CN102484639B - 用于多个nat64环境的方法和主机节点 - Google Patents

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Abstract

一种在主机节点中为通过多个可用网络之一与通讯节点通信而实现的方法包括：从主机节点上执行的应用接收启动与通讯节点的连接的请求，发送对通讯节点的地址的请求到DNS64，接收用于通讯节点的带有一般前缀的虚拟IPv6地址，选择到所述多个网络之一的连接，通过该连接数据要被转发到通讯节点，以及使用带有选定连接的网络中NAT64节点的前缀的用于通讯节点的虚拟IPv6地址，将数据发送到通讯节点，由此尽管具有到所述多个网络的连接而所述多个网络各自具有NAT64节点，主机节点能够维护与通讯节点的连接性。

Description

用于多个NAT64环境的方法和主机节点
对相关申请的交叉引用
本申请要求2009年8月14日提交的共同未决的美国临时专利申请No.61/233956的在先申请日的优先权。
技术领域
本发明的实施例涉及用于能够实现通过带有各个的网络地址转换64(NAT64)节点的多个网络而连接的节点之间通信的方法和系统。具体而言，本发明的实施例涉及用于使得因特网协议版本6(IPv6)节点能够通过多个网络与因特网协议版本4通讯节点(corresponding node)进行通信、从而使得当通信在带有不同NAT64节点的网络之间迁移时维护连接性的方法和系统。
背景技术
移动因特网协议版本6(MIPv6)允许移动装置维护与支持因特网协议版本6的另一装置的持续连接。通过MIPv6支持两种单独的通信模式：双向隧道化(BT)模式和路由优化(RO)模式。RO模式动态更新移动装置或“移动节点”(MN)与正在和移动节点通信或通讯的节点、即通讯节点(CN)之间业务的路由选择。
BT模式通过归属网络上的归属代理(HA)装置或归属代理节点在移动节点与通讯节点之间隧道化业务。在移动节点连接到新网络时，为归属代理节点更新移动节点的位置。归属代理节点在移动节点与通讯节点之间传递数据业务。
移动节点连接到的归属和受访或“外部”网络均运行IPv6，并能够配备有网络地址转换(NAT64)节点和域名系统64(DNS64)服务器以使得相应网络上的IPv6节点能够通过将外侧IPv4节点视为虚拟IPv6启用的节点而与IPv6网络外的IPv4节点通信。在此方案下，归属或外部网络中的节点将是IPV4节点的通讯节点视为IPv6节点，并且将发送数据分组到指派到每个通讯节点的虚拟IPv6目的地地址。然而，这些分组将由在每个相应网络上的本地NAT64节点所捕获，本地NAT64节点将向外的分组转换成IPv4分组，然后转发到通讯节点的IPv4目的地地址。
相反，在与移动节点或其它IPv6节点通信时，通讯节点好像它连接到IPv4节点一样操作。通讯节点将使用IPv4目的地地址发送数据分组到移动节点，该地址由归属网络的NAT64映射到移动节点。这些分组由位于移动节点的归属网络中的NAT64节点来截取，并转换成由归属代理节点转发到移动节点的IPv6分组。
类似地，多归属节点是连接到多个网络并能够通过多个网络的任意网络与通讯节点通信的节点。到通讯节点的连接能够跨多个网络的任何一个网络而启动，在该点，DNS64和NAT64为IPv4通讯节点提供虚拟IPv6地址。然而，此虚拟IPv6地址只对DNS64位于其中的网络有效。如果到该网络的连接变得不可用或者不合需要，则即使多归属节点可连接到通讯节点，或者能够通过另一网络连接到通讯节点，与通讯节点的连接也将丢失。
在NAT64/DNS64技术中，配备有DNS64技术的每个网络将在本地合成用于特定IPv4地址的不同AAAA记录(即，涉及IPv6地址的DNS记录)。此类“虚假”或“虚拟”IPv6地址携带只可由与发放它的DNS64节点有关系的NAT64节点所识别的前缀。此前缀将相关联的数据业务识别为引导到要求转换的IPv4节点。位于不同网络中且附连到不同DNS64的另一NAT64不能转换这些分组的IPv6地址，因为它不知道由另一网络使用的前缀并因此不能区分带有该前缀的虚拟IPV6地址和实际IPv6地址。
