專利名稱：非對稱數(shù)字用戶環(huán)線的IPv4/IPv6翻譯和隧道組合通信方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種非對稱數(shù)字用戶環(huán)線的IPv4/ IPv6翻譯和隧道組合通信方法。
背景技術(shù)：
互聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)成為全世界最重要的信息基礎(chǔ)設(shè)施，但目前互聯(lián)網(wǎng)廣泛使用的第四版 網(wǎng)絡(luò)協(xié)議IPv4的地址的尋址范圍只有232，即43億地址，目前IPv4地址即將分配完畢。目前中國網(wǎng)民人口的絕對數(shù)已經(jīng)成為世界第一，但互聯(lián)網(wǎng)的普及率只有23 %，遠(yuǎn) 低于世界發(fā)達(dá)國家的水平(70%)。同時，平均每個中國網(wǎng)民僅有0.6個IPv4地址。因此， 對于中國來說，IPv4地址是無法滿足需求的。這個問題對于印度等其它亞洲國家和非洲國 家來說，都是非常嚴(yán)重的。為了解決IPv4地址不夠用的問題，國際互聯(lián)網(wǎng)工程組(IETF)設(shè)計了第六版網(wǎng)絡(luò) 協(xié)議IPv6，它的地址尋址范圍有2128，能夠滿足需求。但由于種種原因，IPv6協(xié)議于IPv4協(xié) 議是不兼容的，不能很好的互聯(lián)互通。當(dāng)時設(shè)計的理念是用“雙協(xié)議?！钡姆椒ń鉀Q互聯(lián)互 通的問題，但近十年IPv6推廣的經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)證明，不能訪問IPv4眾多網(wǎng)絡(luò)信息資源，不能 與IPv4眾多的用戶通信的IPv6網(wǎng)絡(luò)是不可能發(fā)展起來的。地址翻譯和協(xié)議翻譯是解決IPv4和IPv6互聯(lián)互通的方法，如IETF標(biāo)準(zhǔn)中定義的 NAT-PT (RFC2766)，但NAT-PT是基于狀態(tài)的翻譯方法，可擴(kuò)展性差，已經(jīng)被IETF歸為歷史標(biāo) 準(zhǔn)，為期待更好的IPv4/IPv6過渡和共存標(biāo)準(zhǔn)讓路。近期，各研究組織向IETF提交的IPv4/IPv6過渡和共存的標(biāo)準(zhǔn)草案有從IPv6向 IPv4發(fā)起訪問IPv4/IPv6過渡技術(shù)的NAT64和從IPv6向IPv4及從IPv4向IPv6雙向發(fā) 起訪問的無狀態(tài)(或最小狀態(tài))地址前綴IPv4/IPv6過渡技術(shù)IVI。無狀態(tài)的地址轉(zhuǎn)換和 協(xié)議轉(zhuǎn)換方法，具有可擴(kuò)展性，但用于在運(yùn)營商非對稱數(shù)字用戶環(huán)線(ADSL)時必須滿足相 應(yīng)的規(guī)范。目前運(yùn)營商為非對稱數(shù)字用戶環(huán)線(ADSL)提供IPv6服務(wù)的規(guī)范為必須使用 PPPoE協(xié)議中的IPv6CP進(jìn)行用戶帳號的鑒權(quán)和控制，寬帶服務(wù)器(BRAQ使用DHCPv6協(xié)議 對用戶家庭網(wǎng)關(guān)分配單個/64的IPv6前綴，主流的雙棧用戶計算機(jī)的IPv4地址通過DHCP 協(xié)議獲得，而對應(yīng)的IPv6地址通過SLAAC方法獲得，通過雙棧技術(shù)實(shí)現(xiàn)用戶計算機(jī)和IPv4/ IPv6互聯(lián)網(wǎng)之間的互訪。當(dāng)這樣的雙棧用戶通過IPv6網(wǎng)絡(luò)(而不是雙棧網(wǎng)絡(luò))需要與IPv4資源互訪時， 就需要使用無狀態(tài)翻譯技術(shù)IVI。