一种对不同网际协议版本转换的方法及装置的制作方法

专利名称：：一种对不同网际协议版本转换的方法及装置的制作方法
技术领域：
：本发明涉及通信
技术领域：
，特别涉及一种对不同网际协议版本转换的方法及装置。
背景技术：
：随着互联网的飞速发展，网际协议版本4(IPv4)的缺陷逐渐暴露出来，由于网际协议版本6(IPv6)与IPv4相比具有诸多的优越性，使得IPv6替代IPv4已经成为网络发展的必然趋势。然而，IPv4协议体系已有广泛的网络基础和应用基础，IPv6协议体系作为后来者，必须提供完整的网络技术过渡方案和应用过渡方案才能够满足互联网网络迁移到IPv6的要求。网络地址转换(NAT，NetworkAddressTranslation)技术是指，通过NAT，私有(保留)地址的"内部"网络通过路由器发送数据包时，私有地址被转换成合法的IP地址，一个局域网只需使用少量IP地址(甚至是1个)即可实现私有地址网络内所有计算机与互联网(Internet)的通信需求。网络地址转换协议转换(NAT-PT，NetworkAddressTranslation-ProtocolTranslation)，是一种IPv6与IPv4网络共存时期的过渡技术。类似于NAT技术，不同的是NAT-PT是将IPv6地址与IPv4地址之间转换的同时，还对协议进行转换。当前，在NAT-PT的使用中，实现较多的是不仅仅是将IPv6地址转换成IPv4地址，同时将传输控制协议(TCP，TransmissionControlProtocol)、用户数据报协议(UDP，UserDatagramProtocol)等协议所使用的端口进行转换。通过一定的映射方法以充分复用注册地址的所有端口，使得每个注册的IPv4地址最多可建立63K个V6节点与V4节点之间的TCP和UDP等会话。换句话说，不同IPv6主机发起的会话，都可以转换成为统一IPv4地址+不同端口。参见图1，其是现有一实施例的实现IPv6网络与IPv4网络互通示意图，本实施例中，在IPv6网络中的主机XI、X2、X3......Xn通过NAT-TP网关与IPv4网络中的主机Yl、Y2、Y3......Yn实现互通，IPv6网络域与IPv4网络域之间的地址映射关系如表1所示<table>tableseeoriginaldocumentpage0</column></row><table>表1表1中地址A为IPv4主机在IPv6网络域内的地址；地址B为IPv4网络域内为IPv6主机分配的地址。参见图1和表1，可以获得IPv6用户Xl使用其“IPv6地址Xl+端口P1”访问IPv4网络中“IPv4地址为Yl+端口Pl”的主机时，NAT-PT会分配其注册的IPv4地址池中的一个IPv4地址Bl+端口P6，建立“XI=Pl-B1:P6”的绑定关系。IPv6用户Xl使用其“IPv6地址Xl+端口P2”访问IPv4网络中“IPv4地址为Y2+端口Pl”的主机时，NAT-PT会分配其注册的IPv4地址池中的一个IPv4地址Bl+端口P7，建立“XI=Pl-Bl:P7”的绑定关系。IPv6用户X2使用其“IPv6地址X2+端口P3”访问IPv4网络中“IPv4地址为Yl+端口Pl”的主机时，NAT-PT会分配其注册的IPv4地址池中的一个IPv4地址Bl+端口P8，建立“X2:P3-B1:P8”的绑定关系。由此，对于IPv6主机与IPv4主机建立的每一个会话，理论上讲，对于NAT-PT只要有足够多的端口，就完全可以使用同一个注册IPv4地址来建立转换映射关系。但是，发明人在实现过程中发现现有技术至少存在如下缺点=NAT-PT技术中，一个注册IPv4地址所能支持的并发连接数量受到TCP/IP中Port数量的限制。从理论上计算，通过NAT-PT的地址转换，一个注册IPv4地址最多可以支持65535-1024=65411个的并发连接。在采用NAT-PT技术时，由于单一注册IPv4地址对并发连接数量有限制的缺点对其应用场景产生了限制一个注册IPv4地址对“并发连接”支持数量有限，对于运营商网络来说能支持的并发连接数量太少，难以满足其过渡时期对IPv4地址的迫切需求，不能很好解决IPv4地址匮乏的问题。难以完成从“2的128次方IPv6地址空间”与“2的32次方IPv4地址空间”中完成IPv4地址复用和映射。可以理解，上述IPv6网络可以被称为第一网络，上述IPv4网络可以被称为第二网络；进而，第一网络地址为IPv6地址，第二网络地址为IPv4地址。
