[發(fā)明專利]一種實(shí)現(xiàn)異類地址網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410599863.5
• 申請(qǐng)日: 2014-10-31
• 公開（公告）號(hào): CN104283984B
• 公開（公告）日: 2017-07-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 錢海忠;王池社;鄭李明;顧曉燕
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 金陵科技學(xué)院
• 主分類號(hào): H04L29/12
• 分類號(hào): H04L29/12;H04L29/06
• 代理公司: 南京鐘山專利代理有限公司32252
• 代理人: 戴朝榮

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明公開了一種實(shí)現(xiàn)異類地址網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)的方法，屬于網(wǎng)絡(luò)協(xié)議設(shè)計(jì)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

互聯(lián)網(wǎng)的不斷發(fā)展，加速了網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的普及。隨之而來的就是網(wǎng)絡(luò)主機(jī)數(shù)量急劇膨脹，對(duì)IP地址需求越來越大，原有的IPv4地址方案已逐漸不能滿足需求。為此，出現(xiàn)許多方法對(duì)IPv4地址進(jìn)行調(diào)整，減緩IPv4地址消耗的速度，如列出了一些私有段地址空間，這些地址可以用于單位內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)，形成相對(duì)自治的局域網(wǎng)。隨著對(duì)下一代網(wǎng)絡(luò)的研究，新的主機(jī)地址分配方案IPv6也逐漸被應(yīng)用起來。IPv6地址是在原來IPv4地址32位的基礎(chǔ)，擴(kuò)展到128位，因此IPv6地址在人類可預(yù)見的時(shí)間內(nèi)能夠滿足對(duì)主機(jī)地址的需求。由于IPv4地址方案在現(xiàn)有骨干網(wǎng)絡(luò)，特別是基礎(chǔ)設(shè)施中，占據(jù)主導(dǎo)地位，因此IPv6地址替換IPv4地址的過程只能是一個(gè)逐步、漸進(jìn)的過程。在此過程中也形成了一些IPv6地址構(gòu)成的局部網(wǎng)絡(luò)。

現(xiàn)有的實(shí)現(xiàn)私類IPv4地址網(wǎng)絡(luò)與Internet網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行互連的方法，則是通過NAT（Network Address Transfer）方法。它通過在網(wǎng)關(guān)設(shè)置一個(gè)配置了公共IP地址的NAT服務(wù)器，內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)主機(jī)地址訪問INTERNET主機(jī)地址時(shí)，NAT服務(wù)器對(duì)發(fā)送報(bào)文和接收?qǐng)?bào)文的地址都進(jìn)行相應(yīng)的轉(zhuǎn)換，實(shí)現(xiàn)兩主機(jī)通信。多個(gè)私類地址網(wǎng)絡(luò)之間互連則是通過VPN及隧道機(jī)制實(shí)現(xiàn)，但該機(jī)制一般適用與同屬一個(gè)的大型機(jī)構(gòu)的不同網(wǎng)絡(luò)，而對(duì)于不同機(jī)構(gòu)內(nèi)部的私有地址網(wǎng)絡(luò)則不適用。隨著物聯(lián)網(wǎng)的誕生，智慧地球理念的提出，在沒有完全部署實(shí)施全網(wǎng)IPv6地址背景下，實(shí)現(xiàn)私有類IPv4地址網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)有一定的應(yīng)用價(jià)值。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是：針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種實(shí)現(xiàn)異類地址網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)的方法，針對(duì)由IPv4私有段地址以及IPv6網(wǎng)絡(luò)地址構(gòu)成的自治網(wǎng)絡(luò)，借鑒了現(xiàn)有DNS主機(jī)域名解析協(xié)議機(jī)制并結(jié)合公共IP地址代理機(jī)制提出的，其目標(biāo)是通過主機(jī)向網(wǎng)關(guān)服務(wù)器注冊(cè)主機(jī)標(biāo)識(shí)名，在與外網(wǎng)互聯(lián)時(shí)在網(wǎng)關(guān)服務(wù)器管理下實(shí)現(xiàn)臨時(shí)公共IP地址與主機(jī)標(biāo)識(shí)綁定，解決異類地址網(wǎng)絡(luò)互連的問題，通過使用本發(fā)明的方法既能完成異類網(wǎng)絡(luò)地址互連的同時(shí)又能實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)主機(jī)按名訪問的機(jī)制。

