CN101958841A

CN101958841A - 限制p2p应用的方法及设备

Info

Publication number: CN101958841A
Application number: CN2010105194486A
Authority: CN
Inventors: 石冬雪
Original assignee: Hangzhou H3C Technologies Co Ltd
Current assignee: Hangzhou H3C Technologies Co Ltd
Priority date: 2010-10-26
Filing date: 2010-10-26
Publication date: 2011-01-26

Abstract

本发明实施例公开了一种限制P2P应用的方法及设备，该方法包括：网络接入设备判断是否已建立与接收到的内网报文对应的NAT会话；如果判断结果为否，所述网络接入设备获取与所述内网报文的源IP地址和源端口对应的NAT会话数；当获取到的NAT会话数达到阈值时，所述网络接入设备丢弃所述内网报文；否则，所述网络接入设备建立与所述内网报文对应的NAT会话。本发明实施例中，当网络接入设备接收到内网报文后，如果该内网报文的源IP地址和源端口对应的NAT会话数已经达到阈值，则丢弃UDP报文，不再建立NAT会话，从而减少P2P软件使用时网络接入设备与外网种子设备的连接，限制P2P应用，避免出现P2P软件使用导致的网络流量阻塞。

Description

限制P2P应用的方法及设备

技术领域

本发明涉及通信领域，尤其涉及一种限制P2P应用的方法及设备。

背景技术

由于使用P2P(Peer-to-Peer，点对点)软件能够高速实现资源下载，因此P2P软件被广泛应用于网络中。但是，P2P软件的应用容易导致网络堵塞。具体的，PC通过路由器接入网络，当PC使用P2P软件点播视频时，通过该路由器与视频资源种子设备建立连接。当PC从种子设备接收视频数据时，这些视频数据首先到达路由器，由路由器转发给PC。但是，当有大量视频资源种子设备与路由器建立连接，向路由器发送大量视频数据时，将导致路由器在数据接收方向的流量堵塞。同时，与大量种子设备的连接加重了路由器的CPU负载，容易导致路由器CPU不能正常进行报文转发调度。如何减少P2P软件的应用所导致的流量阻塞一直是研究的热点问题。

现有技术中提供一种通过P2P软件的特征码限制P2P应用的方法，该方法中路由器根据P2P软件的特征码识别P2P应用对应的报文，对于P2P应用对应的报文不做处理。早期的P2P软件都有固定的特征码，借助于这些特征码，路由器一般都可支持限制某几种P2P软件的应用，例如限制迅雷、BT(BitTorrent，比特流)、PPLIVE(Peer-to-Peer LIVE，P2P网络电视)应用等。

但是，由于P2P软件的特征码有限，使用该方法限制使用的P2P软件类别也有限，并且，P2P软件的特征码可能随着软件的升级而发生变化，或者有些P2P软件通信采取加密方式，特征码很难提取出来，因此，这种通过P2P软件的特征码限制P2P应用的方法无法解决P2P软件的应用所导致的流量阻塞问题。

发明内容

本发明实施例提供了一种限制P2P应用的方法及设备，通过控制NAT会话建立过程限制P2P应用，避免P2P软件应用导致的流量阻塞问题。

本发明实施例提供了一种限制P2P应用的方法，应用于建立网络地址转换NAT会话的网络接入设备，包括：

网络接入设备接收到内网发往外网的报文时，判断是否已建立与接收到的内网报文对应的NAT会话；

如果判断结果为是，则转发所述接收到的报文，如果判断结果为否，所述网络接入设备获取与所述内网报文的源IP地址和源端口对应的NAT会话数；

当获取到的NAT会话数达到阈值时，所述网络接入设备丢弃所述内网报文；否则，所述网络接入设备建立与所述内网报文对应的NAT会话。

所述网络接入设备获取与所述内网报文的源IP地址和源端口对应的NAT会话数之前，还包括：

判断所述内网报文是否为用户数据包协议UDP报文；如果否则建立与所述内网报文对应的NAT会话；如果是则继续。

所述网络接入设备判断是否已建立与接收到的内网报文对应的NAT会话包括：

所述网络接入设备根据所述内网报文的五元组信息查找存储的NAT会话表，判断是否存储有与所述内网报文对应的NAT会话。

所述网络接入设备获取与所述内网报文的源IP地址和源端口对应的NAT会话数包括：

所述网络接入设备查找存储的NAT会话表，统计与所述内网报文的源IP地址和源端口相同的NAT会话数；或者

所述网络接入设备根据所述内网报文的源IP地址和源端口在存储的会话数统计表内查找对应的NAT会话数，所述会话数统计表用于存储与源IP地址和源端口相同的NAT会话数。