发明内容本发明实施例在于提供一种对不同网际协议版本转换的方法及装置，以提高每个注册的第二网络地址能够支持的并发会话连接数量。本发明实施例提供了一种对不同网际协议版本转换的方法，已存在第一网络与第二网络之间的会话连接，所述第一网络内已建立会话连接的主机已被分配了在第二网络内的第一地址和第一端口号，所述方法还包括为当前待建立的会话连接进行由第一网络地址到第二网络地址转换时，判断该会话连接中属于第二网络内的主机是否满足预设条件，若满足，则将当前待建立会话连接的第一网络地址转换为与所述第一网络内已建立会话连接的主机在第二网络内相同的第一地址和第一端口号。本发明实施例还提供了一种对不同网际协议版本转换的装置，用于已存在第一网络与第二网络之间的会话连接，所述第一网络内已建立会话连接的主机已被分配了在第二网络内的第一地址和第一端口号，所述装置包括条件判断单元，用于在为当前待建立的会话连接进行由第一网络地址到第二网络地址转换时，判断该会话连接中属于第二网络内的主机满足预设条件后，通知第一转换单元；第一转换单元，用于将当前待建立会话连接的第一地址转换为与所述第一网络已建立会话连接的主机在第二网络内相同的第一地址和第一端口号。应用本发明实施例，大大提高了NAT-PT中一个注册的第二网络地址能支持的并发会话连接数量。如果第一网络主机访问第二网络内不同的主机，使用本发明的NAT-PT理论上可支持无穷多的并发会话连接。此外，由于本发明实施例是通过NAT-PT设备“端口复用策略”提高的注册第二网络地址复用效率，没有改变NAT-PT的基本工作原理，因此不存在任何兼容性风险。再有，通过提高第二网络地址复用率，缓解了第二网络地址枯竭问题。更有效的满足了运营商在第二网络到第一网络的过渡时期对协议转换过渡技术的需求，进而实现平滑过渡。为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是现有一实施例的实现IPv6网络与IPv4网络互通示意图；图2是根据本发明实施例的对不同网际协议版本转换的方法流程图；图3是根据本发明实施例的实现IPv6网络与IPv4网络互通示意图；图4是根据本发明实施例的对不同网际协议版本转换的装置结构示意图。具体实施例方式下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。本发明实施例所提供的对不同网际协议版本转换的方法，是NAT-PT设备在为所建立的会话连接进行地址转换操作时，根据实现的策略决定是分配一个新的网络端口，还是复用一个已有的网络端口进行协议转换。只要NAT-PT设备能够唯一标识这个会话连接，就会尽可能复用端口，从而节约同一注册IPv4地址的端口数量，使一个NAT-PT设备的注册IPv4地址可以支持尽量多并发会话连接。方法的具体实施例如下如果并发会话是IPv6网络主机与IPv4网络内不同地址的主机之间建立连接，则NAT-PT设备就可在协议转换过程中使用一个已被使用的相同的端口实现端口复用；如果并发会话是IPv6网络主机与IPv4网络内相同地址主机的不同端口之间建立连接，则NAT-PT设备就可在协议转换过程中使用一个已被使用的相同的端口实现端口复用。参见图2，其是根据本发明实施例的对不同网际协议版本转换的方法流程图，本实施例中，已存在由IPv6网络与IPv4网络之间的会话连接，所述IPv6网络内已建立会话连接的主机已被分配了在IPv4网络内的第一IPv4地址和第一端口号。该方法具体包括如下步骤步骤201，NAT-PT设备为当前待建立的会话连接进行由IPv6地址到IPv4地址转换时，判断该会话连接中属于IPv4网络内的主机是否满足预设条件，若满足，则执行步骤202，否则，执行步骤203。上述预设条件可以是第一预设条件IPv4网络中待建立会话连接的主机与所述IPv4网络内已建立会话连接的主机是不同的地址，且是相同或不同的端口号；或者，第二预设条件IPv4网络中待建立会话连接的主机与所述IPv4网络内已建立会话连接的主机是相同的地址，不同的端口号。步骤202，将当前待建立会话连接的IPv6地址转换为与所述IPv6网络内已建立会话连接的主机相同的第一IPv4地址和第一端口号。步骤203，将当前待建立会话连接的IPv6地址转换为与所述IPv6网络内已建立会话连接的主机相同的第一IPv4地址以及不同的第二端口号；或者，将当前待建立会话连接的IPv6地址转换为与所述IPv6网络内已建立会话连接的主机不同的第二IPv4地址以及相同的第一端口号；或者，将当前待建立会话连接的IPv6地址转换为与所述IPv6网络内已建立会话连接的主机不同的第二IPv4地址和不同的第二端口号。