CN101242360B - 一种基于优先级队列的网络地址转换方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于优先级队列的网络地址转换方法及系统，包括，首先NAT业务处理单元将接收的需要进行NAT处理的数据报文，分成不同优先级的多个队列，并将不同级别的数据报文分别送到CPU队列单元的对应的队列，其中该数据报文是满足NAT处理条件的数据报文；然后队列读取单元读取CPU队列单元中级别最高的队列的数据报文并上送，进行网络地址转换，直至该级别最高的队列中数据报文读空为止，再进行下一级别的队列中数据报文的读取并上送，进行网络地址转换，依此类推。应用本发明，改善了数据报文上送的方式，更好的保证了高优先级数据报文的上送和相应的NAT转换条目信息的生成，保证了高优先级用户的应用。

Description

一种基于优先级队列的网络地址转换方法及系统

技术领域

本发明涉及数据通信领域，尤其涉及一种基于优先级队列的网络地址转换方法及系统。

背景技术

通过使用NAT(网络地址转换)技术，一个组织可以重用一个或多个注册过的全球唯一的IP地址，这可以在一定程度上缓解互联网络IP地址不足的压力。

图1是传统的NAT功能实现方式。

数据包转发单元101：数据包转发单元101接收到输入的原始数据报文107，进行相应的业务处理和路由转发等功能的实现；对于需要进行NAT处理的数据报文，送到NAT业务处理单元102；

NAT业务处理单元102：NAT业务处理单元102从数据包转发单元101接收到需要进行NAT处理的原始数据报文107，查找对应的NAT转换条目信息109，进行源IP地址或者目的IP地址转换，将转换后数据报文108再次送到数据包转发单元101进行转发处理。当查找不到相应的转换条目信息时，需要将相应的原始数据报文107送到协议处理单元105生成转换条目；

CPU队列单元103：该队列是NAT业务处理单元102和协议处理单元105的接口，用于原始数据报文107的缓存，协议处理单元105通过队列读取单元104进行数据报文的读取。通常情况下NAT业务处理单元102是由专用处理器、网络处理器或ASIC实现的，而协议处理单元105是由通用处理器实现的；

队列读取单元104：该逻辑单元用于从CPU队列单元103读取数据报文，并送给协议处理单元105进行处理；

协议处理单元105：接收到需要处理的原始数据报文107后，根据报文的内容，包括源IP、目的IP、协议类型、协议状态等信息，生成对应该数据报文的NAT转换条目信息109，并写入到存储单元106中；

存储单元106：该硬件存储单元保存协议处理单元105生成的NAT转换条目信息109，供NAT业务处理单元102根据原始数据报文107的内容进行查找；，

原始数据报文107：该数据报文是指输入到数据包转发单元101的数据报文，可能被应用到各种业务处理中；

转换后数据报文108：经过NAT业务处理单元102进行过NAT转换(包括源转换和目的转换)的数据报文，该报文的IP地址和协议端口内容是根据对应的NAT转换条目信息109从原始数据报文107转换而来的；

NAT转换条目信息109：该转换信息由协议处理单元105生成，并储存到存储单元106中，原始数据报文107在NAT业务处理单元102中进行NAT转换操作的时候，将会查找对应的转换信息。

在这种传统的网络地址转换实现方式中，有一个最大的缺陷：上送的数据报文没有区分优先级，在CPU队列的缓存空间不足时，将无法即时满足重要用户或重要数据报文的NAT处理。

众所周知，在路由器结构中，数据包转发单元101和NAT业务处理单元102通常是在专用处理器、网络处理器或ASIC中实现的，而协议处理单元105通常是在通用处理器中实现的，这两个部分在处理能力上存在较大差别，前者的高速的处理能力使得在将原始数据报文107上送协议处理单元105时，经常会出现CPU队列单元103堵满的情况，在队列堵满时，再上送的数据报文会被丢弃掉，即使后面需要上送的是高优先级的数据报文也不例外。这样产生的后果是，有些高优先级的用户在访问外部网络时会由于低优先级用户的堵塞而无法连接。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种基于优先级队列的网络地址转换方法及系统，改善了数据报文上送的方式，更好的保证了高优先级数据报文的上送和相应的NAT转换条目信息的生成，保证了高优先级用户的应用。