当所述网络接入设备存储有会话数统计表时，所述网络接入设备建立与所述内网报文对应的NAT会话之后，还包括更新所述会话数统计表统计的所述内网报文的源IP地址和源端口相同的NAT会话数。

本发明实施例提供了一种网络接入设备，包括：

判断单元，用于当所述网络接入设备接收到内网发往外网的报文时，判断所述网络接入设备是否已建立与接收到的内网报文对应的NAT会话；

获取单元，用于当所述判断单元的判断结果为否时，获取与所述内网报文的源IP地址和源端口对应的NAT会话数；

丢弃单元，用于当所述获取单元获取到的NAT会话数达到阈值时，丢弃所述内网报文；

建立单元，用于当所述获取单元获取到的NAT会话数未达到阈值时，建立与所述内网报文对应的NAT会话。

所述判断单元还用于：当所述内网报文未建立NAT会话时，判断所述内网报文是否为UDP报文；

所述建立单元还与所述判断单元连接，用于当所述内网报文未建立NAT会话、且所述内网报文不是UDP报文时，建立与所述内网报文对应的NAT会话；

所述获取单元还用于：当所述内网报文未建立NAT会话、且所述内网报文为UDP报文时，获取与所述内网报文的源IP地址和源端口对应的NAT会话数。

还包括存储单元，用于存储NAT会话表，所述NAT会话表中存储五元组信息与NAT会话的对应关系；

所述判断单元还与所述存储单元连接，用于根据所述内网报文的五元组信息查找所述NAT会话表，判断是否存储有与所述内网报文对应的NAT会话。

还包括存储单元，用于存储NAT会话表和/或会话数统计表，所述NAT会话表中存储五元组信息与NAT会话的对应关系；所述会话数统计表用于存储与源IP地址和源端口相同的NAT会话数；

所述获取单元还用于：查找所述NAT会话表，统计与所述内网报文的源IP地址和源端口相同的NAT会话数；或者根据所述内网报文的源IP地址和源端口在所述会话数统计表内查找对应的NAT会话数。

还包括更新单元，用于在所述建立单元建立与所述内网报文对应的NAT会话后，更新所述会话数统计表统计的所述内网报文的源IP地址和源端口相同的NAT会话数。

与现有技术相比，本发明实施例至少具有以下优点：

当网络接入设备接收到内网报文后，如果该内网报文的源IP地址和源端口对应的NAT会话数已经达到阈值，则丢弃UDP报文，不再建立NAT会话，从而减少P2P软件使用时网络接入设备与外网种子设备的连接，限制P2P应用，避免出现P2P软件使用导致的网络流量阻塞。

附图说明

图1是P2P数据传输的过程示意图；

图2是本发明实施例一提供的NAT会话建立的方法的流程示意图；

图3是本发明实施例一提供的方法的效果示意图；

图4是本发明实施例二提供的NAT会话建立的方法的流程示意图；

图5是本发明实施例提供的网络接入设备的结构示意图。

具体实施方式

为了清楚介绍本发明实施例通过控制NAT(Network Address Translation，网络地址转换)会话建立过程避免P2P软件应用导致的流量阻塞问题，下面首先以路由器作为网络接入设备、P2P软件为PPLIVE软件为例，介绍P2P软件应用中数据传输的过程。

如图1所示，PC通过PPLIVE软件点播资源时，PC首先初始化一个随机源端口，然后在点播过程中始终通过这个随机源端口请求和接收数据，由外往里形成多对一的网络会话。具体的，PC通过PPLIVE软件点播资源时初始化随机源端口，通过该源端口向路由器发送UDP(User Datagram Protocol，用户数据包协议)报文，路由器根据UDP报文建立NAT会话，然后将UDP报文向外网的种子设备发送。路由器在NAT会话表中记录并更新建立的NAT会话，NAT会话表中存储NAT会话与UDP报文的五元组信息的对应关系。其中，由于PC发送大量的UDP报文，且这些UDP报文通过同一端口发送，因此以PC的IP地址为源IP地址、以上述端口为源端口，在路由器的NAT会话表中对应有多个NAT会话。

本发明实施例一提供一种NAT会话建立的方法，当网络接入设备接收到内网报文后，查找是否已建立与内网报文对应的NAT会话，如果尚未建立对应的NAT会话，且报文为UDP报文，则获取该UDP报文的源IP地址和源端口对应的NAT会话数，如果该NAT会话数达到阈值，则丢弃UDP报文。如果该NAT会话数未达到阈值，则建立与内网报文对应的NAT会话。

如图2所示，该方法包括以下步骤：

步骤201，网络接入设备判断接收到的报文是否为内网报文。如果报文为外网报文执行步骤202，如果报文为内网报文执行步骤203。

具体的，网络接入设备预设内网报文与外网报文识别条件，例如存储内网报文与外网报文的IP地址范围，根据接收到的报文的源IP地址所属的范围确定报文为内网报文或者外网报文。