目前IVI技術(shù)必須使用有狀態(tài)DHCPV6配置用戶計算機(jī)的 IPv6地址，該地址一般不是/64，因此用于非對稱數(shù)字用戶環(huán)線用戶具有一定的局限性。為了解決IPv4向IPv6過渡的問題，人們也發(fā)明了基于隧道技術(shù)的方案，如 Dual-stack Lite等。Dual-stack Lite是由家庭網(wǎng)關(guān)發(fā)起建立隧道，把IPv4分組封裝在 IPv6分組之中，通過IPv6接入網(wǎng)為雙棧用戶計算機(jī)提供IPv4/IPv6接入服務(wù)。其優(yōu)點(diǎn)是 IPv4分組的頭結(jié)構(gòu)可以完全得到保留，其缺點(diǎn)是增加了隧道的開銷(增加20個字節(jié))。本發(fā)明在基本的非對稱數(shù)字用戶環(huán)線的IPv4/IPv6翻譯方法的基礎(chǔ)上，增加了 RFC2473封裝/ 解封裝，具有完全保留IPv4分組的頭結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，同時保持了基本的非對稱數(shù)字用戶環(huán)線 的IPv4/IPv6翻譯方法的特點(diǎn)，如核心網(wǎng)翻譯器無狀態(tài)，支持雙向發(fā)起的通信等特點(diǎn)，其唯 一的缺點(diǎn)是無法與IVI的分組結(jié)構(gòu)兼容。綜合考慮，本發(fā)明的方法是比Dual-stack Lite 更好的基于隧道的過渡方案。

發(fā)明內(nèi)容
(一)要解決的技術(shù)問題本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是在沿用目前IPv6 PPPoE協(xié)議及其相關(guān)IPv6地址分配 的基礎(chǔ)上在非對稱數(shù)字用戶環(huán)線實(shí)現(xiàn)無狀態(tài)翻譯技術(shù)IVI和隧道組合的通信方法。(二)技術(shù)方案為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種面向運(yùn)營商非對稱數(shù)字用戶環(huán)線的 IPv4/IPv6翻譯和隧道組合方法，在翻譯和RFC2473封裝/解封裝之前，運(yùn)營商為每個寬帶 接入服務(wù)器預(yù)留一段公有IPv4地址并決定其共享的復(fù)用比R，為每個寬帶接入服務(wù)器預(yù)留 一段前綴長度為/48的IPv6公有地址段；為共享該段IPv4地址的不同用戶構(gòu)造分配給該 用戶的前綴長度為/64的不同的IPv6地址段，其中包括用于該用戶與IPv4互聯(lián)網(wǎng)互通的 一個特殊的IPv6地址和用于該用戶與IPv6互聯(lián)網(wǎng)通信的普通的IPv6地址；為每個用戶 上聯(lián)的家庭網(wǎng)關(guān)配置該用戶所使用的共享的公有IPv4地址、及其復(fù)用比R和該用戶的共享 序列號k ；用戶的計算機(jī)通過家庭網(wǎng)關(guān)從寬帶接入服務(wù)器獲得屬于上述前綴長度為/64的 IPv6地址段，同時獲得域名服務(wù)器的地址，家庭網(wǎng)關(guān)根據(jù)所述IPv6的/64前綴通過無狀態(tài) IPv6地址配置協(xié)議SLAAC為用戶計算機(jī)配置IPv6地址，通過DHCP協(xié)議為用戶計算機(jī)分配 IPv4地址，以及所述域名服務(wù)器的地址，所述方法包括以下步驟Sl 用戶計算機(jī)通過常規(guī)域名服務(wù)器查詢域名，若域名服務(wù)器僅返回A記錄，則執(zhí) 行步驟S2，若域名服務(wù)器返回AAAA記錄，則執(zhí)行步驟S3 ；S2 用戶計算機(jī)發(fā)送IPv4分組，該用戶的家庭網(wǎng)關(guān)接收所述IPv4分組，進(jìn)行1:1 分組翻譯并進(jìn)行RFC2473封裝，得到的IPv6分組并轉(zhuǎn)發(fā)，執(zhí)行步驟S4 ；S3 用戶計算機(jī)發(fā)送IPv6分組，該用戶的家庭網(wǎng)關(guān)接收所述IPv6分組，直接進(jìn)行 IPv6分組轉(zhuǎn)發(fā)；S4 寬帶接入服務(wù)器根據(jù)分組中目標(biāo)地址對IPv6分組進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)，若目標(biāo)地址為特 殊IPv6地址前綴，發(fā)至1:N無狀態(tài)IPv4/IPv6翻譯器，否則，直接發(fā)至IPv6互聯(lián)網(wǎng)；S5 :1:N無狀態(tài)IPv4/IPv6翻譯器接收IPv6分組，將其翻譯為IPv4分組，進(jìn)行 RFC2473解封裝并轉(zhuǎn)發(fā)；S6 全球互聯(lián)網(wǎng)上的目標(biāo)IPv4計算機(jī)接收IPv4分組；S7 所述目標(biāo)IPv4計算機(jī)向所述用戶計算機(jī)發(fā)送IPv4分組；S8 :1:N無狀態(tài)IPv4/IPv6翻譯器接收IPv4分組，將其翻譯為IPv6分組，進(jìn)行 RFC2473封裝并轉(zhuǎn)發(fā)；S9 家庭網(wǎng)關(guān)接收IPv6分組，進(jìn)行1 1分組翻譯，進(jìn)行RFC2473解封裝和轉(zhuǎn)發(fā)；SlO 所述用戶計算機(jī)接收分組；
Sll:返回步驟 S2。其中，所述復(fù)用比R為2的整數(shù)倍并小于或等于256，所述共享序列號k的取值范 圍是0到R-1，計算機(jī)能夠使用的端口號用取模的方法定義k = P% R，其中％為取模運(yùn)算 符，P是端口號。其中，所述為共享該段IPv4地址的不同用戶構(gòu)造分配給該用戶的前綴長度為/64 的不同的IPv6地址段的方式如下Sl-I 在所述預(yù)留/48的IPv6公有地址中，為所述每個共享IPv4地址的用戶構(gòu)造 與IPv4互聯(lián)網(wǎng)通信的特殊IPv6地址，編址格式包括前綴構(gòu)造和后綴構(gòu)造；S1-2 在預(yù)留的IPv4地址段中，取出一個公有IPv4地址a. b. c. d，共享此地址的 每個用戶的特殊IPv6地址前綴的構(gòu)成規(guī)則為比特0-47為所述預(yù)留的/48的IPv6公有地 址前綴，比特48-55為所述IPv4地址a. b. c. d的第四段8位，即d，比特56-63為共享所述 IPv4地址的第k個用戶的數(shù)字K的比特表示，因此每個用戶得到的IPv6的前綴長度為64 ； 比特64-95為所述公有IPv4地址，后綴的構(gòu)成規(guī)則為比特96-99為復(fù)用比的比特表示，比 特104-111為為共享所述IPv4地址的第k個用戶的數(shù)字K的比特表示，比特100-103和比 特112-127為全0 ；S1-3 仿照Sl-1、S1-2的方法定義表示整個IPv4互聯(lián)網(wǎng)用戶的特殊的IPv6地址 前綴，但是，前綴構(gòu)造中，d = 255和k = 255 ；該前綴長度為64 ；比特64-95為互聯(lián)網(wǎng)用戶 的IPv4地址，后綴為全0。其中，所述步驟S2具體包括S2-1 判斷分組版本，若為IPv4，執(zhí)行步驟S2-2至2-4，若為IPv6，執(zhí)行步驟S2_5 ；S2-2 目標(biāo)地址翻譯為按照S1-3構(gòu)造的特殊的IPv6地址，目標(biāo)端口不變；S2-3 源地址翻譯為嵌入共享公有IPv4地址的、按照Sl_2構(gòu)造的特殊IPv6地址， 源端口作端口映射；S2-4 進(jìn)行分組翻譯并進(jìn)行RFC2473封裝；S2-5 直接發(fā)送IPv6分組。