全球IPv4资源日益紧张，中国宽带运营商现在通常不提供公网IPv4地址，公网默认只有IPv6地址，在这种情况下，想通过公网访问家庭资源，就要求必须使用IPv6链路访问。虽然移动运营商已经普及了IPv6，使用移动设备通过流量访问没有任何问题，但在实际使用过程中，包括公司、商场等公共网络普遍只支持IPv4，这时和家庭网络完全处于隔离状态。
对于这种应用场景，有没有方法通过技术手段实现IPv4/v6双栈访问，不管什么什么网络环境，都能无感访问家庭网络，答案是肯定的，但是有一定的前提条件：
- 家庭网络需要使用DDNS绑定域名，不管是几级域名都没有问题，用于解决家庭网络IPv6地址会变化的问题，我们这里假设绑定的域名为：
home.xxxx.com - 有一台公网服务器（比如VPS虚拟主机），一般都拥有固定IP地址，用于作为跳板转发IPv4数据
继续读本文前可以先了解下我的家庭网络结构，方便理解家庭网关等名词。
DNS解析配置
一个域名可以同时配置IPv4的A记录和IPv6的AAAA记录，当用户的上网环境为IPv4时，DNS请求返回A记录，上网环境为IPv6时，DNS请求则返回AAAA记录。假如用户的上网环境同时支持IPv4和IPv6时，由操作系统选择优先使用IPv4或IPv6进行通信，现代操作系统通常优先使用IPv6
首先要通过DNS服务商配置DNS域名解析，比如把home.xxxx.com的A记录配置为VPS的固定IPv4地址，AAAA记录配置为家庭网关的IPv6地址，同时在家庭网关配置自动化脚本，在IPv6地址发生变化时自动把变化后的IPv6地址更新到DNS服务商。
实现IPv4数据转发
IPv4数据转发的具体实现方式可以分为两种情况
- VPS同时支持IPv4和IPv6
- VPS只支持IPv4
Socat 端口转发
对于第一种情况，假如VPS同时支持IPv4和IPv6，实现相对容易，只需借助Socat的IPv4到IPv6的端口转发功能，如下图所示：
VPS通过Socat监听某个IPv4端口，接收到请求后通过IPv6转发给家庭网关，从而实现通过IPv4间接访问家庭网络的目的。
Socat能够支持ipv4和ipv6的任意源和目的端口转换，实际上我们在家庭网关上也同样需要该工具把接收到的IPv6数据转换为IPv4数据再转发到局域网任意设备。
在家庭网关还有公网ipv4的时期，可以很方便的在网关上配置NAT端口映射，实现将内网端口暴露到外网，达到从公网访问家里设备（比如NAS）的目的。而到了ipv6时期，由于每个设备都能获取公网可以访问的ipv6地址，ipv6本身并不需要NAT端口映射的功能，所以像OpenWRT这样的开源软件并不为ipv6提供类似ipv4的NAT端口映射功能。
虽然可以通过DDNS方式为家里的每个局域网设备注册一个二级域名来绑定他们的ipv6地址，也能实现外网通过IPv6直接访问家庭设备的需求，不过这种方式对于DDNS的配置极为繁琐，对于网络安全也是个问题。
而使用Socat工具在使用感受上操持和以前IPv4时期一致，对外只暴露家庭网关一台设备，访问其他家庭设备都通过家庭网关进行中转。
FRP 端口转发
对于第二种情况，VPS只有IPv4地址，也就没有办法和家庭网关之间建立IPv6链路。家庭网关没有公网IPv4地址，所以VPS也不能直接通过IPv4地址访问家庭网关。
这里要引入第二个工具：FRP，这是一个开源软件，采用C/S架构。他的原理其实比较简单，既然VPS不能直接访问家庭网关，但是VPS有公网IPv4地址，那就先在VPS上启动一个服务端FRPS，然后在家庭网关上启动客户端FRPC并和FRPS建立TCP连接。这时FRPS和FRPC可以进行双向通信，当然就可以实现把公网上的IPv4请求数据转发给家庭网关的目的。
FRP官方称这个功能为反向代理，也可以理解为在FRPS和FPRC之间建立隧道，通过隧道实现数据转发。
这个工具很有意思的地方在于，服务器需要监听哪些端口，使用什么协议，并把相关数据转发到客户端的哪个端口这些配置并不在服务端配置，而是在客户端配置。所以服务端启动时只需指定一个服务端口，其他配置则由客户端和服务端建立连接后发送给服务端，服务端再开始进行监听和转发动作，在使用上灵活度很高。
另外，该工具也支持一个服务端连接多个客户端模式，可以最大化的发挥服务端的转发能力。同时，FRP支持的网络协议也很丰富，详细介绍请参考官方文档FRP
后记
本篇文档描述了在家庭网络只有IPv6的情况下如何支持IPv4相同的无感访问，大致介绍了Socat和FRP两个工具的使用场景。不管使用哪个工具，当通过VPS进行数据转发时，访问速度都受限于VPS的入口和出口带宽，和IPv6直连访问的速度可能有较大差异，可能不适用于大数据量的转发访问，比如文件传输或看视频之类的应用。如果VPS的网络带宽以流量计费的话，需要更加注意。