專利名稱：一種利用IPv6過渡協(xié)議支持對等網(wǎng)絡地址轉(zhuǎn)換的系統(tǒng)及方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種支持對等網(wǎng)絡地址轉(zhuǎn)換的系統(tǒng)及方法，尤其涉及一種利用IPv6 過渡協(xié)議支持對等網(wǎng)絡地址轉(zhuǎn)換的系統(tǒng)及方法。
背景技術：
Teredo是一項IPv6到IPv4轉(zhuǎn)換技術，在IPv6或IPv4主機位于一個或多個IPv4 網(wǎng)絡地址轉(zhuǎn)換(NAT)之后時，用來為單播IPv6連接提供地址分配和主機間自動隧道。來 自Teredo主機的IPv6數(shù)據(jù)流是以IPv4UDP數(shù)據(jù)格式發(fā)送的，當NAT支持UDP端口解析時， Tered數(shù)據(jù)流能夠通過NAT。 Teredo通過在站點內(nèi)的主機之間實現(xiàn)IPv6數(shù)據(jù)包隧道來解決現(xiàn)今NAT設備缺乏 IPv6到IPv4功能以及多層NAT配置問題，而IPv6到IPv4使用邊緣設備之間的隧道。主機 之間隧道給NAT帶來了另外一個問題IPv4壓縮的IPv6數(shù)據(jù)包發(fā)送時協(xié)議域的IPv4報頭 設定為41，但是協(xié)議41的解析并不是NAT的通用功能，所以IPv4壓縮的IPv6通信傳輸不 能通過一般的NAT。為了使IPv6數(shù)據(jù)傳輸能夠通過單個或多層NAT, IPv6數(shù)據(jù)包必須壓縮 成IPv4UDP格式的數(shù)據(jù)，包含IPv4和UDP報頭各一個。UDP數(shù)據(jù)普遍能夠被NAT解析而且 能夠通過多層NAT。 網(wǎng)絡地址轉(zhuǎn)換(NAT)是指符合RFC 1631標準的IPv4路由器，它能夠在發(fā)送前解 析數(shù)據(jù)包IP地址以及TCP/UDP端口號。NAT的類型有 完全(Cone)NAT :是指在NAT轉(zhuǎn)換表中存儲了內(nèi)部地址和端口號與外部地址和端 口號之間映射關系的一類NAT。 一 NAT轉(zhuǎn)換表開始工作，來自任何源地址和端口通往外部地 址和端口的入站數(shù)據(jù)包都將被轉(zhuǎn)換。 受限NAT :指在NAT轉(zhuǎn)換表中存儲了內(nèi)部地址和端口號與外部地址和端口號之間 的映射，無論是特定的源地址或者特定源地址與端口號。如果從某個未知外部地址或者端 口到外部目標地址和端口的入站數(shù)據(jù)包與NAT轉(zhuǎn)換表吻合，那么此數(shù)據(jù)流將被自動放棄。
對稱NAT :指根據(jù)外部目標地址(適用于出站數(shù)據(jù)包)將相同的內(nèi)部地址和端口 號映射到不同的外部地址和端口號的NAT。 對于現(xiàn)有的IPv6過渡協(xié)議Teredo,只支持錐形NAT和限制NAT,不能支持對等 NAT，這限制了 Teredo技術在特定網(wǎng)絡環(huán)境中的部署。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決現(xiàn)有技術存在的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種利用IPv6過渡協(xié)議 支持對等網(wǎng)絡地址轉(zhuǎn)換的系統(tǒng)及方法，采用無線局域網(wǎng)和移動通信網(wǎng)協(xié)同工作的方式，在 具有WLAN功能的移動通信終端中，可以基于Teredo協(xié)議訪問IPv6網(wǎng)絡時穿越對等NAT,通 過IPv4網(wǎng)絡訪問IPv6站點。 