为了解决上述问题，本发明提供了一种基于优先级队列的网络地址转换方法，包括NAT业务处理单元、CPU队列单元、队列读取单元，包括以下步骤，

a、NAT业务处理单元将接收的需要进行网络地址转换NAT处理的数据报文，分成不同优先级的多个队列，并将不同级别的数据报文分别送到CPU队列单元的对应的队列，其中该数据报文是满足NAT处理条件的数据报文；

b、队列读取单元读取CPU队列单元中级别最高的队列的数据报文并上送，进行网络地址转换，直至该级别最高的队列中数据报文读空为止，再进行下一级别的队列中数据报文的读取并上送，进行网络地址转换，依此类推。

进一步地，上述方法还可包括，所述步骤a中还包括，

数据包转发单元接收需要进行转发处理的数据报文，进行相应的业务处理和路由转发，对于需要进行NAT处理的数据报文，送到NAT业务处理单元；

NAT业务处理单元对输入的数据报文进行分析，判断数据报文是否满足NAT处理条件，如果是，则根据相应的NAT转换条目信息进行转换，对于无法找到NAT转换条目信息的数据报文，NAT业务处理单元对该数据报文的优先级进行分析，并将数据报文分成不同优先级的多个队列，将不同级别的数据报文分别送到CPU队列单元中对应的队列。

进一步地，上述方法还可包括，所述NAT业务处理单元对满足NAT处理条件的数据报文的优先级进行分析，包括对发送数据报文的用户进行区分，根据用户的优先级确定数据报文的优先级；和/或对数据报文的应用进行区分，根据数据报文的应用的优先级确定数据报文的优先级；和/或对数据报文携带的优先级进行区分，根据数据报文携带的优先级确定数据报文的优先级。

进一步地，上述方法还可包括，所述步骤a中进一步包括，

NAT业务处理单元对输入数据报文进行分析，对不满足NAT处理条件的数据报文送回到数据包转发单元进行数据报文的普通转发。

进一步地，上述方法还可包括，所述步骤b中还包括，

队列读取单元优先读取CPU队列单元中级别最高的队列的数据报文并将其送到协议处理单元，如果该级别最高的队列有数据报文，则继续读取，直到该级别最高的队列为空，然后读取下一级别队列的数据报文，依此类推；

协议处理单元收到数据报文后，生成相应的NAT转换条目信息，存储于存储单元中。

本发明还提供了一种基于优先级队列的网络地址转换系统，包括优先级NAT业务处理单元、CPU队列单元、队列读取单元，其中，

优先级NAT业务处理单元，用于将接收的需要进行NAT处理并满足NAT处理条件的数据报文，分成不同优先级的多个队列，并将分别送到CPU队列单元中的对应队列；

CPU队列单元，其中包括不同的优先级的多个队列，用于将优先级NAT业务处理单元发送的不同级别的数据报文存储于相应优先级的队列；

队列读取单元，用于读取CPU队列单元中发送的级别最高的队列的数据报文并上送，进行网络地址转换，直至该级别最高的队列中数据报文读空为止，再进行下一级别的队列中数据报文的读取并上送，进行网络地址转换，依此类推。

进一步地，上述网络地址转换系统还可包括，所述优先级NAT业务处理单元，还用于接收数据包转发单元发送的需要进行NAT处理的数据报文，查找对应的NAT转换条目信息，进行源转换或者目的转换，将转换后的数据报文再次送到数据包转发单元进行转发处理，当查找不到相应的转换条目时，需要将相应的数据报文通过CPU队列单元送到协议处理单元生成NAT转换条目信息。

进一步地，上述网络地址转换系统还可包括，所述优先级NAT业务处理单元将接收的需要进行NAT处理并满足NAT处理条件的数据报文，区分不同的优先级，分别送到CPU队列单元中的对应队列，包括，

对发送数据报文的用户进行区分，根据用户的优先级将数据报文分类，分别送到CPU队列单元中的对应队列；和/或对数据报文的应用进行区分，根据数据报文的应用的优先级将数据报文分类，分别送到CPU队列单元中的对应队列；和/或对数据报文携带的优先级进行区分，根据数据报文携带的优先级将数据报文分类，分别送到CPU队列单元中的对应队列。

