CN101651718B - 一种改变ip流量所用协议栈的方法和系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提出一种改变IP流量所用协议栈的方法和系统。包括以下步骤：当IPv4/IPv6双栈主机发起IPv4信息源域名查询时，从DNS控制服务器获取转换列表并保存，在转换列表中存储要转换的IPv4信息源域名与IPv4/IPv6双栈代理服务器地址的对应关系；查找与要查询的IPv4信息源域名对应的IPv4/IPv6双栈代理服务器的IPv6地址，将这个地址作为IPv4信息源的IPv6地址，由IPv4/IPv6双栈主机向IPv4/IPv6双栈代理服务器发起获取IPv4信息源的请求；IPv4/IPv6双栈代理服务器从IPv4信息源获取信息，通过IPv6网络将IP流量返回给IPv4/IPv6双栈主机。本发明将大量IPv4信息源引入IPv6网络中。
Description
技术领域
本发明属于电信领域，尤其涉及一种改变IP流量所用协议栈的方法和系统。
背景技术
目前IP网络运营商已经开始部署IPv4/IPv6双栈网络(IPv4：Internet Protocol version 4，互联网网络协议版本4，IPv6：InternetProtocol version 6，互联网网络协议版本6)，但是IPv4/IPv6双栈主机在访问IPv4网内的信息源时，IP流量会自动选择IPv4协议栈。
图1中给出了双栈主机访问信息源的示例。首先主机发起DNS(Domain Name System，域名系统)请求解析信息源的地址。由于信息源在IPv4网络内，必然返回一个IPv4地址。然后主机操作系统根据这个地址自动选择IPv4协议栈发送数据包和信息源通信，因此通信产生的流量都在IPv4网络内。
在IPv4/IPv6双栈网络运营中，需要通过代理方式来将流量引入IPv6网络。这需要改变IPv4信息源的域名解析结果。在目前的IP网络环境下，要改变某个域下挂所有子域的域名解析地址是一件繁重的工作。对于ICP(Internet Content Provider，Internet内容提供商)来说，可能会达到上千个子域名。如果要改变所有子域名的域名解析结果，则必须编辑大量DNS配置文件条目，可能造成访问错误。
发明内容
本发明提出一种改变IP流量所用协议栈的方法和系统，将大量IPv4信息源引入IPv6网络中。
根据本发明的一个方面，提出一种改变IP流量所用协议栈的方法，包括以下步骤：当IPv4/IPv6双栈主机发起IPv4信息源域名查询时，从DNS控制服务器获取转换列表并保存，在转换列表中存储要转换的IPv4信息源域名与IPv4/IPv6双栈代理服务器地址的对应关系；查找与要查询的IPv4信息源域名对应的IPv4/IPv6双栈代理服务器的IPv6地址，将这个地址作为IPv4信息源的IPv6地址，由IPv4/IPv6双栈主机向IPv4/IPv6双栈代理服务器发起获取IPv4信息源的请求；IPv4/IPv6双栈代理服务器从IPv4信息源获取信息，通过IPv6网络将IP流量返回给IPv4/IPv6双栈主机。
进一步，IPv4/IPv6双栈主机发起IPv4信息源域名查询的操作，包括以下步骤：至少一台IPv4/IPv6双栈主机向设置在IPv6网络内的DNS控制服务器发起IPv4信息源域名查询请求。
进一步，从DNS控制服务器获取转换列表的操作，包括以下步骤：当DNS控制服务器更改要转换的IPv4信息源域名，和/或更改要转换的IPv4信息源域名与IPv4/IPv6双栈代理服务器地址的对应关系时，获取更新后的转换列表并保存。
进一步，查找与要查询的IPv4信息源域名对应的IPv4/IPv6双栈代理服务器地址的操作，包括以下步骤：查找与要查询的IPv4信息源域名字符串特征对应的IPv4/IPv6双栈代理服务器地址。
