CN102124457A - 用于管理与会话交换设备的虚拟分区有关的地址的方法和装置 - Google Patents

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Abstract

在一个实施例中，一种方法包括：接收与在会话交换设备处定义的第一虚拟分区相关联的IP分组。所述第一虚拟分区与第一IP地址空间相关联。所述方法还包括：接收与在所述会话交换设备处定义的第二虚拟分区相关联的IP分组。所述第二虚拟分区与具有对应于所述第一IP地址空间的部分的第二IP地址空间相关联。与所述第一虚拟分区相关联的IP分组被修改，以便与第一虚拟分区相关联的IP分组具有来自不同于第二IP地址空间的部分的第三IP地址空间的IP地址值。

Description

用于管理与会话交换设备的虚拟分区有关的地址的方法和装置
相关申请的交叉引用 
本申请是2007年9月28日递交的、名称为“Methods And Apparatus ForManaging Addresses Related To Virtual Partitions Of A Session ExchangeDevice”的美国专利申请No.11/864,206的继续，并且要求其的优先权，通过引用的方式将其整体并入本文中。 
技术领域
本发明的一个或多个实施例总体上涉及地址转换，包括例如用于转换与会话交换设备相关联的分组的网际协议(IP)地址值的方法和装置。
背景技术
一种网络地址转换(NAT)设备可以被配置以将分组的IP地址从与网络相关联的地址空间转换到与不同的网络相关联的地址空间中。但是，在当前，已知的NAT设备不能被配置以将分组的IP地址从与网络相关联的地址空间转换到与设备(例如，会话交换设备)的一部分相关联的地址空间。此外，在当前，已知的NAT设备不能被配置以将分组的IP地址从与在会话交换设备处定义的虚拟分区相关联的地址空间转换到不同的地址空间。因此，需要用于转换与会话交换设备相关联的分组的IP地址值的方法和装置。
发明内容
在一个实施例中，一种方法包括：接收与在会话交换设备处定义的第一虚拟分区相关联的IP分组。所述第一虚拟分区与第一IP地址空间相关联。所述方法还包括：接收与在所述会话交换设备处定义的第二虚拟分区相关联的IP分组。所述第二虚拟分区与具有对应于所述第一IP地址空间的部分的第二IP地址空间相关联。与所述第一虚拟分区相关联的IP分组被修改， 以便与第一虚拟分区相关联的IP分组具有来自不同于第二IP地址空间的部分的第三IP地址空间的IP地址值。
附图说明
图1是说明了根据本发明的一实施例的、会话交换设备的地址转换模块的示意框图，所述会话交换设备的地址转换模块被配置以用不同的网际协议(IP)地址值来转换分组的IP地址值。
图2是说明了根据本发明的一实施例的、会话交换设备的地址转换模块的示意框图，所述会话交换设备的地址转换模块被配置以当在外部网络处理区域和内部网络处理区域之间发送分组时，转换分组的IP地址值。
图3示出了说明了根据本发明的一实施例的、在内部IP地址值和外部IP地址值之间的关系的表。
图4是说明了根据本发明的一实施例的、会话交换设备的地址转换模块的示意框图，所述会话交换设备的地址转换模块被配置以处理第三层IP分组和/或处理地址解析协议(ARP)分组。
图5是说明了根据本发明的一实施例的、用于在会话交换设备的操作系统的一部分处对IP分组进行处理之前修改在IP分组的报头内的IP地址值的方法的流程图。
图6是说明了根据本发明的一实施例的、用于在从会话交换设备发送IP分组之前修改IP分组的报头的IP地址值的方法的流程图。
图7是说明了根据本发明的一实施例的、用于在从会话交换设备发送ARP分组之前修改在ARP分组的有效载荷内的IP地址值的方法的流程图。
具体实施方式
网际协议媒体(MoIP)网络内的会话交换设备具有地址转换模块，所述地址转换模块被配置以将分组中包括的网际协议(IP)地址值转换为不同的IP地址值。转换IP地址值可以包括：确定新的IP地址值，和/或将IP地址值替换(例如，改变)为新的IP地址值。例如，在会话交换设备处理接收的分组之前，在会话交换设备处接收的分组的IP地址值可以被替换为不同的IP地址值。在一些实施例中，地址转换模块可以被配置以确定IP地 址值是否应当被替换。IP地址值可以被包括在分组的任何部分中，例如分组的报头部分和/或有效载荷部分。
在会话交换设备处接收的和/或从会话交换设备发送的分组的IP地址值可以被转换，以便在会话交换设备外部(例如，基本上在外部)的网络处理和在会话交换设备内部的网络处理可以基于一个或多个不同的IP地址空间。可以被称为有关网络的处理的网络处理可以包括例如基于IP地址值的任何类型的处理(例如，与网络通信有关的处理)。IP地址空间定义了可以与例如物理实体和/或虚拟实体(例如，网络接口、虚拟分区)相关联的离散IP地址值的范围。用于在会话交换设备外部的网络处理的IP地址值可以被称为外部IP地址值或者公共IP地址值，并且用于在会话交换设备内的网络处理的IP地址值可以被称为内部IP地址值或者专用IP地址值。
