CN100534218C - 一种实现移动IPv4节点与IPv6通信节点通信的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种实现IPv4移动节点与IPv6通信节点通信的方法，其核心是：在现有Mobile IPv4技术的基础上，通过在IPv4网络和IPv6网络之间设置NAT-PT网关；扩展家乡代理的功能使其能把IPv4移动节点的转交地址通知NAT-PT网关；扩展NAT-PT网关的功能使其能建立从NAT-PT网关到IPv4移动节点的转交地址的隧道并通过隧道把从IPv6通信节点发往IPv4移动节点的数据报文直接发送到IPv4移动节点的转交地址，从而不但实现了IPv4移动节点与IPv6通信节点的通信，并且从IPv6通信节点发往IPv4移动节点的数据报文无需经过家乡代理，减轻了家乡代理的负担，同时提高了路由效率。

Description

一种实现移动IPv4节点与IPv6通信节点通信的方法

技术领域

本发明涉及通信领域，具体涉及一种实现IPv4移动节点与IPv6通信节点通信的方法。

背景技术

随着网络技术的发展和网络规模的扩大，IPv4(Internet Protocol version 4)已经不能满足网络发展的要求。IPv6(Internet Protocol version 6)作为IPv4的替代版本，能够提供巨大的地址空间，并具有许多IPv4所不具备的新特性，受到了越来越多的重视。由于我国拥有的IPv4地址数量很少，地址枯竭的问题尤为突出，我国正大力推进IPv6的研究和发展。另一方面，随着人们对移动通信需求的日益增加，对移动通信的研究也达到了前所未有的高度。

为了解决移动通信的问题，人们引入了Mobile IP(移动IP)技术。Mobile IP技术的一个显著特点是IPv4移动节点的移动对于网络层上所承载的应用具有透明性。简单地说，就是IPv4移动节点在不同的网络之间移动，传输层及传输层以上的应用都不必改变通信的源地址和目的地址，从而保持通信的连续性。

目前，对Mobile IP技术的研究已经取得一定成效。IETF在2002年和2004年分别提出了Mobile IPv4(在RFC3344中定义)协议和Mobile IPv6(在RFC3775中定义)协议，很好地解决了在纯IPv4网络和纯IPv6网络的移动通信问题。然而，IPv6取代IPv4不是一朝一夕的事情，IPv4和IPv6将长期共存。因此，解决异构网络(这里指IPv4和IPv6网络)之间的移动通信问题，具有十分重要的意义。

异构网络的移动通信问题，大致有下面六种情况：

1、移动节点及其家乡代理处于IPv6网络，通信节点处于IPv4网络；

2、移动节点及其家乡代理处于IPv4网络，通信节点处于IPv6网络；

3、移动节点的家乡代理处于IPv6网络，通信节点处于IPv4网络，移动节点在IPv6网络和IPv4网络之间移动；

4、移动节点的家乡代理处于IPv6网络，通信节点处于IPv6网络，移动节点在IPv6网络和IPv4网络之间移动；

5、移动节点的家乡代理处于IPv4网络，通信节点处于IPv4网络，移动节点在IPv4网络和IPv6网络之间移动；

6、移动节点的家乡代理处于IPv4网络，通信节点处于IPv6网络，移动节点在IPv4网络和IPv6网络之间移动。

目前，IETF还没有提出上述问题的解决方案。公开的资料表明，国内已有单位针对上面的第一种情况提出了一种解决方案，并提交了专利申请(专利申请号为200510105560.4)，但该解决方案并不适用于上述的另外五种情况。本发明的目的就是针对上述的第二种情况提出一种解决方案。

本发明涉及Mobile IPv4技术。下面首先结合图1说明Mobile IPv4的基本原理：

1、移动代理(包括外地代理和家乡代理)通过代理广告消息(Agent AdvertisementMessage)表明它们的存在。移动节点也可以选择性地通过代理请求消息(Agent SolicitationMessage)请求所在链路的移动代理向其发送代理广告消息。