进一步地，上述网络地址转换系统还可包括，所述队列读取单元，还用于读取CPU队列单元的数据报文，并将读取的数据报文发送给协议处理单元。

进一步地，上述网络地址转换系统还可包括，数据包转发单元、协议处理单元、存储单元，其中，

数据包转发单元，用于接收输入的原始数据报文，进行相应的业务处理和路由转发，对于需要进行NAT处理的数据报文，送到优先级NAT业务处理单元；接收优先级NAT业务处理单元发送的转换后的数据报文并发送；

协议处理单元，用于接收队列读取单元发送的数据报文，根据数据报文的内容，包括源IP、目的IP、协议类型、协议状态的信息，生成对应该数据报文的NAT转换条目信息，并写入存储单元；

存储单元，用于保存协议处理单元生成的NAT转换条目信息，为优先级NAT业务处理单元提供生成的NAT转换条目信息。

与现有技术相比，应用本发明，克服现有实现方式中无法对NAT用户和NAT数据报文区分优先级进行转换条目生成的缺陷，改善了数据报文上送的方式，更好的保证了高优先级数据报文的上送和相应的NAT转换条目信息的生成，保证了高优先级用户的应用，本发明修改方式很简单，但是从很大程度上保证了系统对高优先级用户和高优先级业务的支持。

附图说明

图1是传统的NAT功能实现框图；

图2是本发明的基于优先级队列的网络地址转换方法的流程图；

图3是本发明的基于优先级队列的网络地址转换系统的结构图；

图4是本发明改进的NAT处理方式的实现效果示意图；

图5是本发明中CPU队列的实现框图；

图6是本发明中CPU队列入队列方向流程图；

图7是本发明中CPU队列出队列方向流程图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步说明。

本发明对CPU单元和NAT业务处理单元上送数据报文的流程进行了修改，在将数据报文上送CPU队列单元的时候，可以根据用户的级别或者数据报文的性质区分优先级，保证高优先级用户的数据报文或者高优先级的数据报文可以上送到协议处理单元生成NAT转换条目信息，从而更好的保证系统对高优先级用户和高优先级业务的支持。

本发明的基于优先级队列的网络地址转换方法，主要构思是：在NAT业务处理单元中，将接收的需要进行网络地址转换NAT处理并满足NAT处理条件的数据报文，根据用户的级别或者数据报文的性质确定数据报文的优先级，分成不同优先级的多个队列，在数据报文上送CPU队列单元时，将不同级别的数据报文分别送到CPU队列单元中对应的队列，在读取队列时，只要高优先级的队列中有数据报文，就进行该队列的读操作，而不理会低优先级队列的数据报文，直到高优先级队列被读空，才去查找低优先级的队列是否有数据报文并读取；这在很大程度上，保证了高优先级数据报文的上送和相应的NAT转换条目信息的生成。

本发明的基于优先级队列的网络地址转换方法，如图2所示，包括以下步骤，

步骤210：数据包转发单元接收需要进行转发处理的数据报文，进行相应的业务处理和路由转发，对于需要进行NAT处理的数据报文，送到优先级NAT业务处理单元；

步骤220：优先级NAT业务处理单元对输入的数据报文进行分析，判断数据报文是否满足NAT处理条件，如果是，则执行步骤240，否则执行步骤230；

步骤230：优先级NAT业务处理单元将不满足NAT处理条件的数据报文送回到数据包转发单元进行数据报文的普通转发，结束流程；

步骤240：优先级NAT业务处理单元根据相应的NAT转换条目信息进行转换，对于无法找到NAT转换条目信息的数据报文，优先级NAT业务处理单元对满足NAT处理条件的数据报文的优先级进行分析，将不同级别的数据报文分别送到CPU队列单元中对应的队列中；

优先级NAT业务处理单元对满足NAT处理条件的数据报文的优先级进行分析，将高优先级的数据报文送到CPU队列单元中高优先级的队列中，低优先级的数据报文送到CPU队列单元中低优先级的队列中。

优先级NAT业务处理单元对满足NAT处理条件的数据报文的优先级进行分析，包括对发送数据报文的用户进行区分，根据用户的优先级确定数据报文的优先级；和/或对数据报文的应用(TOS服务类型)进行区分，根据数据报文的应用的优先级确定数据报文的优先级；和/或对数据报文携带的优先级(DSCP差异化服务编码点)进行区分，根据数据报文携带的优先级(DSCP差异化服务编码点)确定数据报文的优先级(本发明并不限于以上几种数据报文的优先级确定方法)。