在一些实施例中，会话交换设备可以具有地址转换模块，地址转换模块被配置以截获并且转换与在会话交换设备处定义的一个或多个虚拟分区(例如，虚拟局域网(VLAN)、区域)相关联的分组的IP地址值。分组的IP地址值可以被转换，以便即使当在会话交换设备处定义的两个或更多个虚拟分区与重叠的IP地址空间相关联的情况下，会话交换设备内的处理也可以实质上基于唯一的IP地址值。可以基于与虚拟分区相关联的标识符来转换与该虚拟分区相关联的分组的IP地址值。与虚拟分区相关联的标识符可以被称为虚拟分区标识符。例如，可以在会话交换设备处接收具有来自与虚拟分区相关联的IP地址空间的外部IP地址值的进入分组。可以在会话交换设备的操作系统的一部分处对分组进行处理之前，基于与虚拟分区相关联的标识符来将分组的外部IP地址值替换为内部IP地址值。
在一些实施例中，分组可以是被配置以通过计算机网络发送的数据的格式化块(例如，IP分组、会话控制分组或者地址解析协议(ARP)分组)。在一些实施例中，可以将地址转换模块与会话交换设备的操作系统或者关联于会话交换设备的应用程序的模块相关联。MoIP网络可以例如是网际协议电话(VoIP)网络和/或网际协议会话(SoIP)网络。
图1是说明了根据本发明的一实施例的、会话交换设备100的地址转换模块102的示意框图，所述会话交换设备100的地址转换模块102被配置以将分组的IP地址值转换为不同的IP地址值。会话交换设备100的地址 转换模块102用于当从外部网络处理区域180向内部网络处理区域190发送分组时，转换分组的IP地址值，并且反之亦然。内部网络处理区域190可以包括例如处理器106和/或存储器108。
外部网络处理区域180是其中网络处理基于来自外部IP地址空间(例如，公共IP地址空间)的外部IP地址值的区域。所述外部网络处理区域180在会话交换设备100的外部。在一些实施例中，会话交换设备100的一部分可以与网络处理区域180相关联。如图1中所示，网络170、终端124和终端134与外部网络处理区域180相关联。网络处理例如包括基于IP地址值的处理(例如基于IP地址值来将分组进行路由或者将设备/套接字绑定到IP地址值)。在一些实施例中，可以由例如在网络170内的处理器、路由器和/桥(未示出)来执行路由。
内部网络处理区域190是其中与分组有关的网络处理基于来自内部IP地址空间(例如，专用IP地址空间)的内部IP地址值的区域。如图1中所示，内部网络处理区域190在会话交换设备100内部。在这个实施例中，外部IP地址空间和内部IP地址空间不同。在一些实施例中，在外部IP地址空间中的所有外部IP地址值可以与在内部IP地址空间中的所有内部IP地址值不同。在一些实施例中，外部IP地址空间和内部IP地址空间可以具有某些重叠。
当从外部网络处理区域180向内部网络处理区域190发送分组时，可以通过地址转换模块102将分组的IP地址值从来自外部IP地址空间的外部IP地址值转换(例如，改变)为来自内部IP地址空间的内部IP地址值。例如，在会话交换设备100处，从外部网络处理区域180接收的进入分组可以具有来自与外部网络处理区域180相关联的外部IP地址空间的外部IP地址值。可以在地址转换模块102处，将外部IP地址值替换为来自与内部网络处理区域190相关联的内部IP地址空间的内部IP地址值，以便可以基于内部IP地址值在内部网络处理区域190处处理所述分组。
类似地，当从内部网络处理区域190向外部网络处理区域180发送分组时，可以通过地址转换模块102将分组的IP地址值从来自内部IP地址空间的内部IP地址值转换(例如，改变)为来自外部IP地址空间的外部IP地址值。例如，在完成内部网络处理区域190处的网络处理后，但是在从 会话交换设备100发送作为外发分组的分组之前，可以在地址转换模块102处将分组的内部IP地址值替换为来自外部IP地址空间的外部IP地址值。在一些实施例中，具有外部IP地址值的分组可能和与内部网络处理区域190相关联的协议不兼容，并且/或者，具有内部IP地址值的分组可能和与外部网络处理区域180相关联的协议不兼容。
在一些实施例中，地址转换模块102可以用作位于在外部网络处理区域180和会话交换设备100的内部网络处理区域190之间的流水线中的转换模块。在一些实施例中，地址转换模块102可以被配置以转换与开放系统互连(OSI)模型的指定层相关联的分组的IP地址值。例如，如果内部网络处理区域190与会话交换设备100的操作系统相关联，则地址转换模块102可以被配置以转换与OSI模型的第四层和以下层相关联的分组的IP地址值。