在移动或多归属节点尝试从网络连接到IPv4通讯节点时，网络的DNS64节点将合成AAAA记录，该记录将携带仅位于此网络中的NAT64节点知道的虚拟IPV6地址。然而，在MIPv6协议中，使用BT模式要求将数据分组用隧道传送到归属网络(即，归属代理(HA)节点，该节点又将数据业务转发到其最终目的地)。在此类情况下，移动节点用隧道传送到其归属代理节点的数据分组不能转发到归属NAT64节点，因为用于生成用于通讯节点的IPv6地址的前缀对归属代理节点和归属NAT64节点均是未知的。结果，通讯节点与移动节点之间的连接性丢失。
类似地，如果多归属节点具有通过一个网络与通讯节点的连接，则用于通讯节点的虚拟IPv6地址使用对该网络特定的前缀。如果到网络的连接失败，则多归属节点不能利用其它网络连接继续与通讯节点的通信，因为多归属节点知道的虚拟IPv6地址使用其它网络的NAT64未知的前缀，并且因此它们不能转换和转发数据业务到通讯节点。
发明内容
一种在主机节点中为与通讯节点通信而实现的方法，其中主机节点具有到多个网络的连接，其中所述多个网络的每个网络包括网络地址转换64(NAT64)节点，其中每个NAT64节点利用独特的前缀来生成虚拟因特网协议版本6(IPv6)地址，其中所述多个网络的每个网络是IPv6网络，但通讯节点是因特网协议版本4(IPv4)节点，该方法包括以下步骤：从主机节点上执行的应用接收启动与通讯节点的连接的请求；发送对通讯节点的地址的请求到域名系统64(DNS64)节点，其中DNS64节点在所述多个网络之一中；从DNS64节点接收用于通讯节点的虚拟IPv6地址，其中该虚拟IPv6地址包括不特定于任何NAT64节点的前缀；从应用接收要发送到通讯节点的数据；选择到所述多个网络之一的连接，所述数据要通过所述连接被转发到通讯节点；在主机节点所维护的转换绑定表中查找由选定连接的网络中NAT64节点使用的前缀；以及使用通过将从DNS 64收到的虚拟IPv6地址中的前缀替代为选定连接的网络中NAT64节点的前缀而形成的用于通讯节点的虚拟IPv6地址，将所述数据发送到通讯节点，由此尽管具有到所述多个网络的连接而所述多个网络各自具有利用用于虚拟IPv6地址的独特前缀的NAT64节点，主机节点能够维护与通讯节点的连接性。
一种具有到多个网络的连接的主机节点，其中所述多个网络的每个网络包括网络地址转换64(NAT64)节点，其中每个NAT64节点利用独特的前缀来生成虚拟因特网协议版本6(IPv6)地址，其中所述多个网络的至少一个包括域名系统64(DNS64)节点，其中所述多个网络的每个网络是IPv6网络，但通讯节点是因特网协议版本4(IPv4)节点，主机节点包括：多网络管理模块，配置成与通讯节点建立连接以便为主机节点的应用提供与通讯节点的通信，其中多网络管理模块还配置成从DNS64节点获得用于通讯节点的虚拟IPV6地址，其中从DNS64节点获得的虚拟IPv6包括不特定于所述多个网络上的任何NAT64的前缀，其中多网络管理模块还配置成使用带有与通过其传输数据的网络的NAT64对应的前缀的IPv6虚拟地址将所述数据传输到通讯节点；以及前缀选择模块，耦合到多网络管理模块，其中前缀选择模块配置成查找用于多网络管理模块识别的网络的NAT64的前缀，并且将所述前缀返回到多网络管理模块，其中前缀选择模块在转换绑定表中执行所述查找，由此尽管具有到多个网络的连接而所述多个网络各自具有利用用于虚拟IPv4地址的独特前缀的NAT64，主机节点能够维护与通讯节点的连接性。
附图说明