根据本发明的另一方面，还提出一种改变IP流量所用协议栈的系统，包括IPv4/IPv6双栈主机、DNS控制服务器、IPv4/IPv6双栈代理服务器：IPv4/IPv6双栈主机，发起IPv4信息源域名查询时，从DNS控制服务器获取转换列表并保存，在转换列表中存储要转换的IPv4信息源域名与IPv4/IPv6双栈代理服务器地址的对应关系；查找与要查询的IPv4信息源域名对应的IPv4/IPv6双栈代理服务器的IPv6地址，将这个地址作为IPv4信息源的IPv6地址，向IPv4/IPv6双栈代理服务器发起获取IPv4信息源的请求；DNS控制服务器，存储要转换的IPv4信息源域名与IPv4/IPv6双栈代理服务器地址的对应关系；IPv4/IPv6双栈代理服务器，从IPv4信息源获取信息，通过IPv6网络将IP流量返回给IPv4/IPv6双栈主机。
进一步，IPv4/IPv6双栈主机包括：DNS控制模块，当IPv4/IPv6双栈主机发起IPv4信息源域名查询时，从DNS控制服务器获取转换列表，在转换列表中存储要转换的IPv4信息源域名与IPv4/IPv6双栈代理服务器地址的对应关系；截获到获取IPv4信息源的请求，若要查询的IPv4信息源域名保存在转换列表中，将对应的IPv4/IPv6双栈代理服务器的IPv6地址返回给发送模块；发送模块，在发起获取IPv4信息源的请求时，获取DNS控制模块传送的与要查询的IPv4信息源域名对应的IPv4/IPv6双栈代理服务器地址，并向该IPv4/IPv6双栈代理服务器发送请求。
进一步，DNS控制服务器还更改要转换的IPv4信息源域名，和/或更改要转换的IPv4信息源域名与IPv4/IPv6双栈代理服务器地址的对应关系。
进一步，DNS控制服务器设置在IPv6网络内，和至少一台嵌入DNS控制模块的IPv4/IPv6双栈主机进行通信。
进一步，DNS控制模块替换socket API中的gethostbyname()函数。
进一步，DNS控制模块根据域名字符串特征，决定是否直接返回作为域名解析结果的IPv4/IPv6双栈代理服务器地址。
本发明通过在客户端加入DNS Control模块以及通过DNS ControlServer统一调度，可以非常方便的批量改变一个域下挂子域名的所有域名解析结果，对于ICP也没有任何影响，这样可以快速的将大量IPv4信息源引入IPv6网络中。
采用本发明可以让IPv6网内流量迅速增加，增加IPv6设备需求，提高IPv6用户访问信息源的速度，快速发展IPv6用户，刺激IPv6信息源发展，大幅提高运营商部署IPv6的速度。
附图说明
图1为现有技术中双栈主机访问信息源的示例。
图2为本发明改变IP流量所用协议栈的系统结构图。
图3为本发明IPv4/IPv6双栈主机的结构图。
图4为本发明改变IP流量所用协议栈的方法流程图。
具体实施方式
对IPv6而言，目前信息源很少，因此IPv6流量很少，网络过于轻载，因此IPv6设备需求小，用户少，进而抑制了IPv6信息源发展，导致运营商部署IPv6缓慢。这是一个恶性循环。但是IPv4网络内存在大量信息源，可以充分利用他们来发展IPv6网络。
通过本发明，可以让IPv4/IPv6双栈主机在访问某个IPv4信息源时，流量在IPv6网络内，即流量自动选择的是IPv6协议栈而不是IPv4协议栈。其关键点在于双栈代理服务器，即双栈主机和部分IPv4信息源的通信通过代理进行中转。
下面将结合附图和实施例详细说明本发明。
图2为本发明改变IP流量所用协议栈的系统结构图。该系统包括：IPv4/IPv6双栈主机、DNS控制服务器(DNS Control Server)、IPv4/IPv6双栈代理服务器。
IPv4/IPv6双栈主机发起IPv4信息源域名查询时，从DNS ControlServer获取转换列表并保存，在转换列表中存储要转换的IPv4信息源域名与IPv4/IPv6双栈代理服务器地址的对应关系；查找与要查询的IPv4信息源域名对应的IPv4/IPv6双栈代理服务器的IPv6地址，将这个地址作为IPv4信息源的IPv6地址，向IPv4/IPv6双栈代理服务器发起获取IPv4信息源的请求。
