[發明專利]一種NAT轉換方法、裝置及NAT設備

有效

• 申請號: 201810252611.3
• 申請日: 2018-03-26
• 公開（公告）號: CN109688237B
• 公開（公告）日: 2020-05-12
• 發明（設計）人: 安紹亮
• 申請（專利權）人: 新華三技術有限公司
• 主分類號: H04L29/12
• 分類號: H04L29/12;H04L9/06
• 代理公司: 北京博思佳知識產權代理有限公司 11415
• 代理人: 林祥

本申請提供一種NAT轉換方法、裝置及NAT設備。該方法包括：從NAT資源池中獲取目標IP地址以及目標IP地址的參考端口，參考端口為目標IP地址的一個連續端口范圍中的一個端口；基于目標IP地址、參考端口和報文的原始五元組，生成報文對應的第一五元組，并對第一五元組中的參考端口的第一類比特進行掩碼，得到第二五元組；基于第二五元組的哈希結果，從預先構建的位圖中，確定所表示的沖突狀態為不沖突的目標比特；將目標比特所表示的沖突狀態設置為沖突，并基于目標比特，生成報文對應的目標五元組；在會話表中記錄目標五元組和原始五元組，并基于目標五元組對報文進行NAT處理。通過本方案，可以解決現有技術中新建性能差的問題。

技術領域

本申請涉及網絡通信技術領域，特別涉及一種NAT轉換方法、裝置及NAT設備。

背景技術

NAT(Network Address Translation，網絡地址轉換)設備在接收到報文后，如果該報文需進行NAT處理且該報文滿足會話信息新建條件，則執行新建流程。

現有技術中，以轉換源IP(Internet Protocol，網絡之間互連的協議)地址為例，新建流程的基本處理思想為：

從NAT資源池中選取一個IP地址和該IP地址的一個端口，利用該IP地址和該端口替換該報文的原始五元組中的源IP地址和源端口，形成新的五元組；進而，查詢保存于存儲介質(如DDR(Double Data Rate雙倍速率同步動態隨機存儲器))的會話表中的哈希表，當判斷出該新的五元組為不沖突的五元組時，在該哈希表和對應的結果表中記錄該新的五元組和該原始五元組，并基于該新的五元組對該報文進行NAT處理；否則，重新從NAT資源池中選取一個IP地址和該IP地址的一個端口進行分析。

盡管上述新建流程能夠實現NAT轉換，但是，存在如下問題：基于現有會話表的哈希表的數據存儲方式，每次試探只能測試一個新的五元組是否為不沖突的五元組，當該新的五元組為沖突的五元組時，會產生多次試探，而由于每次讀取會話表所在的存儲介質均會存在接口延時，這樣無疑導致新建性能較差。

發明內容

有鑒于此，本申請提供一種NAT轉換方法、裝置及NAT設備，以解決現有技術中的新建性能較差的問題。

第一方面，本申請提供了一種NAT轉換方法，應用于網絡地址轉換NAT設備，所述方法包括：

從NAT資源池中獲取目標IP地址以及所述目標IP地址的參考端口，所述參考端口為所述目標IP地址的一個連續端口范圍中的一個端口；

基于所述目標IP地址、所述參考端口和所述報文的原始五元組，生成所述報文對應的第一五元組，并對所述第一五元組中的參考端口的第一類比特進行掩碼，得到第二五元組；

基于所述第二五元組的哈希結果，從預先構建的位圖中，確定所表示的沖突狀態為不沖突的目標比特；其中，所述位圖中每個比特用于表示五元組的沖突狀態；

將所述目標比特所表示的沖突狀態設置為沖突，并基于所述目標比特，生成所述報文對應的目標五元組；

在會話表中記錄所述目標五元組和所述原始五元組，并基于所述目標五元組對所述報文進行NAT處理。

可選地，所述基于所述第二五元組的哈希結果，從預先構建的位圖中，確定所表示的沖突狀態為不沖突的目標比特的步驟，包括：

利用第一哈希算法，計算所述第二五元組對應的第一索引值，并利用所述第一索引值，從預先構建的位圖中確定第一表項；其中，所述位圖包括多個表項，每一表項包括多個比特，每一比特對應一個與第一類比特的位數相同的二進制字符串；

從所述第一表項中確定目標比特；其中，所述目標比特所對應沖突狀態為不沖突，且所述目標比特所對應的二進制字符串與所述參考端口未掩碼部分所形成的端口，位于所述一個連續端口范圍內。