本发明在附图的图形中通过示例方式而不是限制方式而示出，附图中，相似的引用标号指示类似的要素。应注意，此公开中对“一”或“一个”实施例的不同引用不一定指相同的实施例，并且此类引用表示至少一个。此外，连同某个实施例描述特定特征、结构或特性时，认为连同无论是否明确描述的其它实施例来实现此类特征、结构或特性是在本领域技术人员的认知之内。
图1是包括归属网络、外部网络和IPv4网络的网络环境的一个实施例的图形。
图2是主机节点的一个实施例的图形。
图3是用于启动到网络的连接或链路的过程的一个实施例的流程图。
图4是用于启动与通讯节点的连接的过程的一个实施例的流程图。
图5是用于为通讯节点供应域名系统(DNS)查找的过程的一个实施例的流程图。
图6是用于处理来自IPv4通讯节点的进入业务的过程的一个实施例的流程图。
具体实施方式
在下面的描述中，陈述了许多特定细节。然而，要理解，实践本发明的实施例可无需这些特定细节。在其它情况下，公知的电路、结构和技术未详细显示以免混淆对此描述的理解。然而，本领域的技术人员将领会到，可无需此类特定细节而实践本发明。通过包括的描述，本领域的技术人员将能够在不进行不当实验的情况下实现适当的功能性。
现在将参照图1和2的示范实施例，描述流程图的操作。然而，应理解，流程图的操作能根据与参照图1和2所述的那些实施例不同的本发明的其它实施例来执行，并且参照图1和2所述的实施例能执行与参照图3-6的流程图所述的那些操作不同的操作。
图中所示技术能够使用一个或多个电子装置(例如，终端站、网络元件等)上存储和执行的代码和数据来实现。此类电子装置使用非暂时性机器可读或计算机可读媒体来存储和传递(在内部和/或通过网络与其它电子装置)代码和数据，例如非暂时性机器可读或计算机可读存储媒体(例如，磁盘、光盘、随机存取存储器、只读存储器、闪速存储器装置及相变存储器)。另外，此类电子装置一般情况下包括耦合到诸如一个或多个存储装置、用户输入/输出装置(例如，键盘、触摸屏和/或显示器)和网络连接等一个或多个其它组件的一个或多个处理器的集合。处理器的集合与其它组件的耦合一般情况下是通过一个或多个总线和桥接器(也称为总线控制器)。存储装置表示一个或多个非暂时性机器可读或计算机可读存储媒体和非暂时性机器可读或计算机可读通信媒体。因此，给定电子装置的存储装置一般情况下存储代码和/或数据以便在该电子装置的一个或多个处理器的集合上执行。当然，本发明的实施例的一个或多个部分可使用软件、固件和/或硬件的不同组合来实现。
在本文中使用时，网络元件(例如，路由器、交换器、桥接器等)是一件连网设备，包括在通信上与网络上的其它设备(例如，其它网络元件、终端站等)互连的硬件和软件。一些网络元件是“多服务网络元件”，其为多个连网功能(例如，路由选择、桥接、交换、第2层聚合、会话边界控制、多播和/或订户管理)提供支持和/或为多个应用服务(例如，数据、话音和视频)提供支持。订户终端站(例如，服务器、工作站、膝上型计算机、掌上型计算机、移动电话、智能电话、多媒体电话、因特网协议话音(VOIP)电话、便携式媒体播放器、GPS单元、游戏系统、机顶盒(STB)等)访问通过因特网提供的内容/服务和/或在因特网上重叠的虚拟专用网(VPN)上提供的内容/服务。这些内容和/或服务一般由属于服务或内容提供商的一个或多个终端站(例如，服务器终端站)或参与对等服务的终端站来提供，并且可包括公共网页(免费内容、店面、搜索服务等)、私密网页(例如，提供电子邮件服务的用户名/密码访问的网页等)、VPN上的企业网络、IPTV等。一般情况下，订户终端站例如通过耦合到接入网络的客户场所设备而(有线地或无线地)耦合到边缘网络元件，边缘网络元件(例如通过到其它边缘网络元件的一个或多个核心网络元件)耦合到其它终端站(例如，服务器终端站)。
本发明的实施例提供用于避免现有技术的缺点的系统、网络和方法，这些缺点包括：在移动节点转移到外部网络时，或在多归属节点更改它正在尝试与通讯节点通信所通过的网络时，丢失与因特网协议版本4节点的连接性。