本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題采用以下技術(shù)方案：

一種實(shí)現(xiàn)異類地址網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)的方法，包括注冊(cè)服務(wù)器、網(wǎng)關(guān)服務(wù)器、公共IP地址池、公共ＩＰ地址與主機(jī)標(biāo)識(shí)映射表、雙協(xié)議棧服務(wù)器；

注冊(cè)服務(wù)器：管理和存儲(chǔ)轄域內(nèi)所有主機(jī)的注冊(cè)信息，主要為主機(jī)的標(biāo)識(shí)名，已分配的IP地址；

網(wǎng)關(guān)服務(wù)器：自治局域網(wǎng)內(nèi)即可和內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)主機(jī)通信也可以連接外部網(wǎng)絡(luò)的主機(jī)，它至少配置有一個(gè)公共地址段的IP地址；所述網(wǎng)關(guān)服務(wù)器完成報(bào)文轉(zhuǎn)發(fā)功能；

公共IP地址池：保留可用的公共IP地址，隨時(shí)分配給某個(gè)域內(nèi)主機(jī)，作為臨時(shí)通信的地址標(biāo)識(shí)；

公共IP地址與主機(jī)標(biāo)識(shí)映射表：該表主要字段為；該表每個(gè)條目存儲(chǔ)了臨時(shí)域內(nèi)主機(jī)與外部主機(jī)進(jìn)行通信時(shí)，分配的公共IP地址及其有效期，有效期失效后，該IP地址自動(dòng)被收回，并刪除對(duì)應(yīng)的記錄。

IPv4/IPv6雙協(xié)議棧服務(wù)器：該服務(wù)器能運(yùn)行IPv4和IPv6兩種協(xié)議棧，并且完成兩類協(xié)議報(bào)文的相互轉(zhuǎn)換功能；

由于現(xiàn)有NAT技術(shù)，已經(jīng)比較成熟的實(shí)現(xiàn)了私類IP地址網(wǎng)絡(luò)主機(jī)與INTERNET主機(jī)的通信機(jī)制，雖然參照本發(fā)明也可以完成這樣的功能，但是為了更好的說明本發(fā)明的技術(shù)方案，本發(fā)明著重說明外部主機(jī)訪問私類地址網(wǎng)絡(luò)主機(jī)的通信機(jī)制。

上述定義的實(shí)體在邏輯上是單個(gè)的，但在實(shí)現(xiàn)時(shí)可以用多個(gè)主機(jī)共同完成，在此敘述中，我們認(rèn)定網(wǎng)關(guān)服務(wù)器具有以上四個(gè)實(shí)體功能，因此在網(wǎng)關(guān)服務(wù)器上運(yùn)行主機(jī)注冊(cè)功能服務(wù)，雙協(xié)議棧功能相互轉(zhuǎn)換功能模塊，分配公共IP地址池以及相關(guān)服務(wù)功能；特別說明的是本發(fā)明沒有規(guī)定主機(jī)標(biāo)識(shí)名具體的命名格式，但是我們推薦采用類似SIP協(xié)議中主機(jī)標(biāo)識(shí)命名機(jī)制，這可以有利于今后各種應(yīng)用的擴(kuò)展。由此主機(jī)命名規(guī)則為：主機(jī)名@網(wǎng)關(guān)服務(wù)器主機(jī)域名或者為主機(jī)名@網(wǎng)關(guān)服務(wù)器公共IP地址；方法步驟如下：

步驟1：私網(wǎng)內(nèi)的所有主機(jī)，都向注冊(cè)服務(wù)器進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)地址注冊(cè)，完成主機(jī)標(biāo)識(shí)名以及已分配的私網(wǎng)IP地址、在線狀態(tài)等基本信息；向注冊(cè)服務(wù)器發(fā)送注冊(cè)報(bào)文，完成注冊(cè)功能。

步驟2：外部網(wǎng)絡(luò)的源訪問主機(jī)向網(wǎng)關(guān)服務(wù)器發(fā)送目的主機(jī)的標(biāo)識(shí)名解析報(bào)文，從而獲得目的主機(jī)的網(wǎng)絡(luò)地址；

步驟3：網(wǎng)關(guān)服務(wù)器收到主機(jī)名解析報(bào)文，完成如下工作：