NAT64是一种将IPv6网络地址转换成IPv4网络地址的NAT（Net Address Translation，网络地址转换）技术。

当IPv4网络的节点需要直接与IPv6网络的节点进行通信时，默认情况下是行不通的，因为两个协议栈无法兼容。但是借助一台设备，由该设备来实现IPv6与IPv4的互转，那么上述通信就可以实现了。 

NAT64设备判断数据报文的依据是目的地址的IPv6前缀，因此要进行NAT64处理的报文前缀需要提前被定义。

如果设备接收到的IPv6报文的前缀是设备为NAT64定义的前缀，说明报文的目的地址是IPv4网络，报文将经过NAT64处理后被转发至IPv4网络。

如果设备接收到的IPv6报文的前缀不是设备为NAT64定义的前缀，说明报文的目的地址是IPv6网络，报文将不经过NAT64处理，直接被转发至IPv6网络。

NAT64前缀

设备通过判断IPv6报文的目的地址中是否包含NAT64前缀来初步判断是否对该IPv6报文进行NAT64处理。

NAT64前缀分为两种形式：知名前缀：即64:FF9B::/96，缺省情况下已存在，无需配置。自定义前缀：前缀长度为32、40、48、56、64或96。 

根据前缀长度不同，IPv4地址嵌入IPv6地址时，嵌入的位置存在差异，具体差异如图所示。PL（Prefix Length）表示前缀长度；Suffix表示后缀，可以任意取值，设备不处理该字段；U为保留位，8 bit，取值必须为0。

动态NAT64映射

当网络中存在大量IPv6用户且IP地址不固定时，IPv6用户访问IPv4 Server，报文到达设备后，设备会将IPv6地址动态转换为地址池中的IPv4地址，并将IPv6报文转换为IPv4报文，发送给IPv4 Server，实现IPv6用户访问IPv4业务。

在此场景中NAT64设备通过IPv6到IPv4的流量触发创建会话表，并记录地址映射关系；IPv4到IPv6的流量匹配会话表后，查找地址映射关系进行反向回复。 

转换技术：IVI

IVI无状态地址转换技术的主要思想是运营商保留一段IPv4地址（称为IVI4地址），将其唯一映射为一段特殊的IPv6地址（称为IVI6地址），通过地址嵌套的方式，可以实现这部分地址的无状态转换。

获得IVI6地址的用户可以直接访问全球IPv6网络，通过IVI网关翻译器可将地址转换IVI4地址，可以和全球IPv4网络通信，实现IPv4和IPv6的互访。