[發明專利]互聯網協議轉換及地址轉換的虛擬接口實現方法

無效

• 申請號: 201010101622.5
• 申請日: 2010-01-27
• 公開（公告）號: CN101800740A
• 公開（公告）日: 2010-08-11
• 發明（設計）人: 李星;包叢笑;張弘
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: H04L29/06
• 分類號: H04L29/06;H04L29/12
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

互聯網協議轉換及地址轉換的虛擬接口實現方法屬于計算機網絡技術領域。

背景技術

互聯網已經成為全世界最重要的信息基礎設施，但目前互聯網廣泛使用的第四版網絡協議IPv4的地址的尋址范圍只有2³²，即43億地址，根據目前IPv4地址的分配速度，預計在2011年之后，IPv4地址即將分配完畢。

目前中國網民人口的絕對數已經成為世界第一，但互聯網的普及率只有25％，遠低于世界發達國家的水平(70％)。同時，平均每個中國網民僅有0.6個IPv4地址。因此，對于中國來說，IPv4地址是無法滿足需求的。這個問題對于印度等其它亞洲國家和非洲國家來說，都是非常嚴重的。

為了解決IPv4地址不夠用的問題，國際互聯網工程組(IETF)設計了第六版網絡協議IPv6，它的地址尋址范圍有2¹²⁸，能夠滿足需求。但由于種種原因，IPv6協議于IPv4協議是不兼容的，不能很好的互聯互通。當時設計的理念是用“雙協議棧”的方法解決互聯互通的問題，但近十年IPv6推廣的經驗和教訓證明，不能訪問IPv4眾多網絡信息資源，不能與IPv4眾多的用戶通信的IPv6網絡是不可能發展起來的。

地址轉換和協議轉換技術是解決IPv4網絡和IPv6網絡互聯互通的的基本方法，有各種實現模式，如無狀態1:1實現模式、無狀態1:N實現模式、家庭網關模式、主機模式、有狀態1:N實現模式等，非常復雜。目前尚未有產品支持這些多重模式。

本發明的基本原理采用虛擬接口實現方法，能夠在各種操作系統上實現上述各種模式，本方法具有普適性強、靈活性好、功能強大等特點，可以在核心路由轉換設備、邊界路由轉換設備、家庭網關和固定/移動主機上實現，可以應用于IPv4/IPv6的無狀態和有狀態的協議轉換及地址轉換，達到IPv4和IPv6網絡互聯互通的目的，其它協議的相互轉換也可以用本方法來實現。

發明內容

本發明如圖1所示，轉換設備采用虛擬接口實現方法，連接IPv4網絡和IPv6網絡，實現IPv4網絡和IPv6網絡的互聯互通。其特征在于，對于互聯網IPv4/IPv6地址和協議之間的轉換依次包含以下步驟：

步驟(1)：初始化

在IPv4網絡和IPv6網絡之間設立一個轉換設備，該轉換設備內部采用虛擬地址的方法實現互聯網協議的轉換及地址轉換；在此設備上進行初始化配置，包括：

步驟(1.1)：配制兩個虛擬接口，第一個為IPv4虛擬接口，配置私有IPv4地址，第二個為IPv6虛擬接口，配置本地鏈路IPv6地址；

步驟(1.2)：分別配置四個路由，(A)從真實接口1接收到的IPv4分組路由到IPv4虛擬接口的路由，(B)轉換后的IPv6分組路由到真實接口2的路由，(C)從真實接口2接收到的IPv6分組路由到虛擬接口2的路由，(D)轉換后的IPv4分組路由到真實接口1的路由；

步驟(1.3)：分別配置IPv4虛擬接口和IPv6虛擬接口的地址和協議轉換規則，IPv4虛擬接口的規則(E)把IPv4分組的地址和協議轉換為IPv6分組的地址和協議，IPv6虛擬接口的規則(F)把IPv6分組的地址和協議轉換為IPv4分組的地址和協議；

步驟(2)：轉換器將IPv4分組轉換為IPv6分組

步驟(2.1)真實接口1從IPv4網絡接收IPv4分組；

步驟(2.2)：根據路由(A)把上述IPv4分組路由到虛擬接口1；

步驟(2.3)：根據地址和協議轉換規則(E)把上述IPv4分組轉換為IPv6分組；

步驟(2.4)：根據路由(B)把轉換為IPv6分組的上述IPv4分組路由到真實接口2，發送到IPv6網絡；

步驟(3)：轉換器將IPv6分組轉換為IPv4分組

步驟(3.1)：真實接口2從IPv6網絡接收IPv6分組；

步驟(3.2)：根據路由(C)把上述IPv6分組路由到虛擬接口2；

步驟(3.3)：根據地址和協議轉換規則(F)把上述IPv6分組轉換為IPv4分組；

步驟(3.4)：根據路由(D)把轉換為IPv4分組的上述IPv6分組路由到真實接口1，發送到IPv4網絡。

本虛擬接口實現方法也可以用于其它協議的轉換。

附圖說明

圖1網絡連接圖。

圖2互聯網協議轉換及地址轉換的虛擬接口工作流程框圖。

圖3無狀態1:1實現模式

圖4無狀態1:N實現模式

圖5家庭網關模式