2、移动节点接收移动代理广告消息，并根据此消息判断自己处于家乡网络还是外地网络。

3、如果移动节点发现自己处于家乡网络，则采用与普通固定节点一样的方式工作；如果移动节点发现自己从外地网络返回家乡网络，则向家乡代理注销。

4、如果移动节点发现自己移动到外地网络，则从外地网络获得一个转交地址。转交地址可以由外地代理指派，也可以通过DHCP等方式获取。

5、移动节点向其家乡代理注册新的转交地址。注册请求消息和注册响应消息一般要经过外地代理。

6、发往移动节点的数据报文被其家乡代理截获，并通过隧道转发。隧道的终点为移动节点的转交地址，数据报文最终被转发到移动节点。

7、在相反方向上，移动节点通过标准的IP路由机制，直接把数据报文发送给其通信节点，不必经过家乡代理。

在Mobile IPv4中，移动节点移动到外地网络之后，并没有把新的转交地址通知通信节点。通信节点实际上不知道移动节点已经移动，它向移动节点发送数据报文的时候只是简单地以移动节点的家乡地址作为目的地址。这样，通信节点发送的数据报文就被路由到移动节点的家乡网络，并被家乡代理截获，最后由家乡代理通过隧道把数据报文发送给移动节点。而在相反方向上，移动节点则直接把数据报文发往通信节点。可见，数据报文的路由路径构成了一个三角形，因此这种通信方式称为“三角路由”方式。

如前所述，IPv6将与IPv4长期共存。目前，主要有三种技术支持处于IPv6网络的节点和处于IPv4网络的节点之间的通信，即双栈技术、隧道技术以及NAT-PT技术。

NAT-PT(即网络地址转换—协议转换)技术的基本原理是，在IPv4网络和IPv6网络之间设置网关(称为NAT-PT网关)，对不同协议版本的数据报文进行地址转换和协议转换，即从IPv4网络发往IPv6网络的数据报文要转换成IPv6格式的报文；从IPv6网络发往IPv4网络的数据报文要转换成IPv4格式的报文。NAT-PT网关负责维护一个IPv4地址池和一张IPv4地址和IPv6地址的映射表。对于IPv6到IPv4的地址转换，NAT-PT网关从地址池中分配一个可用的IPv4地址映射IPv6地址；对于IPv4到IPv6的地址转换，NAT-PT网关则在IPv4地址前面加上一个96位的NAT-PT网关前缀。映射表记录了这些映射关系，以供NAT-PT网关在随后的通信过程中查询。

下面结合图2用实例说明NAT-PT网关的工作原理。

在图2中，左右两边分别是IPv4网络和IPv6网络；中间是NAT-PT网关，它维护着一个有100个IPv4地址的地址池(假设地址范围从202.116.78.1到202.116.78.100)，并且其NAT-PT网关前缀为3333::0/96；节点A处于IPv4网络，其地址为202.38.100.3；节点B处于IPv6网络，其地址为2001::1。

当节点A发起向节点B的通信(即数据报文从IPv4节点发往IPv6节点)时，NAT-PT网关把节点B的地址映射为一个IPv4地址(假设映射为202.116.78.26)，则节点A发送的报文直接用202.116.78.26作为目的地址。当此报文到达NAT-PT网关时，NAT-PT网关根据映射关系把报文的目的地址改成节点B的地址(即2001::1)，并且在IPv4源地址前面加上NAT-PT网关前缀后作为IPv6源地址(即3333::202.38.100.3)。此外，NAT-PT网关还会对报文格式作一定的转换，最后把报文发送给处在IPv6网络的节点B。

当节点B发起向节点A的通信(即数据报文从IPv6节点发往IPv4节点)时，NAT-PT网关在节点A的IPv4地址前面加上IPv6前缀，作为节点A的IPv6地址(即3333::202.38.100.3)。节点B在发送数据报文时就用这个地址作为目的地址。当此数据报文到达NAT-PT网关时，NAT-PT根据映射关系把报文的目的地址改成节点A的地址(即202.38.100.3)，并且从地址池中分配一个IPv4地址(假设为202.116.78.36)映射节点B的IPv6地址。此外，NAT-PT网关还会对报文格式作一定的转换，最后把报文发送给处在IPv4网络的节点A。