其中数据报文的优先级的判断方式可以根据配置来进行选择，或者根据数据报文对应用户的性质(高付费)，或者根据数据报文本身应用的性质(语音/视频等)来判断数据报文的优先级。

步骤250：队列读取单元优先读取CPU队列单元中级别最高的队列的数据报文并将其送到协议处理单元，如果该级别最高的队列有数据报文，则继续读取，直到该级别最高的队列为空，然后读取下一级别队列的数据报文，依此类推；

步骤260：协议处理单元收到数据报文后，生成相应的NAT转换条目信息，存储于存储单元中。

如图3所示，基于优先级队列的网络地址转换系统，包括，数据包转发单元、优先级NAT业务处理单元、协议处理单元、存储单元、CPU队列单元、队列读取单元，其中，

数据包转发单元：用于接收输入的原始数据报文，进行相应的业务处理和路由转发等功能，对于需要进行NAT处理的原始数据报文，送到优先级NAT业务处理单元；接收优先级NAT业务处理单元发送的转换后的数据报文并发送；(对于需要进行NAT处理的数据报文，送到优先级NAT业务处理单元，与传统的处理方式相同)；

优先级NAT业务处理单元(优先级NAT业务处理单元在传统的NAT业务处理单元基础上衍生得到)：用于接收数据包转发单元发送的需要进行NAT处理的数据报文，查找对应的NAT转换条目信息，进行源转换或者目的转换，将转换后的数据报文再次送到数据包转发单元进行转发处理，当查找不到相应的转换条目时，需要将相应的原始数据报文通过CPU队列单元送到协议处理单元生成NAT转换条目信息；对于需要上送协议处理单元的数据报文，先要根据用户的级别或者数据报文的性质区分其优先级，将不同优先级的数据报文分别送到CPU队列单元中的对应队列；

所述优先级NAT业务处理单元将接收的需要进行NAT处理并满足NAT处理条件的数据报文，区分不同的优先级，分别送到CPU队列单元中的对应队列，包括，

根据用户的优先级将数据报文分类，分别送到CPU队列单元中的对应队列；和/或对数据报文的应用进行区分，根据数据报文的应用的优先级将数据报文分类，分别送到CPU队列单元中的对应队列；和/或对数据报文携带的优先级进行区分，根据数据报文携带的优先级将数据报文分类，分别送到CPU队列单元中的对应队列。

CPU队列单元：其中包括不同的优先级的多个队列，用于将优先级NAT业务处理单元发送的不同级别的数据报文存储于相应优先级的队列；在读取侧，如果高优先级的队列中有数据报文，则始终读取该队列，直到高优先级的队列都空，才进行下一级别队列的读取操作，这个判断过程在本队列模块中完成，不需要对外部模块进行修改；

队列读取单元，用于读取CPU队列单元的数据报文，并将读取的数据报文发送给协议处理单元；

协议处理单元：用于接收队列读取单元发送的数据报文，根据数据报文的内容，包括源IP、目的IP、协议类型、协议状态等信息，生成对应该数据报文的NAT转换条目信息，并写入存储单元；

存储单元：用于保存协议处理单元生成的NAT转换条目信息，为优先级NAT业务处理单元提供生成的NAT转换条目信息。

图4描述了本发明改进的NAT处理方式的实现效果：

当有大量的高优先级数据报文301和低优先级数据报文302上送到CPU队列单元202时，根据不同的优先级分别进入到对应的队列中，由于在读取的时候，优先读取高优先级队列，因此，有可能导致低优先级的队列堵塞，从而导致低优先级数据报文302被部分丢弃。因此，大量的高优先级数据报文301和少量的低优先级数据报文302到达队列读取单元104，并进入到协议处理单元105用来生成NAT转换条目信息。