在一些实施例中，地址转换模块102可以被配置以用于通过查询包括转换信息的地址转换数据库(未示出)以期望的方式来替换与分组相关联的地址值。在一些实施例中，地址转换模块102可以被配置以定义在地址转换数据库内的转换信息条目。在一些实施例中，地址转换数据库可以被存储在会话交换设备100本地的存储器中或者被存储在可以被会话交换设备100访问的远程存储器中。结合图3来讨论与地址转换数据库有关的更多细节。
网络170可以是无线网络和/或有线网络，其被配置以发送数据和/或媒体内容，例如语音内容和/或视频内容。例如，网络170的一部分可以用于MoIP会话(例如，VoIP会话)。终端124和/或终端134可以例如是公共交换电话网络(PSTN)、可向宽带消费者提供网络访问的宽带网络、企业网、H.323网络、会话发起协议(SIP)软交换网络或者SIP网络。可选地，终端124和/或终端134可以是个体电话/计算机终端或者到另一个MoIP网络的接入点(例如，另一个SBC)。当然，终端124和/或终端134可以是包括上述示例的任何组合的源终端和/或目的地终端。
在一些实施例中，会话交换设备100可以例如是多协议会话交换设备，其被配置以作为网络170的会话边界控制器(SBC)来工作。可以使用软件模块和/或硬件模块来定义会话交换设备100的任何部分。在一些实施例中， 会话交换设备100可以是会话感知设备，其被配置以用于例如使用OSI第五层参数(例如，呼叫许可控制(CAC)相关的参数、会话层参数)和/或OSI第三层参数来修改媒体信号的路由。
图2是说明根据本发明的一实施例的、会话交换设备200的地址转换模块202的示意框图，所述会话交换设备200的地址转换模块202被配置以当在外部网络处理区域280和内部网络处理区域290之间发送分组时，转换分组的IP地址值。会话交换设备200具有三个虚拟分区-虚拟分区220、虚拟分区230和虚拟分区240。虚拟分区220、230和240分别与终端224、234和244相关联。虚拟分区220、230和/或240是在会话交换设备200处定义的独立的逻辑网络(例如，虚拟分区、独立的网络分段)，并且可以是例如具有多于1个区域(realm)的VLAN。在共同未决的申请No.11/323,211、代理方案号No.NEXE-002/00US 306342-2004、题目为“Methodand Apparatus for Partitioning Resources within aSession-Over-Internet-Protocol(SoIP)Session Controller”中阐述了与虚拟分区和区域有关的更多细节，通过引用将其整体并入本文中。如图2中所示，操作系统204和应用程序206的至少一部分与内部网络处理区域290相关联。
在这个实施例中，虚拟分区220、230和240中的每一个与同一外部IP地址空间相关联。因此，可以基于来自外部IP地址空间的同一外部IP地址值来在外部网络处理区域280处对不同的分组进行处理，而不管它们与特定的虚拟分区的关联(例如，与虚拟分区230相关联)。此外，因为虚拟分区220、230和240的外部IP地址空间相同，所以可以使用单个IP地址值来将会话交换设备200的虚拟分区220、230和240中1个以上的分区识别为目的地。例如，可以基于外部IP地址值将第一分组从终端224通过网络270路由到虚拟分区220，并且可以使用同一外部IP地址值将第二分组从终端234通过网络270路由到虚拟分区230。
地址转换模块202被配置以在内部网络处理区域290处对进入分组进行处理之前，将与虚拟分区220、230和240相关联的进入分组中的至少一些的外部IP地址值替换为内部IP地址值。内部IP地址值可以是来自与内部网络处理区域290相关联的内部IP地址空间。可以替换外部IP地址值， 以便可以基于对于内部网络处理区域290唯一的内部IP地址值来执行与进入分组中的每一个相关联的网络处理。
可以基于虚拟分区标识符(例如，与虚拟分区220相关联的VLAN标识符)和外部IP地址值将外部IP地址值替换为对于内部网络处理区域290唯一的内部IP地址值。外部IP地址值和虚拟分区标识符可以都被包括在进入分组的至少一部分中。外部IP地址值被替换，以使得当与不同的虚拟分区220相关联的、独立的进入分组具有同一外部IP地址值时，避免在内部网络处理区域290内发生网络处理冲突。
例如，可以经由虚拟分区240在会话交换设备200的地址转换模块202处接收(表示为线262)具有外部IP地址值的进入分组。可以在地址转换模块202处，将分组的外部IP地址值替换为内部IP地址值，并且将分组转发(表示为线264)到内部网络处理区域290作为具有内部IP地址值的分组。可以基于与虚拟分区240相关联的标识符和在进入分组中包括的外部IP地址值来用内部IP地址值替换外部IP地址值。结合图3来说明基于虚拟分区标识符和外部IP地址值来确定内部IP地址值有关的更多细节。