其中，所述步驟S5具體包括S5-1 目標(biāo)地址從表示整個IPv4互聯(lián)網(wǎng)用戶的特殊的IPv6地址前綴中得到IPv4 地址，目標(biāo)端口不變，S5-2 源地址從所述嵌入共享公有IPv4地址的特殊IPv6地址中得到該用戶的 IPv4地址，若源端口不符合端口號P的范圍，丟棄分組，若源端口符合權(quán)端口號P的范圍，源 端口不變；S5-3 進(jìn)行分組翻譯并進(jìn)行RFC2473解封裝；S5-4 發(fā)送 IPv4 分組。 其中，所述步驟S8具體包括S8-1 目標(biāo)地址翻譯為嵌入共享公有IPv4地址的該用戶特殊IPv6地址，目標(biāo)端口 不變；S8-2 源地址翻譯為表示整個IPv4互聯(lián)網(wǎng)用戶的特殊的IPv6地址，源端口不變；S8-3 進(jìn)行分組翻譯并進(jìn)行RFC2473封裝；S8-4 發(fā)送 IPv6 分組。
其中，所述步驟S9具體包括S9-1 判斷目標(biāo)地址是否為嵌入共享公有IPv4地址的特殊IPv6地址，若是，執(zhí)行 步驟S9-2至S9-5，若不是，執(zhí)行步驟S9-6 ；S9-2 目標(biāo)地址從嵌入共享公有IPv4地址的特殊IPv6地址中得到所述用戶的 IPv4地址，目標(biāo)端口作端口映射；S9-3 源地址從表示整個IPv4互聯(lián)網(wǎng)用戶的特殊的IPv6地址中得到IPv4地址， 源端口不變；S9-4 進(jìn)行分組翻譯并進(jìn)行RFC2473解封裝；S9-5 發(fā)送IPv4分組，結(jié)束返回；S9-6 直接發(fā)送IPv6分組。其中，所述家庭網(wǎng)關(guān)為專用設(shè)備或在用戶計算機(jī)上由軟件實(shí)現(xiàn)。(三)有益效果通過本發(fā)明的方法實(shí)現(xiàn)了在沿用目前IPv6 PPPoE協(xié)議及其相關(guān)IPv6地址分配 的基礎(chǔ)上，保持核心網(wǎng)地址無狀態(tài)翻譯和在家庭網(wǎng)關(guān)進(jìn)行端口映射的情況下，采用二級翻 譯和隧道組合通信方法為非對稱數(shù)字用戶環(huán)線用戶實(shí)現(xiàn)端到端的IPv4/IPv6/IPv4互訪通


圖1是實(shí)現(xiàn)本發(fā)明方法的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本發(fā)明方法中特殊IPv6地址的編碼格式；圖3是本發(fā)明實(shí)施例的一種非對稱數(shù)字用戶環(huán)線的IPv4/IPv6/IPv4翻譯和隧道 組合通信方法的流程圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和實(shí)施例，對本發(fā)明的具體實(shí)施方式
作進(jìn)一步詳細(xì)描述。以下實(shí)施 例用于說明本發(fā)明，但不用來限制本發(fā)明的范圍。本發(fā)明所述方法的關(guān)鍵技術(shù)包括用于非對稱數(shù)字用戶環(huán)線用戶的單一 IPv6前 綴的編址格式，共享公有IPv4地址的端口映射和采用二級翻譯器的IPv4/IPv6分組翻譯方 法，以及RFC2473封裝/解封裝。