1.2 地址映射和域名翻译由于IPv4 和IPv6 的地址空间差距巨大，用IPv6 表示IPv4 是毫无问题的，可以通过无状态的映射方法，映射后的IPv6 地址称为转换地址。用IPv4 表示IPv6 是难点，可以动态维护映射表，作有状态的地址映射，或在IPv6 地址中选择一个子空间通过无状态的方法与IPv4 地址映射。映射后的IPv6 地址称为可译地址。所有这些地址映射算法均在IETF 标准RFC6052 中定义。嵌入了IPv4 地址的IPv6 地址格式如图2 所示[3]。
图2 嵌入了IPv4 地址的IPv6 地址格式
其中Prefix 是IPv6 网络前缀，根据不同的前缀长度，嵌入IPv4 地址，并且在64 至71 位间保持为全0，以便与IPv6 地址结构中的u-bit 兼容。
Suffix 为后缀，在基本的地址映射中为全0，预留给传输层端口的编码，以便把一个IPv4 地址映射为若干IPv6 地址，达到高效地、无状态地复用稀缺的公有IPv4 地址资源的目的。此外，RFC6052 要求转换地址和可译地址使用同样的前缀（Prefix），从而可以自动获得最优路由。
当纯IPv6 计算机发起对IPv4 互联网的访问时，必须获得相应的转换地址，这个工作由域名翻译器DNS64根据上述映射算法完成，由RFC6147定义[4]。DNS64 是同时接入IPv4 网络和IPv6 网络的域名服务器（DNS），能够把A 记录动态翻译成AAAA 记录。具体步骤为纯IPv6 计算机通过DNS64 查询所需域名的AAAA 记录，如AAAA 记录存在，则DNS64 直接返回AAAA 记录给纯IPv6 计算机；如AAAA 记录不存在，则DNS64 查询域名对应的A 记录，并根据RFC6052 定义的映射算法，生成AAAA 记录返回给纯IPv6 计算机。无状态的翻译器支持IPv4 互联网发起的通信，在这种情况下，需要静态配置的DNS46，当IPv4 互联网上的用户发起对IPv6 计算机的访问时，DNS46 则返回对应IPv6 计算机AAAA 对应的A 记录[5]。
1.3 协议翻译
两种不同协议栈之间的互联互通必须解决的第二个问题是协议翻译，所庆幸的是IPv4 和IPv6 之间协议的差距并不很大，是可译的。具体协议翻译算法由RFC6145 定义，包括版本号映射，IPv4 的服务类型与IPv6 的流量等级映射，IPv4 的总长与IPv6 的载荷长度映射，IPv4 的存活期与IPv6的转发计数映射，IPv4 的传输层协议与IPv6 的下一个头映射，IPv4 地址和IPv6 地址映射等[6]。IPv4 与IPv6 协议翻译的最大难点是分片处理，因为IPv4 可以支持路由器分片或端系统分片，但IPv6 仅支持端系统分片。对于IPv4 已经分片的分组，IPv6 必须增加分片扩展头，以便端系统重组。此外，IPv4 和IPv6 网络所能支持的最大传输单元的大小（MTU）是不同的，同时由于IPv4 的基本头为20 个字节，而IPv6 的基本头为40 个字节，因此在从IPv4 到IPv6 的翻译过程中必然遇到MTU 超出的问题。此外，IPv4 的传输控制协议（ICMP）和IPv6 的传输控制协议（ICMPv6）也有很多不同，需要分别处理。
值得指出的是，当IPv6 网络中的路由器（通常并不使用可译地址）返回ICMPv6 分组时，翻译器无法找到对应的IPv4 地址，造成翻译后的ICMP 分组的源地址不可溯源。IETF最新发布的RFC6791 定义了对这个问题的有效处理方法[7]。
RFC6145 也是有状态IPv4/IPv6 翻译器所依据的协议翻译算法。有状态IPv4/IPv6 翻译器中的状态维护技术由RFC6146 定义，主要规定了IPv6地址和端口到IPv4 地址和端口的动态映射表的生成、维护和销毁算法[8]。
