[發明專利]使用非特定IPv6地址的最小狀態IPv4/IPv6分組轉換方法

無效

• 申請號: 201110415813.3
• 申請日: 2011-12-09
• 公開（公告）號: CN102594655A
• 公開（公告）日: 2012-07-18
• 發明（設計）人: 包叢笑;李星;江偉峰
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: H04L12/56
• 分類號: H04L12/56;H04L29/12
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• 代理人: 暫無信息

1.使用非特定IPv6地址的最小狀態IPv4/IPv6分組轉換方法，其特征在于，所述方法是在互聯網中依次按以下步驟實現的：

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，運營商準備給IPv6主機使用的IPv4地址塊，

第二類IPv4地址，全球的IPv4地址，其中含所述運營商自己的，且不屬于所述IPv6主機的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所述IPv6地址的編碼格式，稱為第一類編碼格式；在基于運營商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，構成IVI前綴，同時在第96位至111位嵌入地址復用比M，在第112位至128位嵌入端口位移值k，其中k的取值在0與M-1之間，如在64+n到95位之間有空余位則填充全0；一個IPv4地址可以通過區分傳輸層端口，同時供M個IPv6主機使用，

所述第一類IPv4地址采用把IPv4地址直接嵌入所述IPv6地址的編碼格式，稱為第二類編碼格式；在所述運營商基于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，構成IVI前綴，同時在64+n到128位之間空余位填充全0；全球任意一臺可尋址的IPv4主機都可以有一個IPv6地址與之對應

所述由以上IVI前綴構成的兩類IVI地址使得所述IPv4地址和IPv6地址的子集之間具有唯一的、雙向的映射關系，形成IVI地址轉換規則；

步驟(1.3)：定義下述傳輸層端口映射算法PCA，以使當采用第一種編碼格式的IPv6主機發起通信時把隨機產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主機列出所允許的端口映射表，根據請求順序，把隨機產生的傳輸層源端口映射到此映射表，在設定的時間段內監測后續的此類分組，以使當不再有后續分組到達時，釋放所述端口映射表的對應表項，以備后用；

步驟(1.4)：將步驟(1.1)分配的第一類IPv4地址塊中所有的IPv4地址根據第一類編碼格式轉換為IPv6地址得到的IPv6地址塊作為園區網轉換路由器的地址池；?

步驟(1.5)：初始化園區網轉換路由器的映射表；

步驟(1.6)：園區網內IPv6主機通過SLAAC進行IPv6地址的自動配置(為區分IVI?IPv6地址，下文中園區網內IPv6主機通過SLAAC獲得的IPv6地址稱為“用戶IPv6地址”)。

步驟(2)：園區網內的IPv6計算機查詢域名轉換服務器，

步驟(2.1)：域名轉換服務器查詢IPv6域名記錄(AAAA?Record)，如有IPv6域名記錄執行步驟(2.3)，如沒有IPv6域名記錄，執行步驟(2.2)，

步驟(2.2)：域名轉換網關查詢IPv4域名記錄(A?Record)，如有IPv4域名記錄，根據第二類編碼格式，把A?Record轉換為AAAA?Record，如沒有IPv4域名記錄，產生未查到域名記錄的出錯消息，執行步驟(2.4)，

步驟(2.3)：域名轉換服務器給園區內的IPv6計算機返回IPv6域名記錄

步驟(2.4)：接收IPv6域名記錄，如為出錯消息，停止執行，如得到IPv6域名記錄，執行步驟(3)；

步驟(3)：園區網內的IPv6計算機發送分組；

步驟(4)：園區網轉換路由器接收IPv6分組；

步驟(4.1)：判斷目標地址是否為IVI地址，如為IVI地址，執行步驟(4.2)，如不是IVI地址，執行步驟(4.6)；

步驟(4.2)：目標地址不變，目標端口不變，

步驟(4.3)：查找園區網轉換路由器的映射表中是否有與源地址對應的映射表條目，如果沒有則從地址池中取出一個可用的第一類編碼格式的IVI?IPv6地址，與源地址一起建立映射表條目；

步驟(4.4)：根據路由表條目，將源地址從用戶IPv6地址轉換為第一類編碼格式的IVI?IPv6地址；

步驟(4.5)：源端口作PCA映射，

步驟(4.6)：發送IPv6分組；

步驟(5)：無狀態的運營商級的IPv4/IPv6轉換路由器接收IPv6分組；

步驟(5.1)：目標地址按第二類編碼格式轉換為IPv4地址，目標端口不變，

步驟(5.2)：源地址按第一類編碼格式轉換為IPv4地址，源端口不變，

步驟(5.3)：按RFC2766執行除地址轉換之外的其它處理程序；

步驟(5.4)：發送IPv4分組；

步驟(6)：全球互聯網上的目標IPv4計算機接收分組，進行相應運算；?

步驟(7)：全球互聯網上的該IPv4計算機對本發明所支持的IPv6計算機發送分組，其中源地址為IPv4計算機的IPv4地址，目標地址為IPv6計算機的用戶IPv6地址通過IPv6/IPv6轉換之后的IVI?IPv6地址的IPv4鏡像地址(即內嵌于IVI?IPv6地址中的IPv4地址)；

步驟(8)：無狀態的運營商級的IPv4/IPv6轉換路由器接收IPv4分組，

步驟(8.1)：目標地址按第一類編碼格式轉換為IPv6地址，目標端口不變

步驟(8.2)：源地址按第二類編碼格式轉換為IPv6地址，源端口不變，

步驟(8.3)：按RFC2766執行除地址轉換之外的其它處理程序；

步驟(8.4)：發送IPv6分組至IPv6單棧網絡；

步驟(9)：園區網轉換路由器接收IPv6分組；

步驟(9.1)：判斷源地址是否為IVI地址，如是，執行步驟(9.2)，如不是，執行步驟(9.5)；

步驟(9.2)：源地址不變，源端口不變，

步驟(9.3)：查找園區網轉換路由器的映射表中是否有與目標地址對應的映射表條目，如果沒有則丟棄數據包；如果有，則根據路由表條目，將目標地址從第一類編碼格式的IVI?IPv6地址轉換為用戶IPv6地址；

步驟(9.4)：目標端口作PCA映射，

步驟(9.5)：發送IPv6分組，執行步驟(10)；

步驟(10)：IPv6計算機接收分組；

步驟(11)：返回步驟(3)。