如圖1所示，本發(fā)明在無狀態(tài)地址翻譯和協(xié)議翻譯的基礎(chǔ)上，在寬帶接入服務(wù)器 (BRAS)側(cè)進(jìn)行1 :N無狀態(tài)的IPv4/IPv6翻譯和隧道封裝/解封裝，并對每個用戶分配單一 的IPv6前綴，該前綴中既包含用于與IPv6互聯(lián)網(wǎng)通信的普通的IPv6地址，也包含一個嵌 入共享公有IPv4地址的用于與IPv4互聯(lián)網(wǎng)通信的特殊IPv6地址，在用戶的家庭網(wǎng)關(guān)上對 于該特殊的IPv6地址進(jìn)行包含端口映射的IPv4/IPv6翻譯，并對用戶的計算機(jī)分配共享的 公有IPv4地址和普通IPv6地址，使用戶可以共享稀缺的公有IPv4地址，與全球IPv4互聯(lián) 網(wǎng)進(jìn)行雙向發(fā)起的，進(jìn)行不需要應(yīng)用層網(wǎng)關(guān)的端對端的通信，同時可以和全球IPv6互聯(lián)網(wǎng) 進(jìn)行通信。(1)非對稱數(shù)字用戶環(huán)線的單一 IPv6前綴的編碼格式目前運(yùn)營商對非對稱數(shù)字用戶環(huán)線(ADSL)上提供IPv6服務(wù)有一定的規(guī)范，如必須使用PPPoE協(xié)議中的IPv6CP進(jìn)行用戶帳號的鑒權(quán)和控制，寬帶服務(wù)器使用DHCPv6協(xié)議 對用戶家庭網(wǎng)關(guān)分配單個/64的IPv6前綴，主流的用戶計算機(jī)的IPv4地址通過DHCP協(xié)議 獲得，IPv6地址通過SLAAC方法獲得。本發(fā)明在不改變上述條件下，實(shí)現(xiàn)了每個用戶獲得單個/64IPv6前綴即可以實(shí)現(xiàn) 對IPv4互聯(lián)網(wǎng)和IPv6互聯(lián)網(wǎng)的雙向發(fā)起的通信，并可以有效地共享稀缺的公有IPv4地址 資源。本發(fā)明的特殊的IPv6地址格式如圖2所示，充分利用了 IPv6的地址空間，把相關(guān) 的信息均在地址中編碼。a)運(yùn)營商為每個寬帶接入服務(wù)器預(yù)留一個/48的IPv6公有地址，如 2001:db8:a4a6::/48。b)由寬帶接入服務(wù)器為每個用戶分配的/64前綴的構(gòu)成規(guī)則為比特48-55為 IPv4地址a. b. cd的第四段8位，即d，比特56-63為復(fù)用IPv4地址的第k個用戶，如IPv4 地址段為192. 168. 1. 0/30，復(fù)用比為16，則共有16個用戶共享192. 168. 1. 1這個地址，這 16個用戶所得到的/64的前綴如表3第2列所示。c)該前綴包括一個嵌入共享IPv4地址能與IPv4互通的的特殊IPv6地址，該地 址的構(gòu)成規(guī)則為比特64-95為IPv4地址，比特96-99為復(fù)用比的比特表示，比特104-111 為為復(fù)用該IPv4地址的第k個用戶，比特100-103和比特112-127為全0，這16個用戶所 得到的特殊IPv6地址如表3第5列所示。值得指出的是特殊IPv6地址的后16位均為0，因此與SLAAC模式產(chǎn)生的普通 IPv6地址不會發(fā)生沖突。(2)共享公有IPv4地址的端口映射根據(jù)公式，若R= 128，則第k臺計算機(jī)所能夠使用的端口范圍為，即k，128+k，
256+k, 384+k, 512+k, 640+k, 768+k, 896+k, 1024+k,......，其中 η 的取值范圍為 0-511，k 的
取值范圍為0-127。注意這個端口的范圍對于目標(biāo)端口和原端口都是適用的。對于目標(biāo)端 口的情況，其他IPv4計算機(jī)連接到同一 IPv4目標(biāo)地址，不同目標(biāo)端口的請求將被送到根據(jù) 上述公式定義的不同的計算機(jī)。對于源端口的情況，使用同一 IPv4地址的不同的計算機(jī)必 須嚴(yán)格遵守上述公式定義的端口，否則網(wǎng)絡(luò)將會把不符合規(guī)定的分組丟棄。家庭網(wǎng)關(guān)負(fù)責(zé) 進(jìn)行端口映射以符合上述公式的定義。