从上述背景技术可以看到，Mobile IPv4解决了IPv4移动节点在IPv4网络的移动问题，而NAT-PT解决了IPv4节点和IPv6节点的通信问题，直接把两者结合起来就可以得到实现IPv4移动节点和IPv6通信节点通信的一种方案。下面结合图3说明这种方案的基本原理：

1、在IPv4网络中，当IPv4节点移动到外地网络时，首先获得IPv4转交地址，然后通过注册消息向家乡代理注册。

2、IPv6通信节点向IPv4移动节点发送数据报文时，首先获得IPv4移动节点家乡地址对应的IPv6地址作为数据报文的目的地址，源地址为IPv6通信节点的IPv6地址。

3、该数据报文被路由到NAT-PT网关。NAT-PT网关把IPv6数据报文转换为IPv4数据报文，其中数据报文的源地址被转换为从NAT-PT网关IPv4地址池中分配的一个IPv4地址，目的地址被转换为IPv4移动节点的家乡地址。

4、转换后的数据报文将被路由到家乡网络，并被IPv4移动节点的家乡代理截获。家乡代理通过隧道把此数据报文发送到IPv4移动节点的转交地址。

5、IPv4移动节点向IPv6通信节点发送数据报文时，源地址为IPv4移动节点的家乡地址，目的地址为上述经过NAT-PT网关转换后的IPv6通信节点的IPv4地址。

6、此数据报文被路由到NAT-PT网关，NAT-PT网关对其进行转换，源地址为IPv4移动节点的家乡地址所对应的IPv6地址(在家乡地址前面加上96位的NAT-PT前缀)，目的地址为IPv6通信节点的IPv6地址。最后，数据报文被发送到IPv6通信节点。

上述技术方案虽然实现了IPv4移动节点和IPv6通信节点的通信，但由于采用了“三角路由”方式，家乡代理的负担较重，而且路由效率不高。

发明内容

鉴于上述现有技术方案的不足，本发明的目的是提供一种实现IPv4移动节点与IPv6通信节点通信的方法。通过该方法，不但实现了IPv4移动节点与IPv6通信节点的通信，而且从IPv6通信节点发往IPv4移动节点的数据报文无需经过IPv4移动节点的家乡代理，从而避免了上述的“三角路由”问题，大大减轻了家乡代理的负担，并且提高了路由的效率。

本发明的目的是这样实现的：

1、在IPv4网络与IPv6网络之间设置NAT-PT网关。

2、扩展家乡代理的功能，使其能够以向IPv6通信节点发送绑定更新消息的方式把IPv4移动节点获得的转交地址通知NAT-PT网关。绑定更新消息含有IPv4移动节点的家乡地址、转交地址以及绑定的有效时间。

IPv4移动节点移动到外地网络之后，获得转交地址并通过注册请求消息通知其家乡代理，家乡代理则把此转交地址通知NAT-PT网关。由于NAT-PT网关是网络层的设备，家乡代理难以与其建立一种直接通信的关系，因此，本发明采用由家乡代理向IPv6通信节点发送绑定更新消息的方式通知NAT-PT网关。绑定更新消息的源地址是家乡代理的地址，目的地址是IPv6通信节点的IPv4地址。由于绑定更新消息是从IPv4网络发往IPv6网络的，它会被路由到NAT-PT网关。NAT-PT网关截获并处理此绑定更新消息就能够知道IPv4移动节点的转交地址及其有效时间。

家乡代理在向IPv6通信节点发送绑定更新消息之前，必须知道与IPv4移动节点通信的IPv6通信节点的IPv4地址，家乡代理可以通过以下方式获得这个地址：

IPv6通信节点与IPv4移动节点建立通信关系之后，IPv6通信节点向IPv4移动节点发出的第一个数据报文会被路由到家乡网络。家乡代理截获此数据报文，分别从此数据报文的源地址域和目的地址域获得IPv6通信节点的IPv4地址和IPv4移动节点的家乡地址，并建立映射关系表。当IPv4移动节点移动到外地网络并成功地完成向家乡代理发起的注册后，家乡代理从上述映射关系表中查找到与此IPv4移动节点建立通信关系的IPv6通信节点的IPv4地址，并以此地址作为绑定更新消息的目的地址。

