[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

技術領域

本發明涉及IPv6過渡技術領域，具體是涉及一種基于NAT64實現IPv4網絡與IPv6網絡互通的系統及方法。

背景技術

IPv6(Internet Protocol Version 6，因特網協議版本6)是解決IPv4(Internet Protocol Version 4，因特網協議版本4)地址耗盡問題的根本解決方案，但是由于現有IPv4用戶存量很大，并且絕大部分現網不支持IPv6應用，因此使得現網從IPv4向IPv6演進的難度較大。

為了保證用戶和業務的平穩過渡，預計整個演進周期將是個長期的過程，也就是說IPv6將會與IPv4長期共存。因此，IPv6過渡方案顯得尤為重要。我們通常所說的IPv6過渡技術一般分為三大類：雙棧、隧道、NAT-PT(Network Address Translation-Protocol Translation，附帶協議轉換的網絡地址轉換)技術。然而每種機制都不是普遍適用的，都只適用于某一種或幾種特定的網絡情況，而且常常需要和其他技術組合使用。

2011年IETF(Internet Engineering Task Force，Internet工程任務組)發布RFC(Request For Comments，請求評議)6146和RFC6147，重新設計一項新的解決方案NAT64(Network Address and Protocol Translation from IPv6Clients to IPv4Servers，由IPv6客戶端到IPv4服務器附帶協議轉換的網絡地址轉換)與DNS64(DNS Extensions for Network Address Translation from IPv6Clients to IPv4Servers，適用NAT64的擴展域名系統)技術。

當前，IPv6和IPv4技術共存于互聯網中，并且互聯網中的大部分內容只對IPv4可用，但IPv6用戶同樣需要訪問IPv4內容，這是通過NAT64以及相關技術實現的。

NAT64是一種有狀態的網絡地址與協議轉換技術，一般只支持IPv6網絡側用戶發起連接訪問IPv4側網絡資源。但NAT64也支持手工配置靜態映射關系，實現IPv4網絡主動發起連接訪問IPv6網絡。NAT64技術實現了IPv6包與IPv4包之間的互相轉換。NAT64可實現TCP(Transmission Control Protocol，傳輸控制協議)、UDP(User Data Protocol，用戶數據報協議)、ICMP(Internet Control Message Protocol，Internet控制報文協議)協議下的IPv6與IPv4網絡地址和協議轉換。NAT64一般與DNS64協同工作，不需要在IPv6客戶端或IPv4服務器端做任何修改。

隧道技術的缺點是需要額外的隧道配置，效率低下；NAT-PT的資源消耗較大，嚴重影響設備的運行性能。

發明內容

本發明的目的是為了克服上述背景技術的不足，提供一種基于NAT64實現IPv4網絡與IPv6網絡互通的系統及方法，能在現有數通產品上完整地實現NAT64相關功能，同時有效減小設備性能的損耗和系統資源的使用，提高工作效率，對設備運行性能或網絡環境未造成不良影響。

本發明提供一種基于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，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報文從正確接口轉發。