在一些实施例中，可以基于一个或多个规则(例如，网络地址转换(NAT)规则)以由从内部IP地址空间中选择的内部IP地址值来替换进入分组中包括的外部IP地址值(例如，经由虚拟分区240接收的进入分组)。内部IP地址空间可以基于不能用于通过网络(例如，网络270)来路由的IP地址值。例如，IP地址值可以是来自保留或者专用的IP地址空间(例如，来自169.254.X.X的IP地址值)。
在内部网络处理区域290处对分组进行处理后，地址转换模块202可以被配置以将分组的内部IP地址值替换为外部IP地址值。可以正好在从会话交换设备200经由虚拟分区220、230和240中的一个发送分组之前，替换内部IP地址值。
例如，可以在内部网络处理区域290的操作系统204的一部分处接收(表示为线264)并且处理具有内部IP地址值的分组后，向地址转换模块202发送分组(表示为线266)。分组的内部IP地址值可以被替换为外部IP地址值，并且从会话交换设备200经由虚拟分区240作为外发分组被发送(表示为线268)。在一些实施例中，可以从会话交换设备200经由虚拟分 区220、230和240中的任意一个来发送外发分组。
可以基于内部IP地址值和/或虚拟分区标识符(例如，与虚拟分区220相关联的虚拟分区标识符)来确定外部IP地址值。在一些实施例中，可以在内部网络处理区域290处理分组之前，用分组中包括的相同外部IP地址值来替换内部IP地址值。结合图3来说明与基于虚拟分区标识符和/或外部IP地址值来确定外部IP地址值有关的更多细节。
虽然在这个实施例中虚拟分区220、230和240中的每一个与同一外部IP地址空间相关联，但是在一些实施例中，虚拟分区220、230和/或240可以与不同的外部IP地址空间相关联。例如，仅与虚拟分区220相关联的外部IP地址空间的一部分可以和与虚拟分区230相关联的外部IP地址空间有重叠。在外部IP地址空间中的重叠可以被称为共享外部IP地址空间。在一些实施例中，在从会话交换设备200发送外发分组之前，可以在地址转换模块202处用与虚拟分区220、230和240中的任意一个相关联的外部IP地址空间来替换外发分组的内部IP地址值。
在一些实施例中，地址转换模块202可以被配置以用于：如果外部IP地址值是来自于外部IP地址空间的共享部分，那么替换例如进入分组的外部IP地址值。因此，地址转换模块202可以被配置以用于：在替换IP地址值之前，确定分组的IP地址值是来自于外部IP地址空间的共享部分。在一些实施例中，地址转换模块202可以被配置以用于：如果地址转换模块202确定进入分组的外部IP地址值是来自于外部IP地址空间的非共享部分，则在不替换分组的外部IP地址值的情况下，发送(例如，转发)进入分组。
终端224、234和244中的每一个被表示为经由不同的连接分别与会话交换设备200的虚拟分区220、230和240进行通信。在一些实施例中，终端224、234和244可以经由一个或多个物理和/或逻辑输入/输出(I/O)端口(未示出)而连接到会话交换设备200。
在一些实施例中，应用程序206可以具有与地址转换模块202分离的地址转换模块(未示出)。应用程序206的地址转换模块可以被配置以类似于地址转换模块202的方式来转换分组的IP地址值。换句话说，应用程序206的地址转换模块可以具有与地址转换模块202的功能相同或者基本上类似的功能。
在一些实施例中，应用程序206的地址转换模块可以被配置以用于：当分组与OSI模型的第五层和以上层(例如，会话层分组和以上层分组)相关联时，转换分组的内部IP地址值和/或外部IP地址值。在一些实施例中，应用程序206的地址转换模块可以被配置以转换与未由操作系统204和/或地址转换模块202处理和/或定义的分组的一部分(例如，分组的第五层有效载荷)相关联的内部IP地址值和/或外部IP地址值。
在一些实施例中，地址转换模块202和应用程序206的地址转换模块可以被配置以访问同一地址转换数据库(未示出)。在一些实施例中，可以由地址转换模块202定义和/或维护地址转换数据库。在一些实施例中，内部网络处理区域290具有不与虚拟分区220、230和/或240相关联的一个或多个逻辑分区。例如，内部网络处理区域290的逻辑分区可以不唯一地与虚拟分区220、230和/或240中的任何一个相关联。
图3示出了说明根据本发明的一个实施例的、在内部IP地址值和外部IP地址值之间的关系的表300。表300与会话交换设备相关联，会话交换设备具有例如在图2中所示的多个虚拟分区。每个虚拟分区具有虚拟分区标识符320，并且与外部地址空间310相关联。在一些实施例中，表300可以被称为地址转换数据库。