本发明的实施例通过修改主机节点的功能性(主机节点能够是移动节点(MN)或多归属节点、网络地址转换64(NAT64)节点和域名系统64(DNS64)节点)以维护连接性而无需IPv4网络或通讯节点(CN)的任何修改，克服了这些缺点。在主机节点连接到新网络时，它从动态主机控制协议(DHCP)节点或接入路由器接收该网络的NAT64所利用的前缀的通告以及用于该网络的IPv6地址。主机节点在转换绑定表中存储前缀及与此网络相关联的IPv6地址。在数据发通过任何网络发送时，转换绑定表中网络的查找能够提供该网络中主机节点的IPv6地址和网络中NAT64利用的前缀。在与IPv4通讯节点的连接启动时，主机节点将查询将通过其进行通信的网络的DNS64。DNS64将通过带有“一般”或通用前缀的虚拟IPv6地址做出响应。此虚拟IPv6地址随后能够使用数据要通过其传送到IPv4通讯节点的适当网络的前缀来转换。
图1是包括归属网络117、外部网络115、IPv4网络121、连接这些网络和类似通信网络的任何组合的中间或骨干网络111的网络的一个实施例的图形。“归属”和“外部”描述与移动节点有关的这些网络，其中，归属网络包括用于移动节点的归属代理。本领域技术人员将理解，本文中所述的原理和结构能够应用到任何两个或更多IPv6网络，尤其是关于主机节点在其中是多归属节点而不是移动节点的其它实施例。在一个实施例中，归属网络117是IPv6网络，并且是用于移动节点107A的归属网络。归属网络117能够是任何类型的网络，包括局域网(LAN)、广域网(WAN)或类似网络。
归属网络117通过中间网络111与通讯节点(CN)119的IPv4网络121和外部网络115通信。中间网络111能够是任何类型的网络，包括局域网、诸如因特网等广域网或类似网络。在其它实施例中，归属网络117与外部网络117直接通信。
归属网络117能够包括归属代理节点101、归属域名系统64(DNS64)103、归属网络地址转换64(NAT64)节点及任何数量的另外计算机或装置。归属代理节点101能够是任何类型的计算装置或连网元件，包括台式计算机、膝上型计算机、服务器、路由器、控制台装置或类似装置。归属代理节点101负责促进来往于移动节点107的通信而不考虑其位置。
归属DNS64节点103提供域名查找服务到归属网络117内的每个计算装置。归属DNS64节点103还能够为在IPv4网络上且具有IPv4地址的节点合成AAAA记录。在一个实施例中，归属NAT64节点105能够在与归属DNS64节点103相同的计算装置或网络元件中实现。在一个实施例中，归属NAT64节点105能够在与归属DNS64节点103分开的装置上实现。归属DNS64节点103和归属NAT64节点105能够在任何类型的计算装置中实现，包括网络元件、路由器、台式工作站、服务器、控制台装置或类似的计算装置。在归属网络上的节点与IPv4网络中的外面节点通信时，归属网络NAT64节点负责转换IPv4消息和地址，并将它们映射到虚拟IPv6地址。
通讯节点在本文中使用时指诸如计算装置等与诸如移动节点107A等属于归属网络117的主机节点或与连接到归属网络117和外部网络115的多归属节点107B通信的节点，包括台式机、工作站、膝上型计算机、服务器、控制台装置或任何其它类型的计算装置。通讯节点119通过归属代理节点101与移动节点107A通信。通讯节点119是IPv4网络121的一部分。通讯节点119具有IPv4地址，并且在与包括移动节点107A的其它节点通信时利用IPv4地址。这必需使用归属网络117上的NAT64节点105。