步骤202，网络接入设备转发接收到的外网报文。

步骤203，网络接入设备判断是否建立有与内网报文对应的NAT会话。如果判断结果为是，则执行步骤204，否则执行步骤205。

网络接入设备的NAT会话表内存储NAT会话与报文五元组的对应关系，网络接入设备根据接收到的内网报文的五元组信息查找NAT会话表，判断是否存储有内网报文对应的NAT会话。

步骤204，网络接入设备转发接收到的内网报文。

步骤205，网络接入设备判断内网报文是否为UDP报文，如果判断结果为是执行步骤206；否则执行步骤209。

步骤206，网络接入设备获取与UDP报文的源IP地址和源端口对应的NAT会话数。

具体的，网络接入设备可以查找NAT会话表中与UDP报文的源IP地址和源端口对应的NAT会话，统计查找到的NAT会话数。网络接入设备还可以设置会话数统计表统计相同源IP地址和源端口对应的NAT会话数，网络接入设备根据UDP报文的源IP地址和源端口查找会话数统计表得到对应的NAT会话数。

步骤207，网络接入设备判断NAT会话数是否达到阈值，如果是则执行步骤208，否则执行步骤209。

NAT会话数的阈值由用户预先设置，可以根据网络接入设备使用的不同场景设置不同的取值。

步骤208，网络接入设备丢弃接收到的内网报文。

步骤209，网络接入设备创建与内网报文对应的NAT会话，并转发报文。

如果网络接入设备内配置会话数统计表，则网络接入设备还需要在创建与UDP报文对应的NAT会话后，更新会话数统计表内统计的NAT会话数。当然，在NAT会话结束时网络接入设备也会更新会话数统计表内统计的NAT会话数。

需要说明的是，本发明实施例中，网络接入设备上可以根据实际需要配置特殊源端口，对于该特殊源端口不通过NAT会话数阈值限制其与外网的连接。更进一步地，网络接入设备上还可以配置特殊IP地址，该IP地址的任何P2P应用网络接入设备不加限制。

本发明实施例提供的方法中，网络接入设备能够识别出P2P流并控制P2P软件应用时的NAT会话数，从而减少了P2P软件应用时建立的连接数，限制P2P应用，其直接效果就是控制了P2P的泛滥，保证了在允许借用带宽时，网络不再出现因P2P应用把带宽用光而出现掉线现象。例如，设置同一个源端口发起的UDP会话最多为50个，打击而不完全禁止P2P流，满足P2P用户的需要并防止P2P泛滥。正常情况下，以IE打开网页为例，IE也需要发起很多连接，但是由于P2P之外的应用通常不会同一源端口与多个对端收发报文，因此本发明实施例提供的方法不会干扰用户的其他正常应用访问。本发明实施例提供的方法的效果如图3所示，原来PPLIVE能够向N个种子通信，现在根据设定值同一源端口的NAT会话数阈值为5，则只允许与5个种子通信，原来的6-N相当于全被拦截，减少了多连接流量对入口带宽的影响，也降低了路由器的CPU利用率。

考虑到现有技术中用户终端在使用P2P软件点播资源过程中，通过同一源端口请求和接收数据，即通过同一源端口建立大量连接，而其他应用通常是一个源端口只建立一个连接，因此，本发明实施例二还提供一种NAT会话建立的方法，如图4所示，包括：

步骤401，网络接入设备判断接收到的报文是否为内网报文。如果报文为外网报文执行步骤402，如果报文为内网报文执行步骤403。

步骤402，网络接入设备转发接收到的外网报文。

步骤403，网络接入设备判断是否建立有与内网报文对应的NAT会话。如果判断结果为是，则执行步骤404，否则执行步骤405。

步骤404，网络接入设备转发接收到的内网报文。

步骤405，网络接入设备获取与内网报文的源IP地址和源端口对应的NAT会话数。

步骤406，网络接入设备判断NAT会话数是否达到阈值，如果是则执行步骤407，否则执行步骤408。

步骤407，网络接入设备丢弃接收到的内网报文。

步骤408，网络接入设备创建与内网报文对应的NAT会话，并转发报文。

上述步骤的详细内容可参见图2所对应NAT会话建立的方法。

由于P2P软件之外的应用通常是一个源端口只建立一个连接，因此，内网报文的源IP地址和源端口对应的NAT会话数达到阈值时，该内网报文只是P2P软件对应的UDP报文，因此本发明实施例二提供的方法不会影响到P2P之外的正常应用访问。通过本发明实施例提供的方法，网络接入设备限制相同源IP地址和源端口对应的NAT会话数，从而限制P2P应用中网络接入设备与外网建立的连接，防止出现网络流量阻塞。