為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種利用IPv6過渡協(xié)議支持對等網(wǎng)絡地址轉(zhuǎn)換的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括移動終端設備，Teredo服務器，Teredo中繼，移動通信網(wǎng)支持節(jié)點，對等 NAT, IPv6主機，IPv4網(wǎng)，IPv6網(wǎng)，移動通信網(wǎng)和無線局域網(wǎng)，其中， 所述移動終端設備，通過無線局域網(wǎng)與所述對等NAT連接，通過移動通信網(wǎng)與所 述移動通信網(wǎng)支持節(jié)點，用于訪問IPv6主機； 所述Teredo服務器，其連接IPv4網(wǎng)和IPv6網(wǎng)，幫助所述移動終端設備的地址配 置，協(xié)助在所述移動終端設備之間或所述移動終端設備與IPv6主機之間建立通信連接，并 偵聽Teredo通信； 所述Teredo中繼，其分別連接IPv4網(wǎng)和IPv6網(wǎng)，使用Teredo隧道接口在IPv4 網(wǎng)上的所述移動終端設備之間、以及所述移動終端設備與IPv6主機之間建立連接，并傳送 數(shù)據(jù)； 所述移動通信網(wǎng)支持節(jié)點，是移動通信核心網(wǎng)絡中支持網(wǎng)絡應用的網(wǎng)絡節(jié)點，為 所述移動終端設備提供網(wǎng)關和服務支持； 所述對等NAT，通過無線局域網(wǎng)連接所述移動終端設備的IPv4路由器，其根據(jù)外 部目標地址(適用于出站數(shù)據(jù)包)將相同的內(nèi)部地址和端口號映射到不同的外部地址和端 口號； 所述IPv6主機，連接IPv6網(wǎng)，用于接受所述移動終端設備的訪問。 為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供的一種利用IPv6過渡協(xié)議支持對等網(wǎng)絡地址轉(zhuǎn)換
的方法，該方法包括以下步驟 移動終端設備檢測NAT類型； 移動終端設備進行通信初始化設置； IPv6主機向移動終端設備傳送Teredo協(xié)議數(shù)據(jù)報文。 進一步地，移動終端設備進行通信初始化設置還包括以下步驟 移動終端設備通過移動通信網(wǎng)和Teredo中繼向Teredo服務器發(fā)送攜帶來源的路
由器請求報文； Teredo服務器接收移動終端設備發(fā)送的攜帶來源的路由器請求報文，并記錄移動 終端設備的移動通信網(wǎng)源地址； Teredo服務器通過Teredo中繼和移動通信網(wǎng)向移動終端設備發(fā)送攜帶來源的路 由器通告報文；移動終端設備接收攜帶來源的路由器通告報文，并完成通信初始化設置。
更進一步地，IPv6主機向移動終端設備傳送Teredo協(xié)議數(shù)據(jù)報文還包括以下步 驟 Teredo中繼通過移動通信網(wǎng)發(fā)送"發(fā)送請求控制報文"到移動終端設備； 移動終端設備通過移動通信網(wǎng)接收Teredo中繼發(fā)送的"發(fā)送請求控制報文"，并
通過無線局域網(wǎng)、對等NAT發(fā)送"請求觸發(fā)控制報文"到Teredo中繼； Teredo中繼將Teredo協(xié)議數(shù)據(jù)報文通過對等NAT、無線局域網(wǎng)發(fā)送到移動終端設
備，完成數(shù)據(jù)報文的傳輸。 本發(fā)明具有顯著的優(yōu)點和技術效果，本發(fā)明采用的無線局域網(wǎng)和移動通信網(wǎng)協(xié)同 工作的技術方案解決了具有WLAN功能的移動通信終端的基于Teredo協(xié)議訪問IPv6網(wǎng)絡 時穿越對等NAT的問題，增強了 Teredo協(xié)議部署時對不同網(wǎng)絡環(huán)境的支持，利用各自的網(wǎng) 絡特點和優(yōu)勢，解決在單一網(wǎng)絡環(huán)境中寫有技術和協(xié)議的缺陷及問題。
