeniden IPv4'e çevirir; dönüş trafiğinde aynı işlemler ters sırayla uygulanır.

Bu yapı, aynı erişim bağlantısında IPv4 ile IPv6 desteğinin birlikte sunulduğu dual-stack (çift yığın) modeli değildir; IPv4 trafiği erişim ağında çeviriyle taşınır. Temel amacı, IPv6 tabanlı erişim yaygınlaşırken IPv4 soketi açan, yani işletim sisteminden IPv4 iletişimi isteyen uygulamaların IPv4 sunucularına erişebilmesidir.

CLAT ve PLAT Arasındaki Görev Dağılımı

464XLAT'ın iki çeviri noktası aynı işi yapmaz. CLAT, IPv4 paketlerini IPv6 erişim ağına uyarlarken PLAT, IPv6 ağı ile genel IPv4 interneti arasındaki durum bilgisi olan çeviri sürecini yönetir.

CLAT: Cihazdaki Durum Bilgisi Olmayan Çeviri

CLAT mobil telefonda, yönlendiricide veya başka bir uç cihazda çalışabilir. Mobil kullanımda işletim sisteminin ağ yığınına özel bir IPv4 adresi ve IPv4 varsayılan rotası sunabilir; böylece IPv4 soketi açan uygulama, normal bir IPv4 arayüzü varmış gibi paket üretir.

CLAT'ın IP paketlerini ve ağdaki hata/kontrol bilgilerini taşıyan ICMP iletilerini çevirme işlemi durum bilgisi tutmaz. Kaynak ve hedef adresler, yapılandırılmış IPv6 prefix'leri ile paketteki IPv4 bilgileri kullanılarak hesaplanır; CLAT her bağlantı için dinamik bir adres ve bağlantı noktası eşleme tablosu oluşturmaz. Paket başlıkları, RFC 7915'te tanımlanan algoritmaya göre IPv4 ile IPv6 arasında dönüştürülür.

İnternet paylaşımı veya ağ geçidi kullanımında cihaz, yerel IPv4 istemcilerin trafiğine CLAT'tan önce NAT44 uygulayabilir. Bu ek işlem bağlantı durumu tutar; ancak CLAT'ın IPv4-IPv6 arasındaki temel çevirisinin durum bilgisi olmayan niteliğini değiştirmez.

PLAT: Ağdaki Durum Bilgisi Olan NAT64

PLAT, IPv6 erişim ağının IPv4 internetine açıldığı tarafta bulunur. Buradaki durum bilgisi olan NAT64, çok sayıda IPv6 istemcinin bir veya daha fazla genel IPv4 adresini paylaşmasına olanak verir.

PLAT, bağlantılara ait IPv6 ve IPv4 adreslerini ve ilgili protokolün ayırt edici bilgilerini eşleştirir; örneğin TCP ve UDP bağlantılarında port numaralarını da takip eder. Dönüş paketlerinin ilgili eşleme durumuna erişebilen PLAT'a ulaşması gerekir; aksi halde doğru istemci bulunamaz. IPv4 sunucusu, mobil cihazın yerel IPv4 adresini değil, PLAT tarafından kullanılan genel IPv4 adresini görür.

IPv4'e Bağımlı Bir Uygulamanın Paket Akışı

Yalnız IPv4 destekleyen bir sunucuya bağlanan uygulamanın paketleri şu sırayla ilerler:

  1. Uygulama, yerel IPv4 arayüzünden IPv4 hedefine bağlantı başlatır.
  2. İşletim sisteminin yönlendirmesi paketi cihazdaki CLAT işlevine gönderir.
  3. CLAT, IPv4 başlığını IPv6 başlığına çevirir ve IPv4 hedefini PLAT'ın NAT64 çeviri prefix'i içinde temsil eden bir IPv6 hedef adresi oluşturur.
  4. Çevrilen paket, IPv6 mobil ağ üzerinden PLAT'a ulaşır.
  5. PLAT, bağlantı için durum kaydı oluşturur; paketi genel bir IPv4 kaynak adresiyle IPv4 sunucusuna iletir.
  6. PLAT'taki eşleme, sunucunun yanıtını doğru IPv6 akışına yönlendirir; CLAT da paketi uygulamanın beklediği IPv4 biçimine çevirir.

