CN102685272A - 一种分配公网地址的方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供了分配公网地址的方法，该方法包括：接收私网用户设备发送的第一请求报文；当确定没有为所述私网用户设备分配任何公网IP地址时，从公网地址池中为所述私网用户设备分配第一公网IP地址，从所述第一公网IP地址对应的第一端口集合的空闲端口中为所述私网用户设备分配第一空闲端口集合；当确定所述第一空闲端口集合中的端口都被占用，从所述第一公网IP地址对应的第二端口集合的空闲端口中为所述私网用户设备分配第二空闲端口集合，本发明实施例还提供了分配公网地址的装置，通过本发明实施例提供的技术方案，降低了所述私网用户与公网网络设备新增连接分配不到公网端口的概率。

Description

一种分配公网地址的方法及装置

技术领域

本发明涉及通信领域，尤其涉及一种分配公网地址的方法及装置。

背景技术

随着因特网的发展，互联网协议(英文全称为Internet Protocol，英文缩写为IP)地址短缺已经成为一个越来越严重的问题，目前，有两种主要解决方法，引入互联网协议第六版(英文全称为InternetProtocol Version 6，英文缩写为IPv6)技术和网络地址转换(英文全称为Network Address Translation，英文缩写为NAT)。虽然引入IPv6可从根本上解决地址耗尽问题，但由于目前大部分内容和应用还是基于互联网协议第四版(英文全称为Internet Protocol Version 4，英文缩写为IPv4)，若硬性的全面切换到IPv6可能面临现有业务无法承担的风险。在IPv4向IPv6的演进这一较为长期的过程中，出于用户感知度、技术成熟度和部署难易度等方面考虑，NAT技术是解决IP地址短缺的主要选择方案。

在NAT技术中，最典型的地址转换方法是网络地址和端口转换(英文全称为Network Address and Port Translation，英文缩写为NAPT)方法。该方法具体为，在局域网中，每个私网用户设备占用一个内部地址和一个内部端口号，该内部地址即为私网地址，该内部端口号即为私网端口号，当私网用户设备要与外部网络进行通信时，NAT设备将该私网地址和该私网端口号转换为空闲的外部地址和外部端口号，该空闲的外部地址即为公网地址，该外部端口号即为公网端口号，从而实现该局域网的该私网用户设备与外部网络的正常通信，因此，通过NAT技术可以使多台设备共享一个公有网络地址，实现较好地解决公共IP地址短缺的问题。但是利用这种方法，当私网用户设备每次与外部网络设备建立连接时，NAT设备都会为该私网用户设备申请新的公网端口，导致连接速率低，并且对于NAT设备来说，需要记录每一个分配给私网用户设备的端口的使用日志，导致管理复杂，上述私网用户设备与外部网络设备建立的连接可以通过传输控制协议(英文全称为Transmission Control Protocol，英文缩写为TCP)建立，也可以通过安全套接层(英文全称为Secure Sockets Layer，英文缩写为SSL)协议建立，也可以通过安全传输层(英文全称为Transport Layer Security，英文缩写为TLS)协议建立，也可以通过用户数据报协议(英文全称为User DatagramProtocol，英文缩写为UDP)建立。

为解决上述问题，现有技术还提供了一种按照端口范围(Port-range)分配地址方法，具体是，当私网用户设备与外部网络通过建立连接进行通信时，NAT设备会选择一个空闲的公网地址和公网端口块分配给该私网用户设备，该公网端口块是由该公网地址对应的公网端口中的一段连续的空闲端口组成，若该私网用户设备在通信时，将已分配给该私网用户设备的公网端口块中的端口全部占用，如还需要使用公网端口则需要再次申请，但是，由于同一私网用户设备必须采用同一公网地址，当该公网地址对应的公网端口中没有空闲端口可分配时，也就是该公网地址对应的公网端口已经全部被分配出去时，将导致该私网用户设备申请不到公网端口，进而使该私网用户设备无法与外部网络设备建立新的连接。

