[發明專利]基于NAT64實現IPv4網絡與IPv6網絡互通的系統及方法

有效

• 申請號: 201410444590.7
• 申請日: 2014-09-03
• 公開（公告）號: CN104270475B
• 公開（公告）日: 2017-10-10
• 發明（設計）人: 呂游;戴錦友
• 申請（專利權）人: 武漢烽火網絡有限責任公司
• 主分類號: H04L29/12
• 分類號: H04L29/12
• 代理公司: 北京捷誠信通專利事務所(普通合伙)11221
• 代理人: 魏殿紳,龐炳良

1.一種基于NAT64實現IPv4網絡與IPv6網絡互通的系統，包括NAT64模塊、網管接口、底層數據收發接口和配置數據同步接口，所述NAT64模塊分別與網管接口、底層數據收發接口和配置數據同步接口相連，其特征在于：所述NAT64模塊包括NAT64配置子模塊、動態表建立維護子模塊及IPv4/IPv6報文轉發子模塊，NAT64配置子模塊與動態表建立維護子模塊相連，動態表建立維護子模塊與IPv4/IPv6報文轉發子模塊相連；NAT64配置子模塊、動態表建立維護子模塊均與網管接口相連，動態表建立維護子模塊還與配置數據同步接口相連，IPv4/IPv6報文轉發子模塊、配置數據同步接口均與底層數據收發接口相連；

所述NAT64配置子模塊用于：進行NAT64功能的全局配置和接口配置；

所述動態表建立維護子模塊用于：建立和維護動態地址映射表，在產生新會話時創建映射，在會話中維護映射，在會話結束后刪除映射；

所述IPv4/IPv6報文轉發子模塊用于：對接收到的數據報文進行NAT64的地址翻譯和協議翻譯，再將經過NAT64的地址翻譯和協議翻譯后的數據報文從正確接口轉發；

所述系統基于實現IPv4網絡與IPv6網絡互通時，用于：

確保NAT64模塊連接IPv4網絡及IPv6網絡，實現NAT64功能的全局使能和接口使能；

NAT64模塊接收網絡側發來的數據報文，根據數據報文的協議版本，更新動態表建立維護子模塊的地址映射信息，獲取翻譯后的地址五元組：IPv4/IPv6報文轉發子模塊判斷接收到的數據報文是否為新會話，若數據報文為IPv4協議版本的新會話且無靜態地址映射存在，IPv4/IPv6報文轉發子模塊直接拋棄該數據報文；若數據報文為IPv6協議版本的新會話，動態表建立維護子模塊創建一個新的地址映射；當數據報文為非新會話時，IPv4/IPv6報文轉發子模塊根據已存在的地址映射表，將收到數據報文的源傳輸地址和目的傳輸地址轉換成映射表中對應的另一協議版本的形式；

NAT64模塊對IPv4報文頭部和IPv6報文頭部進行協議翻譯：

當IPv4/IPv6報文轉發子模塊收到一個由IPv4網絡發往IPv6網絡的數據報文時，IPv4/IPv6報文轉發子模塊會將IPv4頭部翻譯為IPv6頭部，原始IPv4頭部被移除并替換成一個IPv6頭部；若數據報文的傳輸層協議是該IPv4/IPv6報文轉發子模塊所支持的，傳輸層的校驗和進行重計算，數據報文的數據字段不用修改；

當IPv4/IPv6報文轉發子模塊收到的是一個目的地為IPv4網絡的IPv6數據報文時，IPv4/IPv6報文轉發子模塊需要將IPv6頭部翻譯為IPv4頭部，原始IPv6頭部將被移除并替換成一個新的IPv4頭部；ICMPv6、TCP、UDP和數據報擁塞控制協議DCCP頭部都包含有校驗和，若地址映射算法不是校驗和中立的，則在翻譯前計算出校驗和的值，并且對ICMP和傳輸層頭部進行更新；

對于TCP和UDP數據報文，只翻譯IP頭；對ICMP數據報文，翻譯IP頭和ICMP頭；若地址翻譯算法非校驗和中立，則對含有偽頭部的TCP、ICMP數據報文以及校驗和不為0的UDP數據報文的傳輸層頭部進行重計算和更新；若數據報文為分片數據報文，則進行分片數據報文的相應處理；

IPv4/IPv6報文轉發子模塊將完成地址翻譯和協議翻譯的新數據報文根據目的地址轉發出去。

2.如權利要求1所述的基于NAT64實現IPv4網絡與IPv6網絡互通的系統，其特征在于：所述NAT64配置子模塊進行NAT64功能的全局配置和接口配置包括：NAT64功能使能、IPv6轉換前綴、靜態地址映射表、IPv4地址池及其使能、最大會話個數。

3.如權利要求1所述的基于NAT64實現IPv4網絡與IPv6網絡互通的系統，其特征在于：所述NAT64模塊具備一個IPv6地址池和一個IPv4地址池，IPv6地址池用于在IPv6網絡中表示IPv4地址，IPv4地址池用于在IPv4網絡中代表IPv6地址；在IPv6網絡中表示IPv4地址的IPv6地址由三個部分構成：IPv6前綴、被嵌入的IPv4地址以及可變長度后綴。

4.如權利要求3所述的基于NAT64實現IPv4網絡與IPv6網絡互通的系統，其特征在于：所述IPv6地址池包含一個或多個IPv6前綴。