例如，虚拟分区Z-300与外部地址空间310相关联，外部地址空间310包括外部地址值B、C和D(列330)。在这个表300中的所有虚拟分区至少具有一个重叠的外部地址值330。例如，虚拟分区Z-100和虚拟分区Z-300都具有外部地址值B(列330)。虽然内部地址空间350包括内部地址值G到Q，但是在列340中仅示出了内部地址值G到M。
如表300中所示，外部地址值330中的每一个可以与内部地址值340相关联，内部地址值340在内部地址空间350内是唯一的。与虚拟分区Z-100和Z-200(列320)相关联的外部地址值330是相同的，但是可以基于虚拟分区标识符320和外部地址值330的组合而被转换为唯一的内部地址值340。例如，如果在地址转换模块处接收的第一进入分组包括虚拟分区标识符Z-100(列320)和外部地址值A(列330)，则可以基于表300用内部地址值G来替换外部地址值A(列340)。如果在地址转换模块处接收的第二进入分组包括虚拟分区标识符Z-200(列320)和外部地址值A(列330)， 则可以基于这个表300用内部地址值I(列340)来替换外部地址值A。如这个示例所示，结合外部地址值330使用虚拟分区标识符320，以确定唯一的内部地址值340，尽管两个进入分组的外部地址值330是相同的。
在一些实施例中，可以仅基于内部地址值340来将内部地址值340转换为外部地址值330。在一些实施例中，也可以基于内部地址值340来确定虚拟分区标识符320。例如，如图3中所示，内部地址值K(列340)可以与外部地址值B(列330)和虚拟分区标识符Z-300(列320)相关联。
即使可以通过第一虚拟分区在会话交换设备处接收分组并且随后将其从会话交换设备、通过与第一虚拟分区不同的第二虚拟分区发送，但是在一些实施例中，也可以仅基于内部地址值340在外发分组中确定并且适当地定义分组的外部地址值330。例如，如果在地址转换模块处从网络接收到具有虚拟分区标识符Z-300(列320)和外部地址值C(列330)的分组，则可以通过地址转换模块将分组的外部地址值C替换为内部地址值L(列340)。然后，在会话交换设备的操作系统和/或应用程序处对分组进行处理。如果操作系统和/或应用程序修改了分组以使得分组具有不同的内部地址值H(列340)和/或不同的虚拟分区标识符Z-100(列320)，则可以基于内部地址值H(列340)来确定适当的外部地址值B(列330)。在一些实施例中，如果虚拟分区标识符320未被操作系统和/或应用程序改变，则地址转换模块可以被配置以基于内部地址值340来替换虚拟分区标识符320。
在一些实施例中，地址转换模块可以被配置以创建例如这个表300中说明的那些的条目，并且当经由指定的虚拟分区在地址转换模块处接收分组时，将条目存储在地址转换数据库中。例如，当在地址转换模块接收到分组时，地址转换模块可以从分组中读取虚拟分区标识符320和外部地址值330。例如，基于NAT规则，可以从内部地址空间350中选择内部地址值340，并且内部地址值340可以与地址转换数据库条目中的虚拟分区标识符320和外部地址值330的组合相关联。然后，数据库条目可以用于将与虚拟分区相关联的随后的分组的外部地址值330转换(例如，确定、替换)为适当的内部地址值340。在地址转换数据库中的条目也可以用于在从会话交换设备发送分组之前将分组的内部地址值340转换为外部地址值320。
在一些实施例中，可以基于除了表300中所示的那些标识符之外的其 它标识符来确定外部地址值330和/或内部地址值340。例如，可以基于虚拟分区标识符320、外部地址值330和与虚拟分区相关联的区域标识符(未示出)来确定内部地址值340。
图4是说明了根据本发明的一个实施例的、会话交换设备400的地址转换模块410的示意框图，会话交换设备400的地址转换模块410被配置以处理第三层IP分组和/或处理ARP分组。第三层IP分组和/或ARP分组与来自一组虚拟分区420中的至少一个虚拟分区相关联。ARP分组可以例如是与OSI网络的传输层(也可以被称为数据链路层或者第二层)有关的分组。第三层IP分组可以例如是具有媒体内容有效载荷的IP分组。如图4中所示，会话交换设备400与IP网络465进行通信。
地址转换模块410被配置以将进入的第三层IP分组(线484)的外部IP地址值替换为内部IP地址值，并且将外发的第三层IP分组(线482)的内部IP地址值替换为外部IP地址值。地址转换模块410还被配置以将进入的ARP分组(线488)的外部IP地址值替换为内部IP地址值，并且将外发的ARP分组(线486)的内部IP地址值替换为外部IP地址值。内部IP地址值可以来自内部IP地址空间。地址转换模块410可以被配置以将外部IP地址值替换为内部IP地址值，并且反之亦然，以使得在线475右面的部件/模块可以基于内部IP地址值来执行有关网络的处理，并且在线475左面的部件/模块可以基于外部IP地址值来执行有关网络的处理。