外部网络是IPv6网络115。外部网络的示例是诸如饭店或酒店等移动节点的用户正在光临的营业处所提供的网络。在访问外部网络115时，移动节点107A能够连续与通讯节点119通讯，而没有由于必须使用外部DNS64109提供的新IPv6地址重新建立连接而造成的中断。移动节点107A能够利用外部DNS64及外部NAT64节点113的服务。外部DNS64109为移动节点107A与通讯节点119之间的通信合成AAAA记录。利用的虚拟地址和前缀只为移动节点107A、外部DNS64109和外部NAT64节点113所知。前缀在本文中使用时指为与IPv4节点的通信所创建的虚拟IPv6地址的部分，该部分将虚拟IPv6地址识别为虚拟和要求转换。
然而，由于通讯节点119将发送业务到归属网络117，因此，为维护连接性，移动节点107A在切换到外部网络时必须继续使用它在归属网络117上时与通讯节点119通信使用的虚拟IPv6地址。这要求移动节点107A使用归属网络的前缀为通讯节点创建虚拟IPv6地址。移动节点107A能够使用其绑定转换表来获得用于归属网络的适当前缀。如果到归属网络的连接丢失，则移动节点107A也能够使用外部网络的前缀继续与通讯节点通信。
在另一实施例中，多归属节点107B以类似于移动节点的方式操作。多归属网络没有“外部”网络，相反，它具有到多个“归属”网络115、117的连接。多归属网络能够使用任一网络接口与通讯节点119通信。网络接口能够基于可用性、带宽、优选项或用于在网络之间切换通信的任何其它基础来更改。多归属节点107B在转换绑定表中执行查找以获得用于多归属节点的IPv6地址和用于要通过其发送数据的网络的前缀。前缀用于生成能够由选定网络处理的用于通讯节点的虚拟IPv6地址。
通讯节点119、移动节点107A和多归属节点107B能够是任何类型的计算装置，包括台式计算机、膝上型计算机、控制台装置、手持式装置、工作站、服务器、网络元件或类似的计算装置。
图2是主机节点107A/107B的一个实施例的图形。主机节点107A/107B能够包括入口模块201、出口模块205和处理器203。入口模块201能够处理由主机节点107A、107B在物理链路和数据链路层收到的数据分组的处理。出口模块205处理由网络元件在物理链路和数据链路层传送的数据分组的处理。处理器203处理数据业务的路由选择、转发和更高层处理。处理器203能够执行或包括IPv6多网络管理模块207、转换绑定表209、转换绑定管理模块213及前缀选择模块215。处理器203能够是诸如中央处理单元等通用处理器或专用网络处理器。本领域技术人员将理解，主机节点107A、107B能够是任何类型的计算装置，并且将包括存储器装置、持续性存储装置、总线和类似的标准计算机架构。为了简明的缘故，已省略了这些要素。
多网络管理模块207管理在包括因特网协议层的更高层的入口和出口业务。多网络管理模块有利于业务向主机节点107A、107B内和主机节点107A/107B外的其目的地的转发。检查出口业务以确定要用于转发的网络接口。此外，检查目的地地址以确定它是否是虚拟地址。虚拟地址将包括所有DNS64节点所利用的一般前缀。通过将一般前缀替代为用于对应于出口数据业务的网络接口的网络的前缀，转换虚拟地址。多网络管理模块107调用前缀选择模块以确定用于出口业务的虚拟地址的适当前缀。对于入口数据业务，如果入口数据业务已达到其目的地，则通过与用于从其接收了数据业务的网络接口的前缀进行比较，能够进行检查以确定源地址是否是虚拟地址。用于网络接口的前缀能够从前缀选择模块215获得。如果入口业务确实包括虚拟IPv6源地址，则该源地址能够被转换为包括一般前缀，其对于入口数据业务的应用或类似接收方是已知的。
前缀选择模块215解析哪些前缀用于主机节点107A、107B的每个网络接口。前缀选择模块215能够使用转换绑定表209来执行查找以为每个网络接口标识符219C获得用于主机节点的前缀219B和地址219A或网络标识符。前缀选择模块215能够接收网络接口标识符219C或业务要转发到其上或从其转发的网络的、它已从多网络管理模块217接收的类似指示符。地址219A是DHCP服务器在通讯网络上指派的IPv6地址。前缀219B是NAT64在通讯网络上利用的前缀。