需要说明的是，图2所示实施例中的IPv6网络可以被称为第一网络，IPv4网络可以被称为第二网络；上述IPv6地址可以被称为第一网络地址，上述IPv4地址可以被称为第二网络地址；相应的，IPv4网络内的第一IPv4地址和第一端口号可以被称为第二网络内的第一地址和第一端口号。应用本发明实施例提供的对不同网际协议版本转换的方法，可以大大提高NAT-PT中一个注册IPv4地址能支持的并发会话连接数量。如果IPv6主机访问不同IPv4主机，使用本发明实施例的NAT-PT，理论上可支持无穷多的并发会话连接。此外，由于本发明实施例所提供的方法是通过NAT-PT设备“端口复用策略”提高的注册IPv4地址复用效率，没有改变NAT-PT的基本工作原理，因此不存在兼容性风险。再有，通过提高IPv4地址复用率，缓解了IPv4地址枯竭问题。更有效地满足了运营商在IPv4到IPv6的过渡时期对协议转换过渡技术的需求，进而实现平滑过渡。下面结合附图及具体实施例对IPv6和IPv4之间的转换过程进行说明。参见图3，其是根据本发明一实施例的实现IPv6网络与IPv4网络互通示意图，本实施例中，在IPv6网络中的主机XI、X2、X3、X4......Xn通过NAP-TP网关与IPv4网络中的主机Yl、Y2、Y3......Yn实现互通。本实施例中，IPv6网络域与IPv4网络域之间的地址映射关系如表2所示<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>表2其中，地址A为IPv4主机在IPv6域内的地址；地址B为IPv4域内为IPv6主机分配的地址。参见图3和表2，满足第一预设条件的一个实施例是对于连接1，在IPv6主机使用“IPv6地址Xl+端口Pl”访问IPv4网络中“IPv4地址Yl+端口Pl”的主机时，NAT-PT会分配其注册的IPv4地址池中的一个IPv4地址Bl+端口P6，建立“XI=Pl-Bl:P6-Y1:Ρ1”的绑定关系。需要说明的是，本文以建立“XI=Pl-Bl:Ρ6-Υ1:Ρ1”的绑定关系为例进行说明，在实际应用中还可以存在其它形式的绑定关系，无论哪种形式的绑定关系只要能够唯一标识一个会话连接即可，本文不对绑定关系的具体形式进行限制，以下类似同。对于连接2，当IPv6主机使用“IPv6地址Xl+端口Ρ2”访问IPv4网络中“IPv4地址Υ2+端口Pl”的主机时，由于满足第一预设条件(IPv4网络中待建立会话连接的主机与所述IPv4网络内已建立会话连接的主机是不同的地址，且是相同或不同的端口号)，此时，NAT-PT会依据端口复用策略，复用已使用的注册IPv4地址Bl的端口Ρ6，建立“XI=Pl-BlΡ6-Υ2:Ρ1”的绑定关系。上述第一预设条件对发起当前待建立会话连接的IPv6网络内的主机没有限制，对于不同IPv6主机发起会话连接时，与同一IPv6主机+不同端口发起会话连接的情况类似。比如对于连接3，当IPv6主机使用“IPv6地址Χ2+端口Ρ3”访问IPv4网络中“IPv4地址Υ3+端口Pl”的主机时，由于满足第一预设条件，此时，NAT-PT依据端口复用策略，复用已使用的注册IPv4地址Bl的端口Ρ6，建立“Χ2:Ρ3-Β1:Ρ6_Υ3:Ρ1，，的绑定关系。参见图3和表2，满足第二预设条件的另一个实施例是对于连接4，当IPv6主机使用“IPv6地址Χ3+端口Ρ4”访问IPv4网络中“IPv4地址Υ3+端口Pl”的主机时，NAT-PT会分配其注册的IPv4地址池中的一个IPv4地址Β2+端ΠΡ8，建立“Χ3:Ρ4-Β2:Ρ8_Υ3:Ρ1”的绑定关系。对于连接5，当IPv6主机使用“IPv6地址Χ3+端口Ρ5”访问IPv4网络中“IPv4地址Υ3+端口Ρ2”的主机时，由于满足第二预设条件(IPv4网络中待建立会话连接的主机与所述IPv4网络内已建立会话连接的主机是相同的地址，不同的端口号)，此时，NAT-PT会依据端口复用策略，复用已使用注册IPv4地址Β2的端口Ρ8，建立“Χ3:Ρ5_Β2:Ρ8_Υ3:Ρ2”的绑定关系。上述第二预设条件对发起当前待建立会话连接的IPv6网络内的主机也没有限制，对于不同IPv6主机发起会话连接时，与同一IPv6主机+不同端口发起会话连接的情况类似。比如对于连接6，当IPv6主机使用“IPv6地址Χ4+端口Ρ6”访问IPv4网络中“IPv4地址Υ3+端口Ρ3”的主机时，由于满足第二预设条件，此时，NAT-PT会依据端口复用策略，复用已使用注册IPv4地址Β2的端口Ρ8，建立“Χ4:Ρ6_Β2:Ρ8_Υ3:Ρ3”的绑定关系。可见，无论哪种预设条件，对发起当前待建立会话连接的IPv6网络内的主机都没有限制。