[發明專利]穿透網絡地址轉換的消息推送方法及系統

有效

• 申請號: 201210382063.9
• 申請日: 2012-10-10
• 公開（公告）號: CN102917082A
• 公開（公告）日: 2013-02-06
• 發明（設計）人: 宋道建;朱立松;紀開虎;紀震寰
• 申請（專利權）人: 青島海信傳媒網絡技術有限公司
• 主分類號: H04L29/12
• 分類號: H04L29/12;H04L29/06
• 代理公司: 北京市京大律師事務所 11321
• 代理人: 黃啟行;方曉明

技術領域

本發明涉及網絡地址轉換（NAT，Network?Address?Translation）技術，尤其涉及一種穿透網絡地址轉換的消息推送方法及系統。

背景技術

現有的IPv4協議，因特網（Internet）內的每個客戶端都有一個唯一的IP地址，即公共網絡地址，IP地址用一個32位二進制的數來表示。由于32位的二進制數僅僅能表示十億級別的數值，因而，隨著接入Internet的客戶端數量的不斷增加，IP地址資源也就愈加顯得捉襟見肘。例如，一般用戶幾乎申請不到整段的C類IP地址，又例如，當向互聯網業務提供商（ISP，Internet?Service?Provider）申請IP地址時，即使是擁有上百臺客戶端的大型局域網用戶，也只能分配到幾個或十幾個IP地址。顯然，這樣少的IP地址根本無法滿足網絡用戶的需求。

下一代互聯網協議IPv6采用128位二進制數表示一個IP地址，因而，可以有效增加IP地址的數量，雖然IPv6協議已經被討論制定，但由于新的協議需要眾多的設備廠商的支持，同時需要對現有的基礎網絡設施進行大規模地升級或換代，所需的時間和成本都難以估量，因而，短期內也無法大規模地實施。

為了滿足網絡用戶的需求，降低網絡升級或換代所需的時間和成本，目前的互聯網企業普遍采用網絡地址轉換方式，網絡地址轉換屬于接入廣域網（WAN，Wide?Area?Network）技術，用于在內部網絡和公共網絡之間進行地址轉換，從而將內部網絡的私有（保留）地址轉化為公共網絡的合法IP地址，廣泛應用于各種類型Internet接入方式和各種類型的網絡中。內部網絡和公共網絡之間，設置有用于地址轉換的NAT設備，其中，處于同一NAT設備后的網絡稱為內部網絡（私網），處于NAT設備前的網絡稱為公共網絡（公網），內部網絡內的客戶端通過NAT設備與公共網絡內的客戶端進行通信，在通過NAT設備構建的網絡系統中，允許處于同一NAT設備后的多臺客戶端共享一個公共網絡IP地址，即內部網絡內的客戶端利用私網IP地址，通過NAT設備轉換為公共網絡IP地址，從而與公共網絡內的客戶端通信。這樣，NAT技術不僅完美地解決了IP地址資源不足的問題，而且，還能夠有效地避免來自網絡外部（公共網絡）的攻擊，隱藏并保護網絡內部（內部網絡）的客戶端。

NAT設備雖然允許內部網絡（私網）內客戶端主動向公共網絡（公網）內客戶端發送數據，但卻禁止反方向的主動數據傳遞，即不支持公網內客戶端向私網內客戶端發送連接并傳輸數據，使得在一些特殊場合下，不同網絡，即公網與私網內的客戶端無法進行互聯的活動，例如，P2P軟件、網絡會議、視頻傳輸等無法進行，從而明顯制約了互聯網應用的發展，制約了用戶的業務體驗。

為了支持公網內客戶端向私網內客戶端發送連接并傳輸數據，現有技術提出了穿透NAT的消息推送方法，目前穿越NAT實現消息推送的方法大概有以下方式：

1）各消息發送客戶端與消息推送服務器建立TCP連接，通過消息推送服務器的中轉完成消息推送。具體來說，以客戶端A向客戶端B發送消息為例，穿透NAT的消息推送方法的流程為：第一步，客戶端A將信息發給消息推送服務器；第二步，消息推送服務器根據接收的信息獲取客戶端B的連接地址；第三步，消息推送服務器使用TCP協議進行中轉，將信息轉發給客戶端B，由TCP協議保證傳輸數據的完整性。

2）發送消息的各客戶端通過向消息推送服務器發送同步請求，消息推送服務器收到同步請求后，向通信的雙方（消息發送客戶端以及消息接收客戶端）發送攜帶有對方地址（目的地址）信息的數據包，通信的雙方收到消息推送服務發送的攜帶有對方地址信息的數據包時，獲取對方地址信息，使用獲得的對方地址信息與對方進行通信，建立通信通道并完成后續通信。

3）通信的雙方通過通用即插即用（UPNP，Universal?Plug?and?Play）協議建立相互的地址信任，然后使用彼此信任的地址信息完成后續通信。

由上述可見，現有穿越NAT實現消息推送的方法，存在以下缺陷：