发明内容

本发明的实施例提供一种分配公网地址的方法及装置，用于降低在为私网用户设备分配公网IP地址后，所述私网用户设备新增与公网网络设备建立连接时分配不到公网端口的概率。

根据本发明实施例的一个方面，一种分配公网地址的方法，包括：

接收私网用户设备发送的第一请求报文，所述第一请求报文用于所述私网用户设备和公网中的网络设备建立连接；

当确定没有为所述私网用户设备分配任何公网IP地址时，从公网地址池中为所述私网用户设备分配第一公网IP地址，所述第一公网IP地址对应的端口分为第一端口集合和第二端口集合，所述第二端口集合包括至少一个端口，所述第一公网IP地址对应的第一端口集合存在空闲端口，从所述第一公网IP地址对应的第一端口集合的空闲端口中为所述私网用户设备分配第一空闲端口集合，所述第一空闲端口集合包含至少一个端口；

当确定所述第一空闲端口集合中的端口都被占用，并且第一公网IP地址对应的第二端口集合存在空闲端口时，从所述第一公网IP地址对应的第二端口集合的空闲端口中为所述私网用户设备分配第二空闲端口集合，所述第二空闲端口集合至少包含一个端口。

根据本发明实施例的另一个方面，一种分配公网地址的方法，包括：

接收私网用户设备发送的第一请求报文，所述第一请求报文用于所述私网用户设备和公网中的网络设备建立连接；

当确定没有为所述私网用户设备分配任何公网IP地址时，从公网地址池中为所述私网用户设备分配第一公网IP地址，且从所述第一公网IP地址对应的空闲端口中为所述私网用户设备分配第一空闲端口集合，所述第一空闲端口集合至少包含一个端口，将所述第一空闲端口集合中的端口存入第一端口集合中，所述第一端口集合对应所述第一公网IP地址，所述第一端口集合中的端口数量不大于第一门限值；

当确定从所述第一空闲端口集合存入所述第一端口集合中的端口都被占用，并且所述第一公网IP地址对应的端口中存在空闲端口时，为所述私网用户设备分配第二空闲端口集合，所述第二空闲端口集合至少包含一个端口，将所述第二空闲端口集合中的端口存入第二端口集合中，所述第二端口集合对应所述第一公网IP地址，所述第二端口集合中的端口数量不大于第二门限值，所述第一门限值与所述第二门限值的和不大于所述第一公网IP地址对应的全部端口数量。

根据本发明实施例的另一个方面，一种分配公网地址的装置，包括：

第一接收单元，用于接收私网用户设备发送的第一请求报文，所述第一请求报文用于所述私网用户设备和公网中的网络设备建立连接；

第一分配单元，用于当确定没有为所述私网用户设备分配任何公网IP地址时，从公网地址池中为所述私网用户设备分配第一公网IP地址，所述第一公网IP地址对应的端口分为第一端口集合和第二端口集合，所述第二端口集合包括至少一个端口，所述第一公网IP地址对应的第一端口集合存在空闲端口，从所述第一公网IP地址对应的第一端口集合的空闲端口中为所述私网用户设备分配第一空闲端口集合，所述第一空闲端口集合包含至少一个端口；

第二分配单元，用于当确定所述第一空闲端口集合中的端口都被占用，并且第一公网IP地址对应的第二端口集合存在空闲端口时，从所述第一公网IP地址对应的第二端口集合的空闲端口中为所述私网用户设备分配第二空闲端口集合，所述第二空闲端口集合至少包含一个端口。

根据本发明实施例的又一个方面，一种分配公网地址的装置，包括：

第三接收单元，用于接收私网用户设备发送的第一请求报文，所述第一请求报文用于所述私网用户设备和公网中的网络设备建立连接；

第四分配单元，用于当确定没有为所述私网用户设备分配任何公网IP地址时，从公网地址池中为所述私网用户设备分配第一公网IP地址，且从所述第一公网IP地址对应的空闲端口中为所述私网用户设备分配第一空闲端口集合，所述第一空闲端口集合至少包含一个端口，将所述第一空闲端口集合中的端口存入第一端口集合中，所述第一端口集合对应所述第一公网IP地址，所述第一端口集合中的端口数量不大于第一门限值；