图5是本发明中CPU队列的实现框图：

高优先级队列401：一个普通的数据缓冲单元，用于高优先级数据报文的数据存储，放置在CPU队列单元202内部；

次高优先级队列402：与高优先级队列401一样，作为数据缓冲，用于次高优先级数据报文的数据存储，放置在CPU队列单元202内部；

低优先级队列403：用于低优先级数据报文的数据存储，放置在CPU队列单元202内部；

数据控制和缓冲单元404：该单元是队列读取单元104与各个优先级队列的接口，对各个优先级队列进行读取操作，并且这种读取不是轮询方式的。当队列读取单元104有读取操作时，数据控制和缓冲单元404首先对高优先级队列401进行检查，如果该队列有数据，则对其进行读取操作，直到该队列为空，才对次高优先级队列402进行读取操作，依此类推，直到其它的队列都为空，才会对低优先级队列403进行读取操作。这样就相对较好的保证了高优先级数据报文的顺利传递。

在这种实现方式下，所有的修改都是在CPU队列单元202内部进行的，对于队列读取单元104并不需要进行修改。

图6是本发明中CPU队列入队列方向流程图：

报文处理主流程501：这里指的是数据报文转发处理的主流程，包括所有业务的处理流程；

区分优先级选择模式502：在进行数据报文的优先级区分时，即可以根据数据报文所携带的优先级信息，又可以根据数据报文所属用户的等级来区分，即该数据报文所属用户对应的列表的优先级，这里可以进行区分模式的选择；

用户列表模式处理503：在用户列表模式下，数据报文的优先级按照该用户所属列表的优先级来提取，该用户所属的优先级是可以修改的；

报文模式处理504：在报文模式下，该数据报文的优先级从数据报文的优先级字段直接提取；

优先级队列选择505：按照前面提取的优先级，分别将数据报文送到对应的队列；

发送数据报文506：数据控制和缓冲单元404从各个队列中将数据报文读出，并发送到队列读取单元104。

图7是本发明中CPU队列出队列方向流程图：

空闲601：没有读操作时，等待；

高优先级队列非空602：在进行读操作时，先对高优先级队列401进行判断，如果该队列非空，则对该队列进行读操作，跳转到读取当前数据报文605，如果当前队列为空，跳转到次高优先级队列非空603，对次高优先级队列402进行判断；

次高优先级队列非空603：如果该队列非空，则对该队列进行读操作，跳转到读取当前数据报文605，如果当前队列为空，则继续对较低优先级的队列进行判断；

低优先级队列非空604：如果其它优先级的队列都为空，则会在读操作时跳转到本流程，对低优先级队列403进行判断并读取，如果该队列也为空，则所有队列中都没有数据报文可读，直接跳回空闲601状态进行等待；

读取当前数据报文605：进行读操作，从对应队列中读取数据报文。

综上，本发明修改了CPU队列的实现方式，以及数据报文上送CPU队列的实现方式，对CPU队列和上送的数据报文区分了优先级，实现了一种基于优先级队列的网络地址转换方法，改善了数据报文上送的效果，更好的保证了高优先级数据报文的上送和条目的生成。该方法可以应用于基于网络处理器或者ASIC的数据报文转发装置和NAT设备中。

本发明的变更设计及其它用途：

本发明的结构(方法)在作以下的变更后，还可以提供相近的功效：

对于优先级CPU队列202中CPU队列个数的设置，可以根据一定的算法进行调整，进而达到不同的效果。队列的个数越多，对用户和数据报文的优先级划分越详细。

本发明还可以运用在以下的产品(方法)中：

本发明可以应用于基于“网络处理器+CPU”的数据报文转发架构中，也可以应用于“ASIC(特定用途集成电路)+CPU”的数据报文转发架构中，同样可以应用于其它基于“硬件数据报文转发+CPU”的数据产品中。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉该技术的人在本发明所揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种基于优先级队列的网络地址转换方法，包括NAT业务处理单元、CPU队列单元、队列读取单元，其特征在于，包括以下步骤，

a、NAT业务处理单元将接收的需要进行网络地址转换NAT处理的数据报文，分成不同优先级的多个队列，并将不同级别的数据报文分别送到CPU队列单元的对应的队列，其中该数据报文是满足NAT处理条件的数据报文；

b、队列读取单元读取CPU队列单元中级别最高的队列的数据报文并上送，进行网络地址转换，直至该级别最高的队列中数据报文读空为止，再进行下一级别的队列中数据报文的读取并上送，进行网络地址转换，依此类推。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，