(3)采用二級翻譯器的IPv4/IPv6分組翻譯方法本發(fā)明采用二級翻譯器的方法，第一級為1:N無狀態(tài)IPv4/IPv6翻譯器設(shè)置在寬 帶接入服務(wù)器(BRAS)側(cè)進(jìn)行無狀態(tài)共享公有IPv4地址的IPv4/IPv6分組翻譯，第二級為 用戶家庭網(wǎng)關(guān)，進(jìn)行1 1的無狀態(tài)的地址翻譯和端口映射的IPv4/IPv6分組翻譯隧道封裝/ 解封裝。家庭網(wǎng)關(guān)的特點(diǎn)為采用目前最流行的使用DHCP分配IPv4地址，采用SLAAC分配 IPv6地址給用戶計算機(jī)的方法，具有最好的適用性。(4) RFC2473 封裝 / 解封裝本發(fā)明在基本的非對稱數(shù)字用戶環(huán)線的IPv4/IPv6翻譯方法的基礎(chǔ)上，增加了 RFC2473封裝/解封裝，具有完全保留IPv4分組的頭結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，同時保持了基本的非對稱 數(shù)字用戶環(huán)線的IPv4/IPv6翻譯方法的特點(diǎn)，如核心網(wǎng)翻譯器無狀態(tài)，支持雙向發(fā)起的通 信等特點(diǎn)。
權(quán)利要求
1.一種面向運(yùn)營商非對稱數(shù)字用戶環(huán)線的IPv4/IPv6翻譯和隧道組合方法，其特征在 于，在翻譯和RFC2473封裝/解封裝之前，運(yùn)營商為每個寬帶接入服務(wù)器預(yù)留一段公有IPv4 地址并決定其共享的復(fù)用比R，為每個寬帶接入服務(wù)器預(yù)留一段前綴長度為/48的IPv6公 有地址段；為共享該段IPv4地址的不同用戶構(gòu)造分配給該用戶的前綴長度為/64的不同的 IPv6地址段，其中包括用于該用戶與IPv4互聯(lián)網(wǎng)互通的一個特殊的IPv6地址和用于該用 戶與IPv6互聯(lián)網(wǎng)通信的普通的IPv6地址；為每個用戶上聯(lián)的家庭網(wǎng)關(guān)配置該用戶所使用 的共享的公有IPv4地址、及其復(fù)用比R和該用戶的共享序列號k ；用戶的計算機(jī)通過家庭 網(wǎng)關(guān)從寬帶接入服務(wù)器獲得屬于上述前綴長度為/64的IPv6地址段，同時獲得域名服務(wù)器 的地址，家庭網(wǎng)關(guān)根據(jù)所述IPv6的/64前綴通過無狀態(tài)IPv6地址配置協(xié)議SLAAC為用戶 計算機(jī)配置IPv6地址，通過DHCP協(xié)議為用戶計算機(jī)分配IPv4地址，以及所述域名服務(wù)器 的地址，所述方法包括以下步驟51用戶計算機(jī)通過常規(guī)域名服務(wù)器查詢域名，若域名服務(wù)器僅返回A記錄，則執(zhí)行步 驟S2，若域名服務(wù)器返回AAAA記錄，則執(zhí)行步驟S3 ；52用戶計算機(jī)發(fā)送IPv4分組，該用戶的家庭網(wǎng)關(guān)接收所述IPv4分組，進(jìn)行1:1分組 翻譯并進(jìn)行RFC2473封裝，得到的IPv6分組并轉(zhuǎn)發(fā)，執(zhí)行步驟S4 ；53用戶計算機(jī)發(fā)送IPv6分組，該用戶的家庭網(wǎng)關(guān)接收所述IPv6分組，直接進(jìn)行IPv6 分組轉(zhuǎn)發(fā)；54寬帶接入服務(wù)器根據(jù)分組中目標(biāo)地址對IPv6分組進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)，若目標(biāo)地址為特殊 IPv6地址前綴，發(fā)至1:N無狀態(tài)IPv4/IPv6翻譯器，否則，直接發(fā)至IPv6互聯(lián)網(wǎng)；55:1:N無狀態(tài)IPv4/IPv6翻譯器接收IPv6分組，將其翻譯為IPv4分組，進(jìn)行RFC2473 