第五分配单元，用于当确定从所述第一空闲端口集合存入所述第一端口集合中的端口都被占用，并且所述第一公网IP地址对应的端口中存在空闲端口时，为所述私网用户设备分配第二空闲端口集合，所述第二空闲端口集合至少包含一个端口，将所述第二空闲端口集合中的端口存入第二端口集合中，所述第二端口集合对应所述第一公网IP地址，所述第二端口集合中的端口数量不大于第二门限值，所述第一门限值与所述第二门限值的和不大于所述第一公网IP地址对应的全部端口数量。

根据本发明实施例的一个方面提供的分配公网地址的方法及装置，通过对公网IP地址对应的端口分为第一端口集合和第二端口集合，对于首次申请公网IP地址的私网网络设备，分配公网IP地址后，从所分配的公网IP地址的第一端口集合为所述私网网络设备分配端口，所述私网网络设备新增与公网网络设备建立连接时，则从所述分配的公网IP地址的第二端口集合为所述私网网络设备分配端口，这样通过预留所述分配的公网IP地址的第二端口集合，用于所述私网网络设备与公网网络设备新增连接时的端口分配，从而降低了所述私网用户与公网网络设备新增连接分配不到公网端口的概率。

根据本发明实施例的另一个方面提供的分配公网地址的方法及装置，通过将公网IP地址的端口中分配给首次申请公网IP地址的私网网络设备的端口数量限制在第一门限值内，并且预留该公网IP地址的端口中第二门限值数量的端口，用于所述私网网络设备与公网网络设备新增连接时的端口分配，从而当所述私网网络设备新增与公网网络设备建立连接时，降低了所述私网用户与公网网络设备新增连接分配不到公网端口的概率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的分配公网地址的方法的流程示意图一；

图2为本发明实施例提供的公网IP地址及其对应的端口的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的分配公网地址的方法的流程示意图二；

图4为本发明实施例提供的分配公网地址的方法的流程示意图三；

图5为本发明实施例提供的分配公网地址的方法的流程示意图四；

图6为本发明实施例提供的分配公网地址的方法的流程示意图五；

图7为本发明实施例提供的分配公网地址的装置的结构示意图一；

图8为本发明实施例提供的分配公网地址的装置的结构示意图二；

图9为本发明实施例提供的分配公网地址的装置的结构示意图三；

图10为本发明实施例提供的分配公网地址的装置的结构示意图四。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

参见图1，本发明实施例提供了一种分配公网地址的方法，包括以下内容。

101、接收私网用户设备发送的第一请求报文，所述第一请求报文用于所述私网用户设备和公网中的网络设备建立连接。

所述连接可以为TCP连接或UDP连接或SSL连接或TSL连接，相应地，所述第一请求报文可以为TCP建立连接请求报文或UDP建立连接请求报文或SSL建立连接请求报文或TSL建立连接请求报文，本发明实施例不做具体限制。

102、当确定没有为所述私网用户设备分配任何公网IP地址时，从公网地址池中为所述私网用户设备分配第一公网IP地址，所述第一公网IP地址对应的端口分为第一端口集合和第二端口集合，所述第二端口集合包括至少一个端口，所述第一公网IP地址对应的第一端口集合存在空闲端口，从所述第一公网IP地址对应的第一端口集合的空闲端口中为所述私网用户设备分配第一空闲端口集合，所述第一空闲端口集合包含至少一个端口。

所述第一公网IP地址对应的第一端口集合是为没有分配过任何公网IP地址的私网用户设备分配端口的端口集合，所述第一公网IP地址对应的第二端口集合是为已经分配过公网IP地址的私网用户设备再次分配端口的端口集合，该第一公网IP地址对应的端口的结构示意图，如图2所示。

为了清楚描述本发明实施例提供的分配公网地址的方法，示例性的，在本发明实施例中以10.0.0.1:4567作为私网IP地址和私网端口号，以128.0.0.1作为第一公网IP地址为例进行说明。举例来说，例如，所述第一公网IP地址128.0.0.1对应的端口0～65535分为第一端口集合和第二端口集合，其中所述IP地址128.0.0.1对应的第一端口集合的端口范围为0～50000，所述IP地址128.0.0.1对应的第二端口集合对应的端口范围为50001～65535。当收到私网用户设备发送的第一请求报文，所述第一请求报文携带有私网IP地址10.0.0.1，根据所述私网IP地址10.0.0.1确定没有为所述私网用户设备分配任何公网IP地址时，从公网地址池中为所述私网用户设备分配所述第一公网IP地址128.0.0.1，并且从所述第一公网IP地址128.0.0.1对应的第一端口集合的空闲端口中为所述私网用户设备分配第一空闲端口集合，所述第一空闲端口集合包含至少一个端口，例如，所述第一空闲端口集合中端口范围为3812～4812。