本发明实施例，在连接1已建立的基础上，当需要建立连接2和3时，由于连接2、3满足第一预设条件，因而可以复用连接1的网络端口进行协议转换；类似的，在连接4已建立的基础上，当需要建立连接5和6时，由于连接5、6满足第二预设条件，因而可以复用连接4的网络端口进行协议转换。可见，应用本发明实施例大大提高了NAT-PT中一个注册IPv4地址能支持的并发会话连接数量。如果IPv6主机访问不同IPv4主机，使用本发明的NAT-PT理论上可支持无穷多的并发会话连接。此外，由于本发明实施例所提供的方法是通过NAT-PT设备“端口复用策略”提高的注册IPv4地址复用效率，没有改变NAT-PT的基本工作原理，因此不存在任何兼容性风feο再有，通过提高IPv4地址复用率，缓解了IPv4地址枯竭问题。更有效的满足了运营商在IPv4到IPv6的过渡时期对协议转换过渡技术的需求，进而实现平滑过渡。参见图4，其是根据本发明实施例的对不同网际协议版本转换的装置结构示意图，本实施例中，已存在IPv6网络与IPv4网络之间的会话连接，所述IPv6网络内已建立会话连接的主机已被分配了在IPv4网络内的第一IPv4地址和第一端口号，所述装置包括条件判断单元401，用于在为当前待建立的会话连接进行由IPv6地址到IPv4地址转换时，判断该会话连接中属于IPv4网络内的主机满足预设条件后，通知第一转换单元402；第一转换单元402，用于将当前待建立会话连接的IPv6地址转换为与所述IPv6网络内已建立会话连接的主机相同的第一IPv4地址和第一端口号。上述条件判断单元401，还用于在为当前待建立的会话连接进行由IPv6地址到IPv4地址转换时，判断该会话连接中属于IPv4网络内的主机不满足预设条件后，通知第二转换单元403；所述装置还包括第二转换单元403，用于将当前待建立会话连接的IPv6地址转换为与所述IPv6网络内已建立会话连接的主机相同的第一IPv4地址以及不同的第二端口号；或者，将当前待建立会话连接的IPv6地址转换为与所述IPv6网络内已建立会话连接的主机不同的第二IPv4地址以及相同的第一端口号；或者，将当前待建立会话连接的IPv6地址转换为与所述IPv6网络内已建立会话连接的主机不同的第二IPv4地址和不同的第二端口号。上述预设条件包括第一预设条件IPv4网络中待建立会话连接的主机与所述IPv4网络内已建立会话连接的主机是不同的地址，相同或不同的端口号；或者，第二预设条件IPv4网络中待建立会话连接的主机与所述IPv4网络内已建立会话连接的主机是相同的地址，不同的端口号。上述装置可以包括网络地址转换协议转换设备。需要说明的是，图4所示实施例中的IPv6网络可以被称为第一网络，IPv4网络可以被称为第二网络；上述IPv6地址可以被称为第一网络地址，上述IPv4地址可以被称为第二网络地址；相应的，IPv4网络内的第一IPv4地址和第一端口号可以被称为第二网络内的第一地址和第一端口号。应用本发明实施例提供的对不同网际协议版本转换的装置，大大提高了NAT-PT中一个注册IPv4地址能支持的并发会话连接数量。如果IPv6主机访问不同IPv4主机，使用本发明的NAT-PT，理论上可支持无穷多的并发会话连接。此外，由于本发明实施例是通过NAT-PT设备“端口复用策略”提高的注册IPv4地址复用效率，没有改变NAT-PT的基本工作原理，因此不存在任何兼容性风险。再有，通过提高IPv4地址复用率，缓解了IPv4地址枯竭问题。更有效的满足了运营商在IPv4到IPv6的过渡时期对协议转换过渡技术的需求，进而实现平滑过渡。本领域普通技术人员可以理解实现上述方法实施方式中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可以存储于计算机可读取存储介质中，这里所称得的存储介质，如R0M/RAM、磁碟、光盘等。以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本发明的保护范围内。权利要求一种对不同网际协议版本转换的方法，其特征在于，已存在第一网络与第二网络之间的会话连接，所述第一网络内已建立会话连接的主机已被分配了在第二网络内的第一地址和第一端口号，所述方法还包括为当前待建立的会话连接进行由第一网络地址到第二网络地址转换时，判断该会话连接中属于第二网络内的主机是否满足预设条件，若满足，则将当前待建立会话连接的第一网络地址转换为与所述第一网络内已建立会话连接的主机在第二网络内相同的第一地址和第一端口号。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预设条件包括第二网络中待建立会话连接的主机与所述第二网络内已建立会话连接的主机是不同的地址。