3、扩展NAT-PT网关的功能，使其具备以下功能：

(1)能够拦截由IPv4移动节点的家乡代理发往IPv6通信节点的绑定更新消息，并对此消息进行处理和响应。

(2)能够创建、维护以及更新IPv4移动节点的家乡地址及其转交地址的绑定缓存。

(3)能够借助(2)所述的绑定缓存建立通往IPv4移动节点的转交地址的隧道并通过此隧道把由IPv6通信节点发往IPv4移动节点的数据报文发送到IPv4移动节点的转交地址。

在上述(1)中，NAT-PT网关截获绑定更新消息后，首先从绑定更新消息中读取IPv4移动节点的家乡地址，然后以此为关键词搜索绑定缓存。如果找不到相应条目，则在绑定缓存中新增一个绑定(此绑定包含了IPv4移动节点的家乡地址与其转交地址的绑定关系以及此绑定关系的有效时间)，然后向IPv4移动节点的家乡代理发送绑定响应消息。相反地，如果NAT-PT在绑定缓存中找到相应条目，则根据绑定更新消息更新绑定缓存中的条目，然后向IPv4移动节点的家乡代理发送响应消息。

在上述(3)中，用隧道传输的目的是为了保证IPv4移动节点的移动对于网络层上所承载的应用的透明性。建立隧道实际上就是用新的IPv4IP头封装原来的IPv4数据报文。在外层的IP头中，源地址为NAT-PT网关的IPv4地址，目的地址为IPv4移动节点的转交地址，这样就保证了数据包能够直接发送到IPv4移动节点。而在内层的IP头中，源地址为IPv6通信节点的IPv4地址，目的地址为IPv4移动节点的家乡地址。数据报文到达IPv4移动节点的转交地址后，通过解封装(由外地代理负责或者直接由IPv4移动节点负责)就可以获得内层的数据报文。由于内层数据报文的源地址是IPv6通信节点的IPv4地址，目的地址是IPv4移动节点的家乡地址，所以，对于IPv4移动节点的上层应用来说，IPv4移动节点的移动是完全透明的。

除了上述几点外，本发明的实施还必须利用现有的Mobile IPv4的一些技术，主要包括：

1、移动代理通过代理广告消息表明它们的存在。IPv4移动节点也可以选择性地通过代理请求消息请求所在链路的移动代理向其发送代理广告消息。

2、IPv4移动节点接收移动代理广告消息，并根据此消息判断自己处于家乡网络还是外地网络。

3、如果IPv4移动节点发现自己处于家乡网络，则采用与普通的固定节点一样的方式工作；如果IPv4移动节点发现自己从外地网络返回家乡网络，则向家乡代理注销。

4、如果IPv4移动节点发现自己移动到外地网络，则从外地网络获得一个转交地址。转交地址可以由外地代理指派，也可以通过DHCP等方式获取。

5、IPv4移动节点向其家乡代理注册新的转交地址。注册请求消息和注册响应消息一般要经过外地代理。

6、IPv4移动节点往通信节点发送数据报文时，通过标准的IP路由机制，直接把数据报文发送给其通信节点。

附图说明

图1为Mobile IPv4技术的基本原理示意图；

图2为NAT-PT网关的工作原理图；

图3为用NAT-PT网关加上三角路由解决IPv4移动节点与IPv6通信节点通信方法的原理图；

图4为本发明示意图。

具体实施方式

本发明提供了一种实现IPv4移动节点和IPv6通信节点通信的方法，其基本思想是：在IPv4网络和IPv6网络之间设置NAT-PT网关，并把Mobile IPv4技术中家乡代理的一部分功能转移到NAT-PT网关，从而不但实现了IPv4移动节点和IPv6通信节点的通信，而且大大减轻了家乡代理的负担，提高了路由效率。

下面给出本发明的一个实例，并结合图4详细说明本发明的具体实施方式。

1、IPv4移动节点通过移动代理发出的代理广告消息获知自己已经到达外地网络。

移动代理(包括家乡代理和外地代理)会伪周期性地在所在网络发送代理广告消息以表明它们的存在。IPv4移动节点也可以通过向移动代理发送代理请求消息请求移动代理向自己发送代理广告。