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本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點將在隨后的說明書中闡述，并且，部分地從說明書中變 得顯而易見，或者通過實施本發(fā)明而了解。


附圖用來提供對本發(fā)明的進一步理解，并且構成說明書的一部分，并與本發(fā)明的 實施例一起，用于解釋本發(fā)明，并不構成對本發(fā)明的限制。在附圖中 圖1為根據(jù)本發(fā)明的利用IPv6過渡協(xié)議支持對等網(wǎng)絡地址轉(zhuǎn)換的系統(tǒng)架構示意 圖； 圖2為根據(jù)本發(fā)明的利用IPv6過渡協(xié)議支持對等網(wǎng)絡地址轉(zhuǎn)換的方法流程圖； 圖3為根據(jù)本發(fā)明的攜帶來源的路由器請求報文構成示意圖； 圖4為根據(jù)本發(fā)明的攜帶來源的路由器通告報文構成示意圖； 圖5為根據(jù)本發(fā)明的輔助源地址信息構成示意圖； 圖6為根據(jù)本發(fā)明的發(fā)送請求控制報文構成示意圖； 圖7為根據(jù)本發(fā)明的請求觸發(fā)控制報文構成示意圖。
具體實施例方式
以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的優(yōu)選實施例進行說明，應當理解，此處所描述的優(yōu)選實 施例僅用于說明和解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。 圖1為根據(jù)本發(fā)明的利用IPv6過渡協(xié)議支持對等網(wǎng)絡地址轉(zhuǎn)換的系統(tǒng)架構示意 圖，如圖1所示，本發(fā)明的利用IPv6過渡協(xié)議支持對等網(wǎng)絡地址轉(zhuǎn)換的系統(tǒng)包括移動終 端設備101， Teredo服務器102， Teredo中繼103，移動通信網(wǎng)支持節(jié)點104，對等NAT105, IPv6主機106， IPv4網(wǎng)107， IPv6網(wǎng)108，移動通信網(wǎng)109和無線局域網(wǎng)(WLAN) 110，其中，
移動終端設備101，為具有WLAN功能的移動通信終端，通過無線局域網(wǎng)110與對等 NAT105連接，通過移動通信網(wǎng)109與移動通信網(wǎng)支持節(jié)點104，用于訪問IPv6主機106。
Teredo服務器102，其分別連接IPv4網(wǎng)107、 IPv6網(wǎng)108，幫助移動終端設備101 的地址配置以及協(xié)助在移動終端設備101之間或者移動終端設備101與IPv6主機106之 間建立通信連接。Teredo服務器使用UDP 3544端口偵聽Teredo通信。
Teredo中繼103，其分別連接IPv4網(wǎng)107、 IPv6網(wǎng)108， Teredo中繼是在IPv4網(wǎng) 107上的移動終端設備101之間(使用Teredo隧道接口 )以及與IPv6主機106之間傳送 數(shù)據(jù)包的IPv6/IPv4路由器。Teredo中繼103和Teredo服務器102協(xié)同工作，幫助在移動 終端設備101之間以及與IPv6主機106之間建立連接。Teredor中繼使用UDP 3544端口 偵聽Teredo通信。 