[發(fā)明專利]端到端運(yùn)營(yíng)商級(jí)路由器和家庭網(wǎng)關(guān)組合的IPv4/IPv6分組轉(zhuǎn)換方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200810240337.4
• 申請(qǐng)日: 2008-12-17
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101431478A
• 公開(kāi)（公告）日: 2009-05-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李星;包叢笑;陳茂科;張弘;朱韻成;吳建平
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 清華大學(xué)
• 主分類號(hào): H04L12/56
• 分類號(hào): H04L12/56;H04L12/66
• 代理公司: 北京眾合誠(chéng)成知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 朱 琨

1.端到端運(yùn)營(yíng)商級(jí)路由器和家庭網(wǎng)關(guān)組合的IPv4/IPv6分組轉(zhuǎn)換方法，其特征在于，所述方法是在互聯(lián)網(wǎng)中依次按以下步驟實(shí)現(xiàn)的：

步驟(1)初始化

步驟(1.1)把IPv4地址分為以下兩類：

第一類IPv4地址，運(yùn)營(yíng)商準(zhǔn)備給IPv6主機(jī)使用的IPv4地址塊，

第二類IPv4地址，全球的IPv4地址，其中含所述運(yùn)營(yíng)商自己的，且不屬于所述IPv6主機(jī)的IPv4地址塊，

步驟(1.2)定義以下兩類編碼格式：

所述第一類IPv4地址采用把IPv4地址加傳輸層端口嵌入IPv6地址的編碼格式，稱為第一類編碼格式；在基于運(yùn)營(yíng)商32位聚類前綴的IPv6地址格式中的第32+n位嵌入32位IPv4地址，n小于32，構(gòu)成IVI前綴，同時(shí)在第96位至111位嵌入地址復(fù)用比M，在第112位至128位嵌入端口位移值k，其中k的取值從0到M-1，如在64+n到95位之間有空余位則填充全0；一個(gè)IPv4地址通過(guò)區(qū)分傳輸層端口，同時(shí)供M個(gè)IPv6主機(jī)使用；

所述第二類IPv4地址采用把IPv4地址直接嵌入IPv6地址的編碼格式，稱為第二類編碼格式；在所述運(yùn)營(yíng)商基于32位聚類前綴的IPv6地址格式中的第32+n位嵌入32位IPv4地址，n小于32，構(gòu)成IVI前綴，同時(shí)在64+n到128位之間空余位填充全0；全球任意一臺(tái)可尋址的IPv4主機(jī)都有一個(gè)IPv6地址與之對(duì)應(yīng)；

所述由以上IVI前綴構(gòu)成的兩類IVI地址使得所述IPv4地址和IPv6地址的子集之間具有唯一的、雙向的映射關(guān)系，形成IVI地址轉(zhuǎn)換規(guī)則；

步驟(1.3)定義下述傳輸層端口映射算法PCA，以使當(dāng)采用第一種編碼格式的IPv6主機(jī)發(fā)起通信時(shí)把隨機(jī)產(chǎn)生的傳輸層源端口映射到由所述第一類編碼格式所描述的端口范圍；

先排除0-1024端口和其它眾所周知的端口，再為所述采用第一類編碼格式的IPv6主機(jī)列出所允許的端口映射表，根據(jù)請(qǐng)求順序，把隨機(jī)產(chǎn)生的傳輸層源端口映射到此映射表，在設(shè)定的時(shí)間段內(nèi)監(jiān)測(cè)后續(xù)的此類分組，以使當(dāng)不再有后續(xù)分組到達(dá)時(shí)，釋放所述端口映射表的對(duì)應(yīng)表項(xiàng)，以備后用；

步驟(2)：園區(qū)網(wǎng)內(nèi)的IPv6/IPv4計(jì)算機(jī)通過(guò)常規(guī)域名服務(wù)器查詢域名，根據(jù)查詢結(jié)果決定發(fā)送IPv6分組或IPv4分組；

步驟(3)：園區(qū)網(wǎng)內(nèi)的IPv6/IPv4計(jì)算機(jī)發(fā)送分組；

步驟(4)：家庭網(wǎng)關(guān)接收IPv4/IPv6分組；

步驟(4.1)：判斷分組版本，如為IPv4，執(zhí)行步驟(4.2)，如為IPv6，執(zhí)行步驟(4.5)；

步驟(4.2)：目標(biāo)地址按第二類編碼格式轉(zhuǎn)換為IPv6地址，目標(biāo)端口不變，

步驟(4.3)：源地址按第一類編碼格式轉(zhuǎn)換為IPv6地址，源端口作PCA映射，

步驟(4.4)：按RFC2765執(zhí)行除地址轉(zhuǎn)換之外的其它處理程序；

步驟(4.5)：發(fā)送IPv6分組；

步驟(5)：無(wú)狀態(tài)的運(yùn)營(yíng)商級(jí)的IPv4/IPv6轉(zhuǎn)換路由器接收IPv6分組；

步驟(5.1)：目標(biāo)地址按第二類編碼格式轉(zhuǎn)換為IPv4地址，目標(biāo)端口不變，

步驟(5.2)：源地址按第一類編碼格式轉(zhuǎn)換為IPv4地址，源端口不變，

步驟(5.3)：按RFC2765執(zhí)行除地址轉(zhuǎn)換之外的其它處理程序；

步驟(5.4)：發(fā)送IPv4分組；

步驟(6)：全球互聯(lián)網(wǎng)上的目標(biāo)IPv4計(jì)算機(jī)接收分組；

步驟(7)：全球互聯(lián)網(wǎng)上的該IPv4計(jì)算機(jī)對(duì)IPv6/IPv4計(jì)算機(jī)發(fā)送分組；

步驟(8)：無(wú)狀態(tài)的運(yùn)營(yíng)商級(jí)的IPv4/IPv6轉(zhuǎn)換路由器接收IPv4分組，

步驟(8.1)：目標(biāo)地址按第一類編碼格式轉(zhuǎn)換為IPv6地址，目標(biāo)端口不變，

步驟(8.2)：源地址按第二類編碼格式轉(zhuǎn)換為IPv6地址，源端口不變，

步驟(8.3)：按RFC2765執(zhí)行除地址轉(zhuǎn)換之外的其它處理程序；

步驟(8.4)：發(fā)送IPv6分組至IPv6單棧網(wǎng)絡(luò)；

步驟(9)：家庭網(wǎng)關(guān)接收IPv6分組；

步驟(9.1)：判斷源地址是否為IVI地址，如是，執(zhí)行步驟(9.2)，如不是，執(zhí)行步驟(9.6)；

步驟(9.2)：目標(biāo)地址按第一類編碼格式轉(zhuǎn)換為IPv4地址，目標(biāo)端口作PCA映射，

步驟(9.3)：源地址按第二類編碼格式轉(zhuǎn)換為IPv4地址，源端口不變，

步驟(9.4)：按RFC2765執(zhí)行除地址轉(zhuǎn)換之外的其它處理程序；

步驟(9.5)：發(fā)送IPv4分組；執(zhí)行步驟(10)；

步驟(9.6)：發(fā)送IPv6分組，執(zhí)行步驟(10)；

步驟(10)：IPv6/IPv4計(jì)算機(jī)接收分組；

步驟(11)：返回步驟(3)。