如图4中所示，向会话交换设备400的操作系统404的网络处理部分402发送并且从其中发送第三层IP分组。在一些实施例中，可以在网络处理部分402和会话交换设备400的另一部分(例如，应用程序406)之间发送具有内部IP地址值的一个或多个第三层IP分组，以用于进一步的有关网络的处理。在一些实施例中，可以在地址转换模块410和除了网络处理部分402之外的部分(例如，应用程序406)之间发送具有内部IP地址值的第三层IP分组。
在一些实施例中，网络部分402可以被配置以将与应用程序406相关联的套接字408关联到(例如，绑定到)来自内部IP地址空间的一个或多个内部IP地址值。套接字408可以与内部IP地址值相关联，以便基于内部IP地址值经由套接字408向应用程序406发送和/或从应用程序406接收第 三层IP分组。例如，当在会话交换设备400处执行(例如，启动)应用程序406时，套接字408可以与例如应用程序406相关联。在一些实施例中，可以基于NAT规则将与第三层IP分组相关联的外部IP地址值替换为来自内部IP地址空间的内部IP地址值。
如图4中所示，向会话交换设备400的操作系统404的ARP模块406发送并且从其中发送ARP分组。ARP模块406可以被配置以将内部IP地址关联到(例如，绑定到)例如与会话交换设备400的部件(未示出)相关联的媒体访问控制(MAC)地址值。部件可以例如是会话交换设备400的物理网卡。例如，内部IP地址值可以与外发的ARP分组(线486)内的MAC地址值相关联。可以在ARP模块406处定义外发的ARP分组。外发的ARP分组可以例如是ARP请求或者ARP应答。
在一些实施例中，可以基于ARP规则将与ARP分组相关联的外部IP地址值替换为来自内部IP地址空间的内部IP地址值。在一些实施例中，与第三层IP分组相关联的内部IP地址空间可以不同于与ARP分组相关联的内部IP地址空间。
在一些实施例中，地址转换模块410可以具有被配置以转换与ARP分组相关联的内部IP地址值和/或外部IP地址值的部分(未示出)。地址转换模块410可以具有被配置以转换与第三层IP分组相关联的内部IP地址值和/或外部IP地址值的不同部分(未示出)。
图5是说明了根据本发明的一实施例的、用于在会话交换设备的操作系统的一部分处对IP分组进行处理之前修改IP分组的报头内的IP地址值的方法的流程图。如图5中所示，在510，在会话交换设备的操作系统的一部分处对IP分组进行处理之前，截获与VLAN相关联的IP分组。IP分组可以与VLAN的特定区域相关联。可以在例如与会话交换设备的输入部分相关联的缓冲器处截获IP分组。
在520，从IP分组的报头中获得(例如，读取、提取、识别)VLAN标识符和外部IP地址值。在一些实施例中，VLAN标识符可以用于识别VLAN的特定区域。外部IP地址值可以是用于通过例如IP网络将IP分组路由到会话交换设备的VLAN的公共IP地址值。换句话说，外部IP地址值可以是与VLAN相关联的内部IP地址值。
在530，基于VLAN标识符和外部IP地址值来将内部IP地址值与IP分组相关联。可以基于NAT规则从与会话交换设备相关联的内部IP地址空间中选择内部IP地址值。在一些实施例中，可以定义将内部IP地址值与VLAN标识符和/或外部IP地址值相关联的数据库中的条目。
在540，基于内部IP地址值来修改IP分组的报头。在一些实施例中，可以将报头中的外部IP地址替换为内部IP地址值。在一些实施例中，在不改变在IP分组的报头中的VLAN标识符的情况下，替换报头的内部IP地址值。
在550，具有修改的报头的IP分组被发送到与网络处理相关联的操作系统的部分。操作系统的所述部分可以被配置以基于内部IP地址值来处理IP分组。例如，在一些实施例中，可以将与在会话交换设备处执行的应用程序相关联的套接字绑定到内部IP地址值。
在一些实施例中，可以向会话交换设备的不同部分(替代操作系统的部分或者作为附加)发送IP分组，以基于IP地址值来进行网络相关的处理。在一些实施例中，在图5中说明的方法可以用于修改IP分组的不同部分(例如，IP分组的有效载荷部分)中包括的IP地址。
图6是说明了根据本发明的一实施例的、用于在从会话交换设备发送IP分组之前修改IP分组的报头的IP地址值的方法的流程图。在600，可以在会话交换设备的操作系统的一部分处对具有内部IP地址值的IP分组进行处理。在一些实施例中，内部IP地址值可以被包括在IP分组的报头部分中。在一些实施例中，所述部分可以是内部网络处理部分。在一些实施例中，IP分组可以与在会话交换设备处定义的VLAN相关联。
可以在从会话交换设备发送具有外部IP地址值的IP分组(在620)之前，将IP分组的内部IP地址值替换为外部IP地址值(在610)。在一些实施例中，可以通过参考数据库中的条目来确定外部IP地址值(例如，在步骤610之前)，在数据库中，外部IP地址值与关联于VLAN和/或内部IP地址值的标识符相关联。在一些实施例中，可以经由在会话交换设备处定义的特定VLAN来发送IP分组。