解封裝并轉(zhuǎn)發(fā)；56全球互聯(lián)網(wǎng)上的目標(biāo)IPv4計算機(jī)接收IPv4分組；57所述目標(biāo)IPv4計算機(jī)向所述用戶計算機(jī)發(fā)送IPv4分組；58:1:N無狀態(tài)IPv4/IPv6翻譯器接收IPv4分組，將其翻譯為IPv6分組，進(jìn)行RFC2473 封裝并轉(zhuǎn)發(fā)；59家庭網(wǎng)關(guān)接收IPv6分組，進(jìn)行1:1分組翻譯，進(jìn)行RFC2473解封裝和轉(zhuǎn)發(fā)；510所述用戶計算機(jī)接收分組；511返回步驟S2。
2.如權(quán)利要求1所述的非對稱數(shù)字用戶環(huán)線的IPv4/IPv6翻譯和隧道組合通信方法， 其特征在于，所述復(fù)用比R為2的整數(shù)倍并小于或等于256，所述共享序列號k的取值范圍 是0到R-I，計算機(jī)能夠使用的端口號用取模的方法定義k = P% R，其中％為取模運(yùn)算符， P是端口號。
3.如權(quán)利要求2所述的非對稱數(shù)字用戶環(huán)線的IPv4/IPv6翻譯和隧道組合通信方法， 其特征在于，所述為共享該段IPv4地址的不同用戶構(gòu)造分配給該用戶的前綴長度為/64的 不同的IPv6地址段的方式如下Sl-I 在所述預(yù)留/48的IPv6公有地址中，為所述每個共享IPv4地址的用戶構(gòu)造與 IPv4互聯(lián)網(wǎng)通信的特殊IPv6地址，編址格式包括前綴構(gòu)造和后綴構(gòu)造；S1-2 在預(yù)留的IPv4地址段中，取出一個公有IPv4地址a. b. c. d，共享此地址的每個用戶的特殊IPv6地址前綴的構(gòu)成規(guī)則為比特0-47為所述預(yù)留的/48的IPv6公有地址前 綴，比特48-55為所述IPv4地址a. b. c. d的第四段8位，即d，比特56-63為共享所述IPv4 地址的第k個用戶的數(shù)字K的比特表示，因此每個用戶得到的IPv6的前綴長度為64 ；比特 64-95為所述公有IPv4地址，后綴的構(gòu)成規(guī)則為比特96-99為復(fù)用比的比特表示，比特 104-111為為共享所述IPv4地址的第k個用戶的數(shù)字K的比特表示，比特100-103和比特 112-127 為全 0 ；51-3仿照Sl-l、Sl-2的方法定義表示整個IPv4互聯(lián)網(wǎng)用戶的特殊的IPv6地址前綴， 但是，前綴構(gòu)造中，d = 255和k = 255 ；該前綴長度為64 ；比特64-95為互聯(lián)網(wǎng)用戶的IPv4 地址，后綴為全0。
4.如權(quán)利要求3所述的非對稱數(shù)字用戶環(huán)線的IPv4/IPv6翻譯和隧道組合通信方法， 其特征在于，所述步驟S2具體包括52-1判斷分組版本，若為IPv4，執(zhí)行步驟S2-2至2_4，若為IPv6，執(zhí)行步驟S2-5 ；S2-2 目標(biāo)地址翻譯為按照S1-3構(gòu)造的特殊的IPv6地址，目標(biāo)端口不變；S2-3 源地址翻譯為嵌入共享公有IPv4地址的、按照S1-2構(gòu)造的特殊IPv6地址，源端 口作端口映射；S2-4 進(jìn)行分組翻譯并進(jìn)行RFC2473封裝；S2-5 直接發(fā)送IPv6分組。