代理广告消息实际上是ICMP路由广告消息的一种扩展消息。移动代理会在代理广告消息中指明自己充当家乡代理还是外地代理；如果充当外地代理，移动代理还会在代理广告消息中附带一定数量的转交地址，并指定是否要求IPv4移动节点在后续的注册、通信过程中发送的数据报文必须经过外地代理。IPv4移动节点发送的代理请求消息也是一种ICMP路由请求消息，所不同的只是消息的生存时间(TTL)必须设置为1。

IPv4移动节点根据所接收的代理广告消息就可以判断自己是否已经到达外地网络。

2、IPv4移动节点在所在的外地网络获得一个转交地址。

在Mobile IPv4中，当IPv4移动节点处于外地网络时，家乡代理是通过隧道把被它截获的发往IPv4移动节点家乡地址的数据包转发给IPv4移动节点的，转交地址实际上就是隧道的终点。

转交地址可以由外地代理指派，也可以通过DHCP等方式获取。由外地代理指派时，IPv4移动节点获得的转交地址实际上是外地代理的一个IP地址。这种方式允许多个IPv4移动节点共用一个转交地址，不会对面临枯竭的IPv4地址空间造成太大负担。而通过DHCP等方式获取的转交地址则不能共用，这就给地址空间带来负担，但这种方式对于还没有设置外地代理的外地网络而言是很有用的。

3、IPv4移动节点通过注册请求消息向其家乡代理注册新的转交地址。

IPv4移动节点向其家乡代理发送的注册请求消息可以经过外地代理或者不经过外地代理直接发送。具体地，如果转交地址是由外地代理指派的，则注册请求必须经过外地代理；否则，取决于IPv4移动节点所收到的代理广告是否要求注册请求一定要经过外地代理。一般来说，出于计费等方面的考虑，注册请求消息是要经过外地代理，然后再发送到家乡代理的。

另外，出于安全性的考虑，注册请求消息会包含若干个扩展的认证头部。

4、家乡代理收到注册请求后，如果接受该请求，则创建或者更新IPv4移动节点的家乡地址与其转交地址的绑定关系，并向IPv4移动节点发送注册响应消息表示接受请求；否则，向IPv4移动节点发送注册响应消息表示拒绝。

IPv4移动节点的家乡地址和转交地址的绑定关系是有一定的有效期的。在有效期内，如果家乡代理没有收到IPv4移动节点新的注册请求消息，则家乡代理在此有效期耗尽的时候把这个绑定关系删除。

5、在上一步骤中，如果家乡代理接受请求，则以向IPv6通信节点发送绑定更新消息的方式把IPv4移动节点的转交地址通知NAT-PT网关。

此绑定更新消息包含IPv4移动节点的家乡地址、转交地址，以及绑定的有效时间。这个有效时间跟家乡代理上的有效时间是一致的。

上述绑定更新消息的源地址为家乡代理的地址，目的地址为IPv6通信节点的IPv4地址。

为了确定绑定更新消息的目的地址，在向IPv6通信节点发送绑定更新消息之前，家乡代理首先查询由其维护的保存了IPv4移动节点和其IPv6通信节点的通信关系的映射关系表。通过以IPv4移动节点的家乡地址作为关键词搜索该表，家乡代理就可以知道正在与IPv4移动节点通信的那个IPv6通信节点的IPv4地址了。

上述保存了IPv4移动节点的地址和与其通信的IPv6通信节点的IPv4地址的对应关系的映射关系表是通过下面的方式建立的：

IPv6通信节点与IPv4移动节点建立通信关系之后，IPv6通信节点向IPv4移动节点发出的第一个数据报文仍然通过三角路由方式被路由到家乡网络。当此数据报文到达IPv4移动节点的家乡网络时，家乡代理截获此数据报文，然后分别从此数据报文的源地址域和目的地址域获得IPv6通信节点的IPv4地址和IPv4移动节点的地址，于是就可以建立映射关系。