图7是说明了根据本发明的一实施例的、用于在从会话交换设备发送ARP分组之前修改在ARP分组的有效载荷内的IP地址值的方法的流程图。 在700，在会话交换设备的操作系统的一部分处，定义在有效载荷部分中具有内部IP地址值的ARP分组。操作系统的所述部分可以被配置以基于内部IP地址值来处理ARP分组。可以基于一个或多个ARP规则从与操作系统的所述部分相关联的内部IP地址空间中选择内部IP地址值。
在一些实施例中，内部IP地址值可以关联到(例如，绑定到)会话交换设备的网络部件的MAC地址值。内部IP地址值可以是向MAC地址值静态或者动态分配的值。在一些实施例中，在定义ARP分组之前，可以将内部IP地址值映射到MAC地址值。在一些实施例中，可以基于在ARP高速缓存中包括的条目来定义ARP分组。
在710，在从会话交换设备发送ARP分组之前截获ARP分组。ARP分组可以例如是ARP应答或者ARP请求。在一些实施例中，ARP分组可以与在会话交换设备处定义的特定虚拟分区(例如，VLAN)相关联。在一些实施例中，可以在与操作系统相关联的地址转换模块处截获ARP分组。
在720，从ARP分组的有效载荷部分获得(例如，读取、提取、识别)内部IP地址值，并且在730，基于内部IP地址值，将外部IP地址值与ARP分组相关联。在一些实施例中，可以通过参考在数据库中的条目来确定外部IP地址值，其中在数据库中，外部IP地址值与内部IP地址值相关联。如果ARP分组与在会话交换设备处定义的虚拟分区(例如，VLAN)相关联，则可以通过参考数据库中的条目来确定外部IP地址值，其中在数据库中，外部IP地址值与虚拟分区标识符和/或内部IP地址值相关联。
在740，基于外部IP地址值来修改ARP分组的有效载荷部分。在一些实施例中，可以将有效载荷部分中的外部IP地址值替换为内部IP地址值。在一些实施例中，在不改变IP分组的报头中的VLAN标识符的情况下，替换报头的内部IP地址值。在在740处修改了ARP分组后，在750，从会话交换设备发送具有修改的有效载荷部分的ARP分组。
在一些实施例中，可以在会话交换设备处截获包括外部IP地址值(例如，包括在有效载荷部分中)的进入ARP分组。在例如会话交换设备的操作系统的内部网络处理部分处对ARP分组进行处理之前，可以用内部IP地址值来替换ARP分组的外部IP地址值。可以用内部IP地址值来替换外部IP地址值，以便操作系统的部分可以基于内部IP地址值而不是基于外部 IP地址值来处理ARP分组。
一些实施例涉及具有计算机可读介质的计算机存储产品(也可以被称为处理器可读介质)，在计算机可读介质上具有指令或者计算机代码，以用于执行各种用计算机实现的操作。介质和计算机代码(也可以被称为代码)可以是用于特定目标或目标的专用设计和构造。计算机可读介质的示例包括但是不限于：磁存储介质，例如，硬盘、软盘和磁带；光存储介质，例如，压缩盘/数字视频盘(CD/DVD)、压缩盘只读存储器(CD-ROM)和全息设备；磁光存储介质，例如光盘；载波信号；以及，专门地配置来存储并执行程序代码的硬件设备，例如专用集成电路(ASIC)、可编程逻辑设备(PLD)和ROM以及RAM设备。计算机代码的示例包括但不限于微码或者微指令，例如由编译器产生的机器指令、包含由计算机使用解释器执行的高级指令的文件。例如，可以使用Java、C++或者其他面向对象的编程语言和开发工具来实现本发明的实施例。计算机代码的其他示例包括但是不限于控制信号、加密代码和压缩代码。
总之，具体描述了用于转换与会话交换设备相关联的分组的IP地址的方法和装置。虽然上文描述了各种实施例，但是应当理解，仅通过示例的形式来呈现它们，并且可以在形式和细节上进行各种改变。例如，在一些实施例中，地址转换模块可以被配置以转换具有不同于IP地址的格式的、分组的外部地址和/或分组的内部地址。

Claims (20)

1.一种方法，包括：
接收与在会话交换设备处定义的虚拟分区相关联的网际协议(IP)分组，基于所述IP分组的外部IP地址值通过与所述会话交换设备相关联的网际协议媒体(MoIP)网络来路由所述IP分组；
在所述接收后，基于与所述虚拟分区相关联的标识符并且基于所述外部IP地址值，将所述IP分组的所述外部IP地址值替换为内部IP地址值；
将所述IP分组发送到与网络处理相关联的所述会话交换设备的操作系统的一部分；以及
在所述发送后，在从所述会话交换设备发送所述IP分组之前，将所述IP分组的所述内部IP地址值替换为所述外部IP地址值。
2.根据权利要求1所述的方法，还包括：