所述步骤a中还包括，

数据包转发单元接收需要进行转发处理的数据报文，进行相应的业务处理和路由转发，对于需要进行NAT处理的数据报文，送到NAT业务处理单元；

NAT业务处理单元对输入的数据报文进行分析，判断数据报文是否满足NAT处理条件，如果是，则根据相应的NAT转换条目信息进行转换，对于无法找到NAT转换条目信息的数据报文，NAT业务处理单元对该数据报文的优先级进行分析，并将数据报文分成不同优先级的多个队列，将不同级别的数据报文分别送到CPU队列单元中对应的队列。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，

所述NAT业务处理单元将接收的需要进行网络地址转换NAT处理的数据报文，分成不同优先级的多个队列时，对发送数据报文的用户进行区分，根据用户的优先级确定数据报文的优先级；和/或对数据报文的应用进行区分，根据数据报文的应用的优先级确定数据报文的优先级；和/或对数据报文携带的优先级进行区分，根据数据报文携带的优先级确定数据报文的优先级。

4.如权利要求2所述的方法，其特征在于，

所述步骤a中进一步包括，

NAT业务处理单元对输入数据报文进行分析，对不满足NAT处理条件的数据报文送回到数据包转发单元进行数据报文的普通转发。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，

所述步骤b中还包括，

队列读取单元优先读取CPU队列单元中级别最高的队列的数据报文并将其送到协议处理单元，如果该级别最高的队列有数据报文，则继续读取，直到该级别最高的队列为空，然后读取下一级别队列的数据报文，依此类推；

协议处理单元收到数据报文后，生成相应的NAT转换条目信息，存储于存储单元中。

6.一种基于优先级队列的网络地址转换系统，其特征在于，

包括优先级NAT业务处理单元、CPU队列单元、队列读取单元，其中，

优先级NAT业务处理单元，用于将接收的需要进行NAT处理并满足NAT处理条件的数据报文，分成不同优先级的多个队列，并将分别送到CPU队列单元中的对应队列；

CPU队列单元，其中包括不同的优先级的多个队列，用于将优先级NAT业务处理单元发送的不同级别的数据报文存储于相应优先级的队列；

队列读取单元，用于读取CPU队列单元中发送的级别最高的队列的数据报文并上送，进行网络地址转换，直至该级别最高的队列中数据报文读空为止，再进行下一级别的队列中数据报文的读取并上送，进行网络地址转换，依此类推。

7.如权利要求6所述的网络地址转换系统，其特征在于，

所述优先级NAT业务处理单元，还用于接收数据包转发单元发送的需要进行NAT处理的数据报文，查找对应的NAT转换条目信息，进行源转换或者目的转换，将转换后的数据报文再次送到数据包转发单元进行转发处理，当查找不到相应的转换条目时，需要将相应的数据报文通过CPU队列单元送到协议处理单元生成NAT转换条目信息。

8.如权利要求6或7所述的网络地址转换系统，其特征在于，

所述优先级NAT业务处理单元将接收的需要进行NAT处理并满足NAT处理条件的数据报文，区分不同的优先级，分别送到CPU队列单元中的对应队列，包括，

对发送数据报文的用户进行区分，根据用户的优先级将数据报文分类，分别送到CPU队列单元中的对应队列；和/或对数据报文的应用进行区分，根据数据报文的应用的优先级将数据报文分类，分别送到CPU队列单元中的对应队列；和/或对数据报文携带的优先级进行区分，根据数据报文携带的优先级将数据报文分类，分别送到CPU队列单元中的对应队列。

9.如权利要求6所述的网络地址转换系统，其特征在于，

所述队列读取单元，还用于读取CPU队列单元的数据报文，并将读取的数据报文发送给协议处理单元。

10.如权利要求6所述的网络地址转换系统，其特征在于，

还包括数据包转发单元、协议处理单元、存储单元，其中，

数据包转发单元，用于接收输入的原始数据报文，进行相应的业务处理和路由转发，对于需要进行NAT处理的数据报文，送到优先级NAT业务处理单元；接收优先级NAT业务处理单元发送的转换后的数据报文并发送；

协议处理单元，用于接收队列读取单元发送的数据报文，根据数据报文的内容，包括源IP、目的IP、协议类型、协议状态的信息，生成对应该数据报文的NAT转换条目信息，并写入存储单元；

存储单元，用于保存协议处理单元生成的NAT转换条目信息，为优先级NAT业务处理单元提供生成的NAT转换条目信息。

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