6、NAT-PT网关截获并处理上述绑定更新消息。

由于上述绑定更新消息是从IPv4移动节点的家乡代理发往IPv6通信节点的，它会被路由到NAT-PT网关，NAT-PT网关就可以处理绑定更新消息了。

如果NAT-PT网关接受此绑定更新，则创建或者更新保存了IPv4移动节点的家乡地址与其转交地址对应关系的绑定缓存，并向IPv4移动节点的家乡代理发送绑定更新响应表示更新成功；如果NAT-PT网关由于负荷太重等原因不能接受此绑定更新，则向IPv4移动节点的家乡代理发送绑定更新响应表示失败，在这种情况下，IPv4移动节点与IPv6通信节点的通信以背景技术部分所述的“三角路由”方式进行。

无论哪种情况，上述绑定更新消息都不再转发到IPv6通信节点。

在上述绑定缓存中，IPv4移动节点的家乡地址与其转交地址的对应关系也是有一定的有效期的。这个有效期直接从绑定更新消息中复制下来。在有效期内，如果NAT-PT网关没有收到新的绑定更新消息，则NAT-PT网关会在有效期耗尽的时候把对应的映射关系从绑定缓存中删除。

7、IPv4移动节点的家乡代理收到NAT-PT网关的绑定更新响应并作相应处理。

如果家乡代理从NAT-PT网关发回的绑定更新响应中获悉NAT-PT网关已经进行了绑定更新，则会做相应记录，并且在绑定时间将要耗尽的时候根据需要向NAT-PT重新发送绑定更新消息。

如果家乡代理获悉NAT-PT拒绝了绑定更新，则做相应记录，并在一定时间后重新发送绑定更新消息。

8、从IPv6通信节点发往IPv4移动节点的数据报文被路由到NAT-PT网关，由NAT-PT网关转换成IPv4格式后通过隧道发往IPv4移动节点的转交地址。

数据报文到达NAT-PT网关后，NAT-PT网关首先用常规的方法把数据报文的目的地址和源地址转换成IPv4形式。转换之后，数据报文的源地址为IPv6通信节点的IPv4地址，目的地址为IPv4移动节点的家乡地址。

然后，NAT-PT网关用IPv4移动节点的家乡地址为关键词搜索绑定缓存。如果找到相应的条目，则用隧道把转换后的数据报文发送到IPv4移动节点的转交地址。否则，只能用背景技术部分所述的三角路由方式发送数据报文。

用隧道方式发送时，NAT-PT网关用新的IP头封装转换后的数据报文。以IPv4移动节点的转交地址作为新的目的地址，NAT-PT网关的IPv4地址作为源地址。这样，转换后的数据报文就可以通过隧道直接发送到IPv4移动节点的转交地址，无需经过家乡代理。

经过封装的数据报文到达IPv4移动节点的转交地址后，通过解封装(由外地代理负责或者直接由IPv4移动节点负责)去掉外层的IP头，就可以得到内层的数据报文。由于内层的数据报文的源地址是IPv6通信节点的IPv4地址，目的地址是IPv4移动节点的家乡地址，因此IPv4移动节点的移动对于上层的应用来说是完全透明的。

9、从IPv4移动节点发往IPv6通信节点的数据报文按照标准的IP路由机制发送。这些数据报文到达NAT-PT后，由NAT-PT网关对数据报文进行常规的处理之后，再发送给IPv6通信节点。

从IPv4移动节点发出的数据报文，源地址为IPv4移动节点的家乡地址，目的地址为IPv6通信节点的IPv4地址。

当此数据报文到达NAT-PT网关后，NAT-PT网关在IPv4移动节点家乡地址的前面加上一个96位的NAT-PT前缀作为转换后的数据报文的源地址，并从已有的映射关系找到IPv6通信节点的IPv6地址作为转换后的数据报文的目的地址。