DNS Control Server存储要转换的IPv4信息源域名与IPv4/IPv6双栈代理服务器地址的对应关系。
DNS控制服务器设置在IPv6网络内，和至少一台嵌入DNSControl模块的IPv4/IPv6双栈主机进行通信。DNS控制服务器还可以更改要转换的IPv4信息源域名，和/或更改要转换的IPv4信息源域名与IPv4/IPv6双栈代理服务器地址的对应关系。
IPv4/IPv6双栈代理服务器从IPv4信息源获取信息，通过IPv6网络将IP流量返回给IPv4/IPv6双栈主机。
图3为本发明IPv4/IPv6双栈主机的结构图。包括DNS、DNSControl模块、UDP(User Datagram Protocol，用户数据报协议)、IP、NIC(Network Interface Card，网卡)、发送模块(未示出)。其中DNS、UDP、IP、NIC与现有技术相同。
DNS Control模块，当IPv4/IPv6双栈主机发起IPv4信息源域名查询时，从DNS Control Server获取转换列表并保存，在转换列表中存储要转换的IPv4信息源域名与IPv4/IPv6双栈代理服务器地址的对应关系。截获到获取IPv4信息源的请求，若要查询的IPv4信息源域名保存在转换列表中，将对应的IPv4/IPv6双栈代理服务器的IPv6地址返回给发送模块。若要查询的IPv4信息源域名未保存在转换列表中，即不需要通过双栈代理服务器发送，按照正常的方式请求域名解析。
发送模块，在发起获取IPv4信息源的请求时，获取DNS Control模块传送的与要查询的IPv4信息源域名对应的IPv4/IPv6双栈代理服务器地址，并向该IPv4/IPv6双栈代理服务器发送请求。
DNS Control模块在DNS和UDP层之间，替换socket API中的gethostbyname()函数。当双栈主机发起IPv4信息源的域名查询时，DNS Control模块采用请求/应答方式来获取当前需要对哪些域进行转换，获取当前的双栈代理信息。当api gethostbyname()函数被调用时，DNS控制模块截获该调用，根据域名字符串特征，决定是否直接返回一个作为域名解析结果的特定IPv6地址。这样在DNS Control Server端可以灵活的控制将哪些IPv4信息源流量引入IPv6网络，以及调整双栈代理的部署方式，比如，增加、删除代理服务器，改变服务器地址等。
例如＊.21cn.com，即对于所有后缀为21cn.com的域名，DNSControl模块返回一个特定IPv6地址，例如FE8H::1，这是一个特定代理服务器的地址。这样所有访问21cn.com域的流量将被转向到特定IPv6代理服务器，实现了IP流量重定向到IPv6网络的功能。
图4为本发明改变IP流量所用协议栈的方法流程图。包括以下步骤：
在步骤401，当IPv4/IPv6双栈主机发起IPv4信息源域名查询时，从DNS Control Server获取转换列表并保存，在转换列表中存储要转换的IPv4信息源域名与IPv4/IPv6双栈代理服务器地址的对应关系。
至少一台IPv4/IPv6双栈主机向设置在IPv6网络内的DNS控制服务器发起IPv4信息源域名查询请求。
当DNS控制服务器更改要转换的IPv4信息源域名，和/或更改要转换的IPv4信息源域名与IPv4/IPv6双栈代理服务器地址的对应关系时，IPv4/IPv6双栈主机从DNS Control Server获取更新后的转换列表并保存。
在步骤402，查找与要查询的IPv4信息源域名对应的IPv4/IPv6双栈代理服务器的IPv6地址，将这个地址作为IPv4信息源的IPv6地址，由IPv4/IPv6双栈主机向IPv4/IPv6双栈代理服务器发起获取IPv4信息源的请求。
查找与要查询的IPv4信息源域名字符串特征对应的IPv4/IPv6双栈代理服务器地址。
在步骤403，IPv4/IPv6双栈代理服务器从IPv4信息源获取信息，通过IPv6网络将IP流量返回给IPv4/IPv6双栈主机。