转换绑定表209能够由转换绑定管理模块213来维护。转换绑定管理模块213在连接到该网络时从相应DHCP服务器、接入路由器或类似源来接收用于每个网络的前缀的通告。转换绑定管理模块213随后在转换绑定表209中创建转换绑定条目219。转换绑定条目219包括用于新网络中主机节点的地址219A、用于新网络的前缀219B和网络接口标识符219C或主机节点107A、107B与通讯网络之间通讯网络接口的类似指示符。
图3是用于主机节点附连到新网络的过程的一实施例的流程图。在一个实施例中，在主机节点连接到新网络时，启动过程以便与该新网络建立连接(框301)。连接类型能够是任何类型的连接，包括无线连接或有线连接。另外，连接可以是虚拟连接，如虚拟专用网连接或到网络的类似连接。
响应连接到新网络，将在网络上接收或通告NAT64前缀(框303)。这是新网络的NAT64节点用于识别映射到IPv4通讯节点的虚拟IPv6地址的前缀。此NAT64前缀可由新网络上的DHCP服务器、接入路由器、DNS64节点64或NAT64节点或类似服务来通告。
在一个实施例中，用于新网络上主机节点的IPv6地址能够手动或自动来配置、从DHCP服务器接收、或者从用于获得新网络上的地址的类似源来接收(框305)。在其它实施例中，IPv6地址能够在NAT64前缀之前被接收、与NAT64前缀并行接收，或者类似地在与接收NAT64前缀的大致相同时间帧或过程中被接收。在其它实施例中，响应从DHCP服务器或类似源接收IPv6地址，可能必须请求NAT64前缀。在其它实施例中，不从DHCP服务器接收IPv6地址。主机节点能够手动或动态被配置。
由DHCP服务器或接入路由器指派到主机节点的IPv6地址和NAT64前缀能够用于创建转换绑定表中的转换绑定条目(框307)。如本文中下面进一步所述，这些转换绑定能够用于维护与通讯节点的连接性，而不考虑主机节点通过其转发业务到通讯节点的网络接口的更改。
图4是由主机节点用于启动到IPv4通讯节点的连接的过程的一个实施例的流程图。在一个实施例中，启动此过程以代表主机节点或相关联的计算机内的应用或类似程序来建立到IPv4通讯节点的连接(框401)。
主机节点随后将对于应用或类似源所指定的通讯节点的地址的请求发送到DNS64节点(框403)。这包括使用统一资源定位符(URL)来识别通讯节点。建立到通讯节点的连接的应用或类似程序能够提供任何类型的标识符或者使用到DNS64节点的任何类型的请求以获得用于通讯节点的地址。DNS64节点是主机节点具有到其的已建立连接的网络(例如归属网络或外部网络)中的节点。在其它实施例中，DNS64能够在与主机节点通信的任何网络上。
响应发送对通讯节点的地址的请求到DNS64节点，DNS64节点返回用于通讯节点的虚拟IPv6地址，其中，该IPv6地址包括一般前缀(框405)。一般前缀增强了DNS64节点参与NAT过程的能力，并且基本上用于通知主机节点与虚拟地址相关联的数据实际上源于IPv4装置，并且要求仔细选择响应前缀。一般前缀能够具有任何值。在一个实施例中，一般前缀具有全部前导0或前导0和逻辑1的组合，如::FFFF，其中，::指示前导0和FFFF指示逻辑1。前缀的选择能够使得诸如XOR等简单运算能够用于将虚拟地址从带有一般前缀的一个地址转换为带有网络特定前缀的一个地址。
在一般前缀已收到后的任何时间，接收目的地为通讯节点的数据，或将其发送到通讯节点(框407)。做出与哪个连接或网络接口要用于转发数据到通讯节点有关的确定(框409)。网络接口能够由发送方或通过类似的方法来选择。随后，使用要用于将数据发送到通讯节点的连接或网络接口的指定网络标识符或类似指示符来执行查找操作。随后，访问或检索用于连接或网络接口的转换绑定条目(框411)。转换绑定条目包含主机节点的IPv6地址和用于对应于转换绑定条目的网络的前缀。随后，将数据发送到使用用于连接或网络接口的NAT64前缀所生成的目的地地址(框413)。用于数据业务的源地址是用于通讯网络的主机节点的IPv6地址。
