[發明專利]網絡地址轉換轉發方法及裝置

有效

• 申請號: 201010220510.1
• 申請日: 2010-06-25
• 公開（公告）號: CN101877728A
• 公開（公告）日: 2010-11-03
• 發明（設計）人: 許煜芝
• 申請（專利權）人: 中興通訊股份有限公司
• 主分類號: H04L29/12
• 分類號: H04L29/12
• 代理公司: 北京安信方達知識產權代理有限公司 11262
• 代理人: 李健;龍洪

技術領域

本發明涉及通信領域，具體的說，涉及一種網絡地址轉換轉發方法及裝置。

背景技術

隨著網絡的發展，IP網絡已經成為人們日常生活中必不可少的工具，網絡的規模在不斷擴大，網絡用戶的數量在不斷增加，然而由于歷史原因以及IPV4網絡地址的局限性，公網的地址資源十分有限。目前NAT(NetworkAddress?Translation，網絡地址轉換)技術是解決這個問題的主要方法。簡單的說，NAT技術就是在局域網內部網絡中使用內部地址，而當內部節點要與外部網絡進行通訊時，就在網關上將內部地址轉換成公網地址，從而在外部網絡上正常使用，NAT技術可以使多臺計算機共享網絡連接，很好的解決了公網IP地址緊缺的問題。

GPON(Gigabit-Capable?PON，千兆無源光網絡)技術是基于ITU-TG.984.x標準的最新一代寬帶無源光綜合接入標準，具有高帶寬、高效率、大范圍覆蓋、用戶接口豐富等眾多優點，被大多數運營商視為實現接入網業務寬帶化，綜合化改造的理想技術。目前從現網應用來看，GPON終端大部分應用于二層數據交換，但是隨著GPON技術的發展，家庭網關式GPON終端將是一個發展的趨勢，如何提高GPON終端私網和公網之間網絡地址轉換效率，將是一個重要的課題。

目前用于實現NAT轉發功能的方法有硬件和軟件兩種方式。硬件方式最大的優點是速度，使用硬件來實現NAT轉發效率比較高，但是成本比較高，并且接口定制不靈活，一般用于高端設備中。

現有軟件方式主要是通過報文中的五元組(源IP地址、源端口號、目的IP地址、目的端口以及協議)等信息，匹配由首報文建立的轉發條目表，從而完成數據的轉發。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種網絡地址轉換轉發方法及網絡地址轉換轉發裝置，以在實現網絡地址轉換的同時提高轉發效率。

為解決以上技術問題，本發明提供了一種網絡地址轉換轉發方法，該方法基于網絡地址轉換轉發裝置實現，該方法包括：

網絡地址轉換轉發裝置接收數據報文，根據所述數據報文的五元組信息匹配轉發表中保存的上、下行轉發規則，所述上行轉發規則包括網絡地址轉換(NAT)規則和業務傳輸通道信息，所述下行轉發規則包括NAT規則；

若匹配到對應的轉發規則，所述網絡地址轉換轉發裝置根據匹配的對應轉發規則對所述數據報文進行處理，并將處理后的上行數據報文發送到對應的業務傳輸通道，將處理后的下行數據報文發送到對應的端口。

進一步地，若未匹配到轉發規則，所述網絡地址轉換轉發裝置對所述數據報文進行普通網絡地址轉換(NAT)及轉發，并生成對應的NAT規則，所述NAT規則包括數據報文的五元組信息及其對應的NAT轉換后的IP地址(NAT?IP)及端口(NAT?Port)。

進一步地，所述網絡地址轉換轉發裝置配置保存標簽控制信息(TCI)與業務傳輸通道的對應關系；且在創建網絡連接時，記錄該網絡連接的連接信息，其中包括網絡連接IP地址及對應的TCI；所述轉發表中上行轉發規則的生成過程包括：

所述網絡地址轉換轉發裝置根據對上行數據報文的NAT規則中的NATIP匹配對應的網絡連接的連接信息；

根據對應的連接信息中的TCI匹配對應的業務傳輸通道信息，將五元組信息及對應業務傳輸通道信息記錄到對應的上行轉發規則中。

進一步地，所述網絡地址轉換轉發裝置對所述上、下數據報文進行NAT后，轉發前，根據路由信息找到對應下一路由節點的IP，并通過地址解析協議(ARP)學習到下一跳路由節點的IP地址對應的MAC地址，將目的MAC地址轉換為下一跳路由節點對應的MAC地址后再轉發，同時記錄所述IP地址與MAC地址的對應關系；生成所述上、下行轉發規則時，根據所述IP地址關聯匹配對應的MAC地址，并記錄到對應的上、下行轉發規則中；根據上、下行轉發規則對所述上、下行數據報文進行處理的過程還包括修改上、下行數據報文中的MAC地址。

進一步地，所述網絡地址轉換轉發裝置生成所述上行轉發規則時，根據NAT轉換后的IP地址匹配對應的TCI，并記錄到對應的上行轉發規則中；所述網絡地址轉換轉發裝置生成所述下行轉發規則時，根據目的IP地址匹配對應的TCI，并記錄到對應的下行轉發規則中；根據所述轉發規則對數據報文進行處理的過程包括修改所述數據報文中的TCI。

進一步地，修改所述數據報文中的TCI指在所述上行數據報文中增加對應的TCI或刪除所述下行數據報文中的TCI。