本发明提供了电信级互联网流量控制和实现方法。采用本发明可以让IPv6网内流量迅速增加，增加IPv6设备需求，提高IPv6用户访问信息源的速度，快速发展IPv6用户，刺激IPv6信息源发展，大幅提高运营商部署IPv6速度。
Claims (8)
1.一种改变IP流量所用协议栈的方法，包括以下步骤：
当IPv4/IPv6双栈主机发起IPv4信息源域名查询时，从DNS控制服务器获取转换列表并保存，在转换列表中存储要转换的IPv4信息源域名与IPv4/IPv6双栈代理服务器地址的对应关系；其中，当DNS控制服务器更改要转换的IPv4信息源域名，和/或更改要转换的IPv4信息源域名与IPv4/IPv6双栈代理服务器地址的对应关系时，获取更新后的转换列表并保存；
查找与要查询的IPv4信息源域名对应的IPv4/IPv6双栈代理服务器的IPv6地址，将这个地址作为IPv4信息源的IPv6地址，由IPv4/IPv6双栈主机向IPv4/IPv6双栈代理服务器发起获取IPv4信息源的请求；
IPv4/IPv6双栈代理服务器从IPv4信息源获取信息，通过IPv6网络将IP流量返回给IPv4/IPv6双栈主机。
2.根据权利要求1所述方法，其中，IPv4/IPv6双栈主机发起IPv4信息源域名查询的操作，包括以下步骤：
至少一台IPv4/IPv6双栈主机向设置在IPv6网络内的DNS控制服务器发起IPv4信息源域名查询请求。
3.根据权利要求1所述方法，其中，查找与要查询的IPv4信息源域名对应的IPv4/IPv6双栈代理服务器地址的操作，包括以下步骤：
查找与要查询的IPv4信息源域名字符串特征对应的IPv4/IPv6双栈代理服务器地址。
4.一种改变IP流量所用协议栈的系统，包括IPv4/IPv6双栈主机、DNS控制服务器、IPv4/IPv6双栈代理服务器：
IPv4/IPv6双栈主机，发起IPv4信息源域名查询时，从DNS控制服务器获取转换列表并保存，在转换列表中存储要转换的IPv4信息源域名与IPv4/IPv6双栈代理服务器地址的对应关系；查找与要查询的IPv4信息源域名对应的IPv4/IPv6双栈代理服务器的IPv6地址，将这个地址作为IPv4信息源的IPv6地址，向IPv4/IPv6双栈代理服务器发起获取IPv4信息源的请求；
DNS控制服务器，存储要转换的IPv4信息源域名与IPv4/IPv6双栈代理服务器地址的对应关系；DNS控制服务器还更改要转换的IPv4信息源域名，和/或更改要转换的IPv4信息源域名与IPv4/IPv6双栈代理服务器地址的对应关系；
IPv4/IPv6双栈代理服务器，从IPv4信息源获取信息，通过IPv6网络将IP流量返回给IPv4/IPv6双栈主机。
5.根据权利要求4所述系统，其中，IPv4/IPv6双栈主机包括：
DNS控制模块，当IPv4/IPv6双栈主机发起IPv4信息源域名查询时，从DNS控制服务器获取转换列表，在转换列表中存储要转换的IPv4信息源域名与IPv4/IPv6双栈代理服务器地址的对应关系；截获到获取IPv4信息源的请求，若要查询的IPv4信息源域名保存在转换列表中，将对应的IPv4/IPv6双栈代理服务器的IPv6地址返回给发送模块；
发送模块，在发起获取IPv4信息源的请求时，获取DNS控制模块传送的与要查询的IPv4信息源域名对应的IPv4/IPv6双栈代理服务器地址，并向该IPv4/IPv6双栈代理服务器发送请求。
6.根据权利要求5所述系统，其中，DNS控制服务器设置在IPv6网络内，和至少一台嵌入DNS控制模块的IPv4/IPv6双栈主机进行通信。
7.根据权利要求5所述系统，其中，DNS控制模块替换socketAPI中的gethostbyname()函数。
8.根据权利要求5所述系统，其中，DNS控制模块根据域名字符串特征，决定是否直接返回作为域名解析结果的IPv4/IPv6双栈代理服务器地址。
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