此外，NAT-PT网关还会根据需要对数据报文的其他部分作相应的处理。转换后的数据报文最终被发送到IPv6通信节点。

通过上述具体实施实例可以看出，本发明在充分利用现有Mobile IPv4技术的基础上，通过在IPv4网络和IPv6网络设置NAT-PT网关；扩展IPv4移动节点的家乡代理的功能使其能以向IPv6通信节点发送绑定更新消息的方式把IPv4移动结点的转交地址通知NAT-PT网关；扩展NAT-PT网关的功能使其能通过隧道把从IPv6通信节点发出的数据报文直接发送到IPv4移动节点的转交地址，从而不但实现了IPv4移动节点和IPv6通信节点的通信，而且从IPv6通信节点发往IPv4移动节点的数据报文无需经过家乡代理，解决了三角路由问题，从而减轻了家乡代理的负担，提高了路由效率。

Claims (4)

1、一种实现IPv4移动节点与IPv6通信节点通信的方法，其特征在于：

A、在IPv4网络和IPv6网络之间设置NAT-PT网关；

B、家乡代理以向IPv6通信节点发送绑定更新消息的方式把IPv4移动节点的转交地址通知NAT-PT网关；

C、NAT-PT网关截获并处理上述绑定更新消息，创建或更新其绑定缓存，绑定缓存包括IPv4移动节点及其转交地址的绑定关系以及该绑定关系的有效时间；

D、从IPv6通信节点发往IPv4移动节点的数据报文到达NAT-PT网关时，由NAT-PT网关转换成IPv4数据报文后通过隧道发送到IPv4移动节点的转交地址。

2、根据权利要求1所述的实现IPv4移动节点与IPv6通信节点通信的方法，其特征在于所述步骤B具体包括：

①家乡代理向IPv6通信节点发送绑定更新消息，该消息包含IPv4移动节点的家乡地址、转交地址，以及绑定的有效时间；

②绑定更新消息的源地址为家乡代理地址，目的地址为IPv6通信节点的IPv4地址；

③IPv6通信节点的IPv4地址是通过以下方式获取的：IPv6通信节点与IPv4移动节点建立通信关系之后，IPv6通信节点向IPv4移动节点发出的第一个数据报文会被路由到家乡网络，家乡代理截获此数据报文，分别从此数据报文的源地址域和目的地址域获得IPv6通信节点的IPv4地址和IPv4移动节点的家乡地址，建立映射关系；

④家乡代理通过以IPv4移动节点的家乡地址为关键词查询上述映射关系，找到正在与所述IPv4移动节点通信的IPv6通信节点的IPv4地址。

3、根据权利要求1所述的实现IPv4移动节点与IPv6通信节点通信的方法，其特征在于所述步骤C具体包括：

(1)如果NAT-PT网关接受该绑定更新，则创建或者更新其绑定缓存，并向IPv4移动节点的家乡代理发送绑定更新响应表示绑定更新成功，如果NAT-PT网关由于负荷太重的原因不能接受该绑定更新，则向IPv4移动节点的家乡代理发送绑定更新响应表示绑定更新失败，无论哪种情况，绑定更新消息都不会被转发到IPv6通信节点；

(2)如果家乡代理从NAT-PT网关发回的绑定更新响应消息中获悉NAT-PT网关已经接受并成功完成绑定更新，则做相应记录，并在后续通信过程中根据需要向NAT-PT网关发送新的绑定更新消息，如果家乡代理获悉NAT-PT网关已经拒绝绑定更新，则做相应记录，并在一定时间后重新发送绑定更新消息。

4、根据权利要求1所述的实现IPv4移动节点与IPv6通信节点通信的方法，其特征在于所述步骤D具体包括：

(一)从IPv6通信节点发往IPv4移动节点的数据报文被路由到NAT-PT网关，NAT-PT网关把该数据报文从IPv6格式转换为IPv4格式，其源地址由NAT-PT网关根据已有的映射关系获得或者从地址池中分配，目的地址取原IPv6数据报文的目的地址的后32位，即去掉96位NAT-PT网关前缀；

(二)NAT-PT网关用新的IPv4IP头封装上述转换后的数据报文，外层IP头的源地址为NAT-PT网关的IPv4地址，目的地址为IPv4移动节点的转交地址；

㈢IPv4移动节点的转交地址是这样获得的：NAT-PT网关用IPv4移动节点的家乡地址为关键词搜索绑定缓存，找到IPv4移动节点的转交地址。

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