移動通信網(wǎng)支持節(jié)點104，是在移動通信核心網(wǎng)絡中支持網(wǎng)絡應用的網(wǎng)絡節(jié)點，其 通過移動通信網(wǎng)109連接移動終端設備101，并連接到IPv4網(wǎng)107，為移動終端設備提供網(wǎng) 關和服務支持。 對等NAT105，為符合RFC 1631標準的IPv4路由器，通過無線局域網(wǎng)110連接移動 終端設備101，并根據(jù)外部目標地址(適用于出站數(shù)據(jù)包)將相同的內(nèi)部地址和端口號映射 到不同的外部地址和端口號。 IPv6主機106，連接IPv6網(wǎng)108網(wǎng)絡，接受移動終端設備101的訪問。
IPv4網(wǎng)107， IPv6網(wǎng)108，移動通信網(wǎng)109以及無線局域網(wǎng)(WLAN) IIO，是移動終端 設備101和IPv6主機106之間的信息傳輸通道，移動通信網(wǎng)109包括GPRS網(wǎng)或3G網(wǎng)絡。
圖2為根據(jù)本發(fā)明的利用IPv6過渡協(xié)議支持對等網(wǎng)絡地址轉(zhuǎn)換的方法流程圖，下 面將參考圖2，對本發(fā)明的自適應郵件配置的方法進行詳細描述 首先，在步驟201，檢測對等NAT105，移動終端設備101通過無線局域網(wǎng)(WLAN) 110 向Teredo服務器102發(fā)送路由器請求報文，并根據(jù)接收的路由器通告報文確認網(wǎng)絡地址轉(zhuǎn) 換路由器是根據(jù)外部目標地址將相同的內(nèi)部地址和端口號映射到不同的外部地址和端口 號的對等NAT ; 在步驟202，移動終端設備101通過移動通信網(wǎng)和Teredo中繼103向Teredo服務 器102發(fā)送攜帶來源的路由器請求報文。 圖3為根據(jù)本發(fā)明的攜帶來源的路由器請求報文構成示意圖，如圖3所示，攜帶來 源的路由器請求報文包括IPv4報頭、UDP報頭、驗證碼、來源以及路由器請求報文信息。
圖5為根據(jù)本發(fā)明的來源信息構成示意圖，如圖5所示，來源信息包括指示類型、 端口號以及IP地址，其擴展值為1 。 在步驟203， Teredo服務器102接收移動終端設備101發(fā)送的攜帶來源的路由器 請求報文，并記錄移動終端設備101的移動通信網(wǎng)源地址，然后，通過Teredo中繼103和移 動通信網(wǎng)向移動終端設備101發(fā)送攜帶來源的路由器通告報文，移動終端設備101接收到 該攜帶來源的路由器通告報文完成通信初始化設置； 圖4為根據(jù)本發(fā)明的攜帶來源的路由器通告報文構成示意圖，如圖4所示，攜帶來
源的路由器通告報文包括IPv4報頭、UDP報頭、來源以及Teredo冒泡信息。 在步驟204，當IPv6主機106要發(fā)送Teredo數(shù)據(jù)到移動終端設備101時，Teredo
中繼103通過移動通信網(wǎng)109發(fā)送"發(fā)送請求控制報文"到移動終端設備101。該"發(fā)送請
求控制報文"格式如圖6所示； 圖6為根據(jù)本發(fā)明的發(fā)送請求控制報文構成示意圖，如圖6所示，該"發(fā)送請求控 制報文"包括IPv4報頭、UDP報頭、驗證碼、來源以及發(fā)送請求控制報文信息。
在步驟205，移動終端設備101通過移動通信網(wǎng)109接收Teredo中繼103發(fā)送 的"發(fā)送請求控制報文"，并通過無線局域網(wǎng)110、對等NAT105發(fā)送"請求觸發(fā)控制報文"到 Teredo中繼103。該"請求觸發(fā)控制報文"格式如圖7所示； 圖7為根據(jù)本發(fā)明的請求觸發(fā)控制報文構成示意圖，如圖7所示，該"請求觸發(fā)控 制報文"包括IPv4報頭、UDP報頭、來源以及請求觸發(fā)控制報文信息。