图5是用于由DNS64节点处理IPv6主机节点与IPv4通讯节点之间业务的过程的一个实施例的流程图。在一个实施例中，通过DNS64接收对用于通讯节点的IPv6地址的请求来启动该过程(框501)。执行通讯节点的查找操作或地址确定操作(框503)。操作包括有关通讯节点是IPv6还是IPv4节点的确定(框505)。如果通讯节点是IPv6节点，则简单地将适当的IPv6地址返回到请求主机节点。然而，如果通讯节点是IPv4节点，则将虚拟IPv6地址返回到请求主机节点，其中，通过将一般前缀附加到IPv4地址而生成虚拟IPv6地址。一般前缀能够是已被定义或同意由所有DNS64用于识别已映射到IPv4地址的虚拟IPv6地址的前缀。任何前缀或前缀的范围能够用于此目的。
图6是用于由NAT64节点处理来自通讯节点的进入分组的过程的一个实施例的流程图。在一个实施例中，通过通讯节点，或者更具体地说，通过通讯节点的程序或应用发送IPv4数据分组到主机节点来启动该过程。这些数据分组由对应于通讯节点利用的主机节点的目的地地址的网络的NAT64截取或接收(框601)。NA64执行查找操作以确定对于该进入消息的主机节点，并且确定用于主机节点的适当IPv6地址(框603)。进入数据分组中的目的地地址是属于NAT64或者与NAT64相关联的IPv4地址。
通讯节点使用IPv4协议和使用用于主机节点的IPv4地址进行通信。IPv4分组随后被转换为IPv6格式化分组，包括使用一般前缀作为数据分组的源地址的通讯节点的虚拟IPv6地址(框605)。使用一般前缀的虚拟IPv6地址随后从一般前缀转换为带有NAT64特定前缀的IPv6虚拟地址(框607)。数据分组最初使用带有一般前缀的虚拟IPv6地址来创建，以确保数据分组报头和数据分组的类似方面对应于带有一般前缀的虚拟IPv6地址，因为在主机节点接收数据分组的应用或程序只知道用于通讯节点的此地址，并且源地址将在主机节点被转换回此虚拟IPv6地址。随后，转换的数据分组被转发到主机节点(框611)。
因此，用于能够实现与NAT64的多网络通信的方法、系统和设备已被描述。要理解，上述描述旨在说明而不是限制。在阅读和理解上述描述后，本领域的技术人员将明白许多其它实施例。因此，本发明的范围应参照所附权利要求及此类权利要求被授权的等同的完全范围来确定。

Claims (14)

1.一种在主机节点中为与相应节点通信而实现的方法，其中所述主机节点具有到多个网络的连接，其中所述多个网络的每个网络包括网络地址转换64 (NAT64)节点，其中每个NAT64节点将独特的一般前缀附加到 IPv4 地址来生成虚拟因特网协议版本6 (IPv6)地址，其中所述多个网络的每个网络是IPv6网络，但所述相应节点是因特网协议版本4 (IPv4)节点，所述方法包括以下步骤： 
从所述主机节点上执行的应用接收启动与所述相应节点的连接的请求； 
将对于所述相应节点的地址的请求发送到域名系统64 (DNS64)节点，其中所述DNS64节点在所述多个网络之一中； 
从所述DNS64节点接收用于所述相应节点的虚拟IPv6地址，其中所述虚拟IPv6地址包括不特定于所述NAT64节点中任何节点的前缀； 
从所述应用接收要发送到所述相应节点的数据；
选择到所述多个网络之一的连接，所述数据要通过所述连接被转发到所述相应节点； 
在所述主机节点所维护的转换绑定表中查找由所选择的连接的网络中的NAT64节点所使用的前缀；以及 
使用通过将从所述DNS 64接收的虚拟IPv6地址中的前缀替代为所选择的连接的网络中的NAT64节点的前缀而形成的用于所述相应节点的虚拟IPv6地址，将所述数据发送到所述相应节点， 
由此尽管具有到所述多个网络的连接而所述多个网络各自具有利用用于虚拟IPv6地址的独特前缀的NAT64节点，所述主机节点能够维护与所述相应节点的连接性。