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预设条件包括第二网络中待建立会话连接的主机与所述第二网络内已建立会话连接的主机是相同的地址，不同的端口号。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，若判断该会话连接的被访问主机不满足预设条件，则进一步包括将当前待建立会话连接的第一网络地址转换为与所述第一网络内已建立会话连接的主机在第二网络内相同的第一地址和不同的第二端口号；或者，将当前待建立会话连接的第一网络地址转换为与所述第一网络内已建立会话连接的主机在第二网络内不同的第二地址和相同的第一端口号；或者，将当前待建立会话连接的第一网络地址转换为与所述第一网络内已建立会话连接的主机在第二网络内不同的第二地址和不同的第二端口号。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一网络为IPv6网络，所述第二网络为IPv4网络；所述第一网络地址为IPv6地址，所述第二网络地址为IPv4地址；所述第二网络内的第一地址和第一端口号为IPv4网络内的第一IPv4地址和第一端口号。6.一种对不同网际协议版本转换的装置，用于已存在第一网络与第二网络之间的会话连接，所述第一网络内已建立会话连接的主机已被分配了在第二网络内的第一地址和第一端口号，其特征在于，所述装置包括条件判断单元，用于在为当前待建立的会话连接进行由第一网络地址到第二网络地址转换时，判断该会话连接中属于第二网络内的主机满足预设条件后，通知第一转换单元；第一转换单元，用于将当前待建立会话连接的第一地址转换为与所述第一网络内已建立会话连接的主机在第二网络内相同的第一地址和第一端口号。7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述条件判断单元，还用于在为当前待建立的会话连接进行由第一网络地址到第二网络地址转换时，判断该会话连接中属于第二网络内的主机不满足预设条件后，通知第二转换单元；所述装置还包括第二转换单元，用于将当前待建立会话连接的第一网络地址转换为与所述第一网络内已建立会话连接的主机在第二网络内相同的第一地址以及不同的第二端口号；或者，将当前待建立会话连接的第一网络地址转换为与所述第一网络内已建立会话连接的主机在第二网络内不同的第二地址以及相同的第一端口号；或者，将当前待建立会话连接的第一网络地址转换为与所述第一网络内已建立会话连接的主机在第二网络内不同的第二地址和不同的第二端口号。8.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述预设条件包括第二网络中待建立会话连接的主机与所述第二网络内已建立会话连接的主机是不同的地址。9.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述预设条件包括第二网络中待建立会话连接的主机与所述第二网络内已建立会话连接的主机是相同的地址，不同的端口号。10.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述装置包括网络地址转换协议转换设备。11.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述第一网络为IPv6网络，所述第二网络为IPv4网络；所述第一网络地址为IPv6地址，所述第二网络地址为IPv4地址；所述第二网络内的第一地址和第一端口号为IPv4网络内的第一IPv4地址和第一端口号。全文摘要本发明实施例公开了一种对不同网际协议版本转换的方法和装置，所述方法包括已存在第一网络与第二网络之间的会话连接，所述第一网络内已建立会话连接的主机已被分配了在第二网络内的第一地址和第一端口号，所述方法还包括为当前待建立的会话连接进行由第一网络地址到第二网络地址转换时，判断该会话连接中属于第二网络内的主机是否满足预设条件，若满足，则将当前待建立会话连接的第一网络地址转换为与所述第一网络内已建立会话连接的主机在第二网络内相同的第一地址和第一端口号。本发明提高了NAT-PT中一个注册的第二网络地址能支持的并发会话连接数量。文档编号H04L29/06GK101808074SQ20091000697公开日2010年8月18日申请日期2009年2月18日优先权日2009年2月18日发明者刘利锋,张东,王雨晨申请人:成都市华为赛门铁克科技有限公司