在步驟206， Teredo中繼103將Teredo數(shù)據(jù)經(jīng)過對等NAT105、無線局域網(wǎng)110發(fā) 送到移動終端設備101，完成數(shù)據(jù)報文的傳輸。 本發(fā)明的技術方案利用支持WLAN移動通信終端，可以基于Teredo協(xié)議訪問IPv6 網(wǎng)絡時穿越對等NAT，增強了 Teredo協(xié)議部署時對不同網(wǎng)絡環(huán)境的支持。在本發(fā)明中，采用 無線局域網(wǎng)和移動通信網(wǎng)協(xié)同工作的方式，利用各自的網(wǎng)絡特點和優(yōu)勢，解決在單一網(wǎng)絡 環(huán)境中寫有技術和協(xié)議的缺陷及問題。 本領域普通技術人員可以理解，以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例而已，并不用 于限制本發(fā)明，盡管參照前述實施例對本發(fā)明進行了詳細的說明，對于本領域的技術人員 來說，其依然可以對前述各實施例記載的技術方案進行修改，或者對其中部分技術特征進
7行等同替換。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
權利要求
一種利用IPv6過渡協(xié)議支持對等網(wǎng)絡地址轉(zhuǎn)換的系統(tǒng)，包括移動終端設備，Teredo服務器，Teredo中繼，移動通信網(wǎng)支持節(jié)點，對等NAT，IPv6主機，其特征在于，所述移動終端設備，通過無線局域網(wǎng)與所述對等NAT連接，通過移動通信網(wǎng)與所述移動通信網(wǎng)支持節(jié)點連接，用于訪問IPv6主機；所述Teredo服務器，其通過IPv4網(wǎng)和IPv6網(wǎng)，幫助所述移動終端設備的地址配置，協(xié)助在所述移動終端設備之間或所述移動終端設備與IPv6主機之間建立通信連接，并偵聽Teredo通信；所述Teredo中繼，其分別連接IPv4網(wǎng)和IPv6網(wǎng)，使用Teredo隧道接口在IPv4網(wǎng)上的所述移動終端設備之間、以及所述移動終端設備與IPv6主機之間建立連接，并傳送數(shù)據(jù)；所述移動通信網(wǎng)支持節(jié)點，是移動通信核心網(wǎng)絡中支持網(wǎng)絡應用的網(wǎng)絡節(jié)點，為所述移動終端設備提供網(wǎng)關和服務支持；所述對等NAT，通過無線局域網(wǎng)連接所述移動終端設備的IPv4路由器，其根據(jù)外部目標地址將相同的內(nèi)部地址和端口號映射到不同的外部地址和端口號；所述IPv6主機，連接IPv6網(wǎng)，用于接受所述移動終端設備的訪問。
2. 根據(jù)權利要求1所述的利用IPv6過渡協(xié)議支持對等網(wǎng)絡地址轉(zhuǎn)換的系統(tǒng)，其特征在 于，所述移動終端設備為具有無線局域網(wǎng)功能的移動通信終端。
3. —種利用IPv6過渡協(xié)議支持對等網(wǎng)絡地址轉(zhuǎn)換的方法，該方法包括以下步驟 移動終端設備檢測NAT類型； 移動終端設備進行通信初始化設置；IPv6主機向移動終端設備傳送Teredo協(xié)議數(shù)據(jù)報文。
4. 根據(jù)權利要求3所述的利用IPv6過渡協(xié)議支持對等網(wǎng)絡地址轉(zhuǎn)換的方法，其特征在 于，所述移動終端設備檢測NAT類型的步驟是移動終端設備通過無線局域網(wǎng)向Teredo服 務器發(fā)送路由器請求報文，并根據(jù)Teredo服務器發(fā)送的路由器通告報文確認對等NAT。