Uygulama açısından bağlantı IPv4 olarak başlar ve IPv4 olarak tamamlanır. Ancak erişim ağındaki taşıma IPv6'dır; mobil cihaz ile PLAT arasında doğrudan bir IPv4 taşıma yolu bulunmaz.

NAT64 ve DNS64 ile İlişkisi

PLAT işlevi, 464XLAT mimarisinin durum bilgisi olan NAT64 bölümüdür. 464XLAT'ı yalnız NAT64 kullanımından ayıran temel unsur, istemci tarafındaki CLAT'tır; bu ek katman IPv4 paketi üreten uygulamaların IPv6 erişim ağına girebilmesini sağlar.

DNS64, alan adlarını adreslerle eşleştiren DNS üzerinden çalışır. Bir alan adı için yalnız IPv4 adresi bulunduğunda bu adresten ve NAT64 prefix'inden sentetik bir IPv6 adresi üreterek IPv6 uygulamasını NAT64'e yönlendirebilir. 464XLAT ise DNS64'ü zorunlu kılmaz. Uygulama IPv4 adresini doğrudan kullanıyorsa veya yalnız IPv4 soketi açıyorsa oluşturduğu IPv4 paketi CLAT ve PLAT üzerinden çevrilebilir.

CLAT'ın PLAT tarafındaki NAT64 prefix'ini bilmesi gerekir. Desteklenen ağlarda RA (Router Advertisement) iletilerindeki PREF64 seçeneği bu bilgiyi sağlayabilir; böylece prefix'i öğrenmek için DNS64'e başvurulması gerekmez. Bu duyurunun ağ ve cihaz tarafından desteklenmesi gerekir.

Aynı ağda DNS64 yine kullanılabilir. IPv6 kullanabilen bir uygulama, DNS64 tarafından sağlanan IPv6 hedefine doğrudan bağlanarak yalnız PLAT tarafındaki tek çeviriden geçebilir; IPv4'e bağımlı uygulama ise CLAT ve PLAT ile iki aşamalı çeviriyi kullanır. IPv6 destekleyen uygulama hedef sunucuya doğrudan IPv6 ile bağlanabiliyorsa CLAT veya PLAT çevirisine gerek kalmaz.

464XLAT Mobil Ağlarda Neden Kullanılır?

Mobil ağın cihazlara yalnız IPv6 erişimi sağlaması, erişim tarafında ayrı bir IPv4 adresi ve IPv4 taşıma altyapısı gereksinimini azaltır. Buna karşılık uygulama ekosisteminde IPv4 soketi kullanan, IPv4 adresini doğrudan işleyen veya yalnız IPv4 sunucusuna bağlanan yazılımlar bulunabilir.

464XLAT bu iki gereksinimi birbirinden ayırır. Mobil ağ IPv6 olarak işletilirken cihazdaki CLAT, IPv4 bekleyen uygulamaların paketlerini IPv6 ağına uyarlar; PLAT ise paylaşılan IPv4 kaynaklarıyla IPv4 internetine çıkışı sağlar. Bu yapı, uygulamanın yeniden yazılmadan çalışmasını hedefler; ancak uyumluluk uygulamanın protokol varsayımlarına bağlıdır.

Kullanıcının çoğu durumda CLAT veya PLAT için ayrı bir ayar yapması gerekmez. Mekanizmanın çalışması, cihaz yazılımının CLAT desteğine ve erişim ağının uygun PLAT/NAT64 hizmetini sunmasına bağlıdır. Mobil operatörün güncel teknik belgeleri, belirli bir ağda 464XLAT kullanılıp kullanılmadığını gösterebilir.

464XLAT Hangi Uygulamalarda Sorun Çıkarabilir?

464XLAT, cihazın genel IPv4 sunucularına başlattığı bağlantıları destekler; IPv4 hizmetinin bütün özelliklerini aynı biçimde sunmaz. Özellikle şu kullanım biçimlerinde ek destek gerekebilir:

  • Dışarıdan başlatılan IPv4 bağlantısını doğrudan sağlamaz: Bu trafik, önceden oluşturulmuş durum veya özel eşleme olmadan cihaza ulaşamaz.
  • Her eski uygulamayla çalışmayabilir: Doğrudan genel IPv4 adresi gerektiren, çeviricinin desteklemediği bir protokol kullanan veya kendi IPv4 adresini paket içeriğine yazan uygulamalar çalışmayabilir.