基于与上述实施例相同的技术构思，本发明实施例还提供一种网络接入设备，如图5所示，包括：

判断单元11，用于当所述网络接入设备接收到内网发往外网的报文时，判断所述网络接入设备是否已建立与接收到的内网报文对应的NAT会话；

获取单元12，用于当所述判断单元11的判断结果为否时，获取与所述内网报文的源IP地址和源端口对应的NAT会话数；

丢弃单元13，用于当所述获取单元12获取到的NAT会话数达到阈值时，丢弃所述内网报文；

建立单元14，用于当所述获取单元12获取到的NAT会话数未达到阈值时，建立与所述内网报文对应的NAT会话。

所述判断单元11还用于：当所述内网报文未建立NAT会话时，判断所述内网报文是否为UDP报文；所述建立单元14还与所述判断单元11连接，用于当所述内网报文未建立NAT会话、且所述内网报文不是UDP报文时，建立与所述内网报文对应的NAT会话；所述获取单元12还用于：当所述内网报文未建立NAT会话、且所述内网报文为UDP报文时，获取与所述内网报文的源IP地址和源端口对应的NAT会话数。

还包括存储单元15，用于存储NAT会话表，所述NAT会话表中存储五元组信息与NAT会话的对应关系；所述判断单元11还与所述存储单元15连接，用于根据所述内网报文的五元组信息查找所述NAT会话表，判断是否存储有与所述内网报文对应的NAT会话。

存储单元15还可以用于存储会话数统计表，会话数统计表用于存储与源IP地址和源端口对应的NAT会话数，即源IP地址和源端口相同的NAT会话数；所述获取单元12还与所述存储单元15连接，用于查找所述NAT会话表，统计与所述内网报文的源IP地址和源端口对应的NAT会话数，也就是统计与所述内网报文的源IP地址和源端口相同的NAT会话数；或者根据所述内网报文的源IP地址和源端口在所述会话数统计表内查找对应的NAT会话数。

还包括更新单元16，用于在所述建立单元14建立与所述内网报文对应的NAT会话后，更新所述会话数统计表统计的所述内网报文的源IP地址和源端口对应的NAT会话数。

本发明实施例中，当网络接入设备接收到内网报文后，如果该内网报文的源IP地址和源端口对应的NAT会话数已经达到阈值，则丢弃UDP报文，不再建立NAT会话，从而减少P2P软件使用时网络接入设备与外网种子设备的连接，限制P2P应用，避免出现P2P软件使用导致的网络流量阻塞。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到本发明可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。

本领域技术人员可以理解附图只是一个优选实施例的示意图，附图中的模块或流程并不一定是实施本发明所必须的。

本领域技术人员可以理解实施例中的装置中的模块可以按照实施例描述进行分布于实施例的装置中，也可以进行相应变化位于不同于本实施例的一个或多个装置中。上述实施例的模块可以合并为一个模块，也可以进一步拆分成多个子模块。

以上公开的仅为本发明的几个具体实施例，但是，本发明并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本发明的保护范围。

Claims

1.一种限制P2P应用的方法，应用于建立网络地址转换NAT会话的网络接入设备，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述网络接入设备获取与所述内网报文的源IP地址和源端口对应的NAT会话数之前，还包括：

3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述网络接入设备判断是否已建立与接收到的内网报文对应的NAT会话包括：

4.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述网络接入设备获取与所述内网报文的源IP地址和源端口对应的NAT会话数包括：

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，当所述网络接入设备存储有会话数统计表时，所述网络接入设备建立与所述内网报文对应的NAT会话之后，还包括更新所述会话数统计表统计的所述内网报文的源IP地址和源端口相同的NAT会话数。

6.一种网络接入设备，其特征在于，包括：

7.如权利要求6所述的网络接入设备，其特征在于，所述判断单元还用于：当所述内网报文未建立NAT会话时，判断所述内网报文是否为UDP报文；

8.如权利要求6或7所述的网络接入设备，其特征在于，还包括存储单元，用于存储NAT会话表，所述NAT会话表中存储五元组信息与NAT会话的对应关系；

9.如权利要求6或7所述的网络接入设备，其特征在于，还包括存储单元，用于存储NAT会话表和/或会话数统计表，所述NAT会话表中存储五元组信息与NAT会话的对应关系；所述会话数统计表用于存储与源IP地址和源端口相同的NAT会话数；

10.如权利要求9所述的网络接入设备，其特征在于，还包括更新单元，用于在所述建立单元建立与所述内网报文对应的NAT会话后，更新所述会话数统计表统计的所述内网报文的源IP地址和源端口相同的NAT会话数。