5. 根據(jù)權利要求3所述的利用IPv6過渡協(xié)議支持對等網(wǎng)絡地址轉(zhuǎn)換的方法，其特征在 于，所述移動終端設備進行通信初始化設置的步驟，進一步包括以下步驟移動終端設備通過移動通信網(wǎng)和Teredo中繼向Teredo服務器發(fā)送攜帶來源的路由器 請求報文；Teredo服務器接收移動終端設備發(fā)送的攜帶來源的路由器請求報文，并記錄移動終端 設備的移動通信網(wǎng)源地址；Teredo服務器通過Teredo中繼和移動通信網(wǎng)向移動終端設備發(fā)送攜帶來源的路由器 通告報文；移動終端設備接收攜帶來源的路由器通告報文，并完成通信初始化設置。
6. 根據(jù)權利要求3或5所述的利用IPv6過渡協(xié)議支持對等網(wǎng)絡地址轉(zhuǎn)換的方法，其特 征在于，所述攜帶來源的路由器請求報文包括IPv4報頭、UDP報頭、驗證碼、來源以及路由 器請求報文信息。
7. 根據(jù)權利要求3或5所述的利用IPv6過渡協(xié)議支持對等網(wǎng)絡地址轉(zhuǎn)換的方法，其特 征在于，所述攜帶來源的路由器通告報文包括IPv4報頭、UDP報頭、來源以及Teredo冒泡 信息。
8. 根據(jù)權利要求3所述的利用IPv6過渡協(xié)議支持對等網(wǎng)絡地址轉(zhuǎn)換的方法，其特征 在于，所述IPv6主機向移動終端設備傳送Teredo協(xié)議數(shù)據(jù)報文的步驟進一步包括以下步驟Teredo中繼通過移動通信網(wǎng)發(fā)送"發(fā)送請求控制報文"到移動終端設備； 移動終端設備通過移動通信網(wǎng)接收Teredo中繼發(fā)送的"發(fā)送請求控制報文"，并通過無線局域網(wǎng)、對等NAT發(fā)送"請求觸發(fā)控制報文"到Teredo中繼；Teredo中繼將Teredo協(xié)議數(shù)據(jù)報文通過對等NAT、無線局域網(wǎng)發(fā)送到移動終端設備，完成數(shù)據(jù)報文的傳輸。
9. 根據(jù)權利要求8所述的利用IPv6過渡協(xié)議支持對等網(wǎng)絡地址轉(zhuǎn)換的方法，其特征在 于，所述發(fā)送請求控制報文包括IPv4報頭、UDP報頭、驗證碼、來源以及發(fā)送請求控制報文 信息；所述請求觸發(fā)控制報文包括IPv4報頭、UDP報頭、來源以及請求觸發(fā)控制報文信息。
10. 根據(jù)權利要求6、7或9任意一項所述的利用IPv6過渡協(xié)議支持對等網(wǎng)絡地址轉(zhuǎn)換 的方法，其特征在于，所述來源包括指示類型、端口號以及IP地址，其擴展值為1。
全文摘要
一種利用IPv6過渡協(xié)議支持對等網(wǎng)絡地址轉(zhuǎn)換的系統(tǒng)及方法，移動終端設備確認對等NAT后，通過移動通信網(wǎng)和Teredo中繼向Teredo服務器發(fā)送攜帶來源的路由器請求報文；Teredo服務器記錄移動終端設備在移動通信網(wǎng)中的源地址，并發(fā)送攜帶來源的路由器通告報文給移動終端設備；Teredo中繼通過移動通信網(wǎng)發(fā)送“發(fā)送請求控制報文”到移動終端設備，移動終端設備發(fā)送“請求觸發(fā)控制報文”到Teredo中繼，Teredo中繼將Teredo協(xié)議數(shù)據(jù)報文發(fā)送到移動終端設備。本發(fā)明采用無線局域網(wǎng)和移動通信網(wǎng)協(xié)同工作，解決了具有WLAN功能的移動通信終端，在Teredo協(xié)議訪問IPv6網(wǎng)絡時穿越對等NAT的問題，增強了Teredo協(xié)議部署時對不同網(wǎng)絡環(huán)境的支持。
文檔編號H04L29/08GK101783819SQ20101011084
公開日2010年7月21日 申請日期2010年2月10日 優(yōu)先權日2010年2月10日
發(fā)明者李輝, 洪名松 申請人:北京播思軟件技術有限公司