5.如權(quán)利要求3所述的非對稱數(shù)字用戶環(huán)線的IPv4/IPv6翻譯和隧道組合通信方法， 其特征在于，所述步驟S5具體包括S5-1 目標(biāo)地址從表示整個IPv4互聯(lián)網(wǎng)用戶的特殊的IPv6地址前綴中得到IPv4地 址，目標(biāo)端口不變，S5-2 源地址從所述嵌入共享公有IPv4地址的特殊IPv6地址中得到該用戶的IPv4地 址，若源端口不符合端口號P的范圍，丟棄分組，若源端口符合權(quán)端口號P的范圍，源端口不 變；S5-3 進(jìn)行分組翻譯并進(jìn)行RFC2473解封裝；S5-4 發(fā)送IPv4分組。
6.如權(quán)利要求3所述的非對稱數(shù)字用戶環(huán)線的IPv4/IPv6翻譯和隧道組合通信方法， 其特征在于，所述步驟S8具體包括S8-1 目標(biāo)地址翻譯為嵌入共享公有IPv4地址的該用戶特殊IPv6地址，目標(biāo)端口不變；S8-2 源地址翻譯為表示整個IPv4互聯(lián)網(wǎng)用戶的特殊的IPv6地址，源端口不變；S8-3 進(jìn)行分組翻譯并進(jìn)行RFC2473封裝；58-4發(fā)送IPv6分組。
7.如權(quán)利要求3所述的非對稱數(shù)字用戶環(huán)線的IPv4/IPv6翻譯和隧道組合通信方法， 其特征在于，所述步驟S9具體包括59-1判斷目標(biāo)地址是否為嵌入共享公有IPv4地址的特殊IPv6地址，若是，執(zhí)行步驟 S9-2至S9-5，若不是，執(zhí)行步驟S9-6 ；S9-2 目標(biāo)地址從嵌入共享公有IPv4地址的特殊IPv6地址中得到所述用戶的IPv4地 址，目標(biāo)端口作端口映射；S9-3 源地址從表示整個IPv4互聯(lián)網(wǎng)用戶的特殊的IPv6地址中得到IPv4地址，源端 口不變；S9-4 進(jìn)行分組翻譯并進(jìn)行RFC2473解封裝； S9-5 發(fā)送IPv4分組，結(jié)束返回； S9-6:直接發(fā)送IPv6分組。
8.如權(quán)利要求1 7中任一項(xiàng)所述非對稱數(shù)字用戶環(huán)線的IPv4/IPv6翻譯和隧道組合 通信方法，其特征在于，所述家庭網(wǎng)關(guān)為專用設(shè)備或在用戶計算機(jī)上由軟件實(shí)現(xiàn)。
全文摘要
本發(fā)明公開了面向運(yùn)營商非對稱數(shù)字用戶環(huán)線的IPv4/IPv6翻譯和隧道組合方法，涉及計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)領(lǐng)域，該方法中在寬帶接入服務(wù)器側(cè)進(jìn)行1:N無狀態(tài)的IPv4/IPv6翻譯并進(jìn)行RFC2473封裝/解封裝，并對每個用戶上聯(lián)的家庭網(wǎng)關(guān)分配單一的IPv6/64前綴，該前綴既包含普通的IPv6地址，也包含一個嵌入共享公有IPv4地址的特殊IPv6地址，在用戶的家庭網(wǎng)關(guān)上對于該特殊的IPv6地址進(jìn)行包含端口沖突檢測的IPv4/IPv6翻譯并進(jìn)行RFC2473封裝/解封裝，家庭網(wǎng)關(guān)對用戶的計算機(jī)分配共享的公有IPv4地址和普通IPv6地址，使用戶可以共享稀缺的公有IPv4地址，與全球IPv4互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行雙向發(fā)起的不需要應(yīng)用層網(wǎng)關(guān)的端對端的通信，同時可以和全球IPv6互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行全功能通信。
文檔編號H04L12/56GK102143250SQ20111007687
公開日2011年8月3日 申請日期2011年3月29日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月29日
發(fā)明者包叢笑, 李星, 翟宇, 韓國梁 申請人:清華大學(xué)