基于所述内部IP地址值来将所述IP分组路由到应用程序，所述应用程序在所述会话交换设备处执行。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述虚拟分区是第一虚拟分区，所述外部IP地址值是来自与所述第一虚拟分区相关联的IP地址空间，与所述第一虚拟分区相关联的所述IP地址空间具有对应于与在所述会话交换设备处定义的第二虚拟分区相关联的IP地址空间的部分。
4.根据权利要求1所述的方法，其中，对所述内部IP地址值的所述替换是基于所述外部IP地址值的。
5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述内部IP地址值与在所述会话交换设备处执行的应用程序的套接字相关联。
6.根据权利要求1所述的方法，其中，所述外部IP地址值被包括在所述IP分组的第三层报头中。
7.根据权利要求1所述的方法，其中，所述IP分组是第一IP分组，
所述方法还包括：
从所述操作系统的所述部分接收与所述MoIP网络的传输层相关联的第二IP分组，所述第二IP分组具有内部IP地址值；以及
在从所述会话交换设备发送所述第二IP分组之前，将所述第二IP分组的所述内部IP地址值替换为所述外部IP地址值。
8.根据权利要求1所述的方法，其中，从专用IP地址空间中选择所述内部IP地址值，所述专用IP地址空间具有不能在所述MoIP网络上路由的多个IP地址值。
9.一种方法，包括：
在会话交换设备的地址转换模块处接收在所述会话交换设备的操作系统处定义的ARP分组，所述ARP分组具有与在所述会话交换设备处定义的虚拟分区相关联的内部IP地址值，所述地址转换模块与所述操作系统相关联；以及
在通过MoIP网络从所述会话交换设备发送所述ARP分组之前，在所述地址转换模块处将所述ARP分组的所述内部IP地址值替换为外部IP地址值。
10.根据权利要求9所述的方法，其中，所述虚拟分区是第一虚拟分区，所述外部IP地址值是来自与所述第一虚拟分区相关联的IP地址空间，与所述第一虚拟分区相关联的所述IP地址空间具有对应于与在所述会话交换设备处定义的第二虚拟分区相关联的IP地址空间的部分。
11.根据权利要求9所述的方法，其中，所述虚拟分区是第一虚拟分区，所述外部IP地址值与所述第一虚拟分区相关联并且与在所述会话交换设备处定义的第二虚拟分区相关联，所述内部IP地址值唯一地与所述第一虚拟分区相关联。
12.根据权利要求9所述的方法，其中，所述ARP分组与所述MoIP网络的传输层相关联，并且所述内部IP地址值被包括在所述ARP分组的有效载荷中。
13.根据权利要求9所述的方法，其中，所述虚拟分区与具有多个区域的虚拟局域网相关联，所述替换包括在所述地址转换模块处进行替换。
14.根据权利要求9所述的方法，其中，所述内部IP地址值与所述会话交换设备的部件的媒体访问控制(MAC)地址相关联，当所述内部IP地址值被替换为所述外部IP地址值时，所述外部IP地址值与所述MAC地址相关联。
15.一种方法，包括：
接收与在会话交换设备处定义的第一虚拟分区相关联的IP分组，所述第一虚拟分区与第一IP地址空间相关联；
接收与在所述会话交换设备处定义的第二虚拟分区相关联的IP分组，所述第二虚拟分区与第二IP地址空间相关联，所述第二IP地址空间具有与所述第一IP地址空间相对应的部分；以及
修改与所述第一虚拟分区相关联的所述IP分组，以使得与所述第一虚拟分区相关联的所述IP分组具有来自与所述第二IP地址空间的所述部分不同的第三IP地址空间的IP地址值。
16.根据权利要求15所述的方法，其中，来自所述第三IP地址空间的每一个IP地址值与来自所述第一IP地址空间的每一个IP地址值或者来自所述第二IP地址空间的每一个IP地址值中的至少一个不同。
17.根据权利要求15所述的方法，还包括：
向所述会话交换设备的操作系统发送与所述第一虚拟分区相关联的所述IP分组，所述修改包括在所述发送之前在第一地址转换模块处进行修改；并且
在所述发送后，在与所述会话交换设备的应用程序相关联的第二地址转换模块处接收与所述第一虚拟分区相关联的所述IP分组。
18.根据权利要求15所述的方法，还包括：
向所述会话交换设备的操作系统发送与所述第一虚拟分区相关联的所述IP分组，所述修改包括在所述发送之前在第一地址转换模块处进行修改；并且
在所述发送后，在与所述会话交换设备的应用程序相关联的第二地址转换模块处将来自所述第三IP地址空间的IP地址值替换为来自所述第一IP地址空间的IP地址值。
19.根据权利要求15所述的方法，其中，在所述会话交换设备本地使用所述第三IP地址空间。
20.根据权利要求15所述的方法，还包括：
修改与所述第一虚拟分区相关联的所述IP分组，以使得在通过MoIP网络从所述会话交换设备向与所述MoIP网络相关联的实体发送与所述第一虚拟分区相关联的所述IP分组之前，与所述第一虚拟分区相关联的所述IP分组具有来自所述第一IP地址空间的IP地址值。
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