2.如权利要求1所述的方法，其中所述主机节点是移动节点，并且所述多个网络之一是用于所述移动节点的归属网络，以及其中所述方法还包括以下步骤： 
使用带有所述归属网络的NAT64节点的前缀的虚拟IPv6地址，将所述数据用隧道传送到所述归属网络中的归属代理节点。
3.如权利要求1所述的方法，还包括以下步骤： 
将所选择的连接更改为与所述多个网络的另一网络的连接；以及 
在所述转换绑定表中查找用于新选择的连接的网络中NAT64节点的前缀；以及 
使用带有新选择的连接的网络中NAT64节点的前缀的用于相应节点的虚拟IPv6地址，将所述数据发送到所述相应节点。
4.如权利要求1所述的方法，还包括以下步骤： 
在连接到相应网络时，从动态主机配置协议(DHCP)服务器或接入路由器服务器接收所述NAT64节点中每个节点所利用的前缀。
5.如权利要求4所述的方法，还包括以下步骤： 
将所述NAT64节点利用的前缀存储为所述转换绑定表中的转换绑定条目。
6.如权利要求1所述的方法，其中所述DNS64节点提供的虚拟IPv6地址的前缀通用于所有DNS64服务器。
7.如权利要求1所述的方法，其中所述主机节点是多归属节点。
8.一种具有到多个网络的连接的主机节点，其中所述多个网络的每个网络包括网络地址转换64 (NAT64)节点，所述主机节点与相应节点通信，其中每个NAT64节点将独特的一般前缀附加到 IPv4 地址来生成虚拟因特网协议版本6 (IPv6)地址，其中所述多个网络的至少一个包括域名系统64 (DNS64)服务器，其中所述多个网络的每个网络是IPv6网络，但所述相应节点是因特网协议版本4 (IPv4)节点，所述主机节点包括： 
多网络管理模块，配置成与所述相应节点建立连接以便为所述主机节点的应用提供与所述相应节点的通信，其中所述多网络管理模块还配置成从所述DNS64服务器获得用于所述相应节点的虚拟IPV6地址，其中从所述DNS64节点获得的虚拟IPv6包括不特定于所述多个网络上的任何NAT64的前缀，其中所述多网络管理模块还配置成使用带有与通过其传输数据的网络的NAT64对应的前缀的IPv6虚拟地址将所述数据传输到所述相应节点；以及 
前缀选择模块，耦合到所述多网络管理模块，其中所述前缀选择模块配置成查找用于所述多网络管理模块所识别的网络的NAT64的前缀，并且将所述前缀返回到所述多网络管理模块，其中所述前缀选择模块在转换绑定表中执行所述查找， 
由此尽管具有到多个网络的连接而所述多个网络各自具有利用用于虚拟IPv4地址的独特前缀的NAT64，所述主机节点能够维护与所述相应节点的连接性。
9.如权利要求8所述的主机节点，还包括：
转换绑定表，耦合到所述前缀选择模块，其中所述转换绑定表配置成存储包含用于所述多个网络的每个NAT64的前缀的多个转换绑定条目。
10.如权利要求9所述的主机节点，还包括： 
绑定管理模块，配置成在连接到相应网络时，从动态主机配置协议(DHCP)服务器或接入路由器接收每个NAT64的前缀。
11.如权利要求10所述的主机节点，其中所述绑定管理模块还配置成将每个NAT64的前缀存储为所述转换绑定表中的转换绑定条目。
12.如权利要求8所述的主机节点，其中所述多网络管理模块还配置成更改通过其将所述数据传输到所述相应节点的网络，并且利用通过其传输所述数据的新网络的NAT64的前缀。
13.如权利要求8所述的主机节点，其中所述主机节点是具有归属网络的移动节点，其中通过使用带有所述归属网络NAT64的前缀的虚拟IPv6地址将所述数据用隧道传送到归属网络上的归属代理节点，所述多网络管理模块将所述数据传输到所述相应节点。
14.如权利要求13所述的主机节点，其中所述移动节点具有多个归属网络。
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