具体的，确定没有为所述私网用户设备分配公网IP地址的方法可以是，通过查找存储私网用户表的数据库，所述私网用户表信息中存储有已分配公网IP地址的私网用户IP地址和公网端口，当在所述数据库中没有查找到存储了所述私网用户设备的私网IP地址的私网用户表，则确定没有为所述私网用户设备分配公网IP地址。

103、当确定所述第一空闲端口集合中的端口都被占用，并且第一公网IP地址对应的第二端口集合存在空闲端口时，从所述第一公网IP地址对应的第二端口集合的空闲端口中为所述私网用户设备分配第二空闲端口集合，所述第二空闲端口集合至少包含一个端口。

所述私网用户设备每次与公网中的网络设备连接一个业务，也就是每次与公网中的网络设备建立一次连接都会使用所述第一空闲端口集合中的端口，所述第一空闲端口集合中的端口都被占用是指所述第一空闲端口集合中的端口都被所述私网用户设备使用。

示例性的，当确定所述第一空闲端口集合3812～4812中的端口都被占用的情况下，并且所述第一公网IP地址128.0.0.1对应的第二端口集合中存在空闲端口时，从所述第一公网IP地址128.0.0.1对应的第二端口集合的空闲端口中为所述私网用户设备分配第二空闲端口集合，如50678～60678。

可选地，当确定所述第一空闲端口集合中的端口都被占用之前还包括接收所述私网用户设备发送的第二请求报文，触发对所述第一空闲端口集合中的端口占用情况进行检测，所述第二请求报文用于所述私网用户设备和公网中的网络设备建立连接；或者启动检测定时器，当所述检测定时器到时后，触发对所述第一空闲端口集合中的端口占用情况进行检测。

进一步的，如图3所示，所述方法还包括：

104、当确定没有为所述私网用户设备分配任何公网IP地址，并且所述公网地址池中不存在第二公网IP地址，所述第二公网IP地址对应的端口分为第一端口集合和第二端口集合，所述第二公网IP地址的第一端口集合存在空闲端口时，为所述私网用户设备分配第三公网IP地址，所述第三公网IP地址对应的端口分为第一端口集合和第二端口集合，所述第三公网IP地址对应的第二端口集合存在空闲端口，从所述第三公网IP地址对应的第二端口集合的空闲端口中为所述私网用户设备分配第三空闲端口集合，所述第三空闲端口集合至少包含一个端口。

当所述第一公网IP地址对应的第二端口集合存在空闲端口时，所述第三公网IP地址也可以为所述第一公网IP地址，当所述第二公网IP地址对应的第二端口集合存在空闲端口时，所述第三公网IP地址也可以为所述第二公网IP地址。

这样实现的好处在于，当其他私网用户设备需要申请公网IP地址时，如果此时公网地址池中所有公网IP地址对应的第一端口集合中都没有空闲端口，这时为所述其他私网用户设备分配一个公网IP地址，所述分配的公网IP地址的第二端口集合存在空闲端口，并且从所述分配的公网IP地址的第二端口集合为所述其他私网用户设备分配公网端口，这样能够保证及时为私网用户设备分配公网IP地址和端口，保障私网用户设备与公网中网络设备及时建立通信。

可选地，如图4所示，所述方法还包括：

105、接收所述私网用户设备的下线通知消息，回收所述第一空闲端口集合和所述第二空闲端口集合。

具体的，当所述私网用户设备不再需要公网地址和公网端口资源时，会发送一个携带有带私网IP地址的下线通知消息，在接收到所述下线通知后，释放分配给所述私网用户设备的公网IP地址和公网端口，以使得所述公网IP地址资源可以再分配给其他私网用户设备，这样一来，充分利用了公网IP地址，节约了资源。所述回收所述第一空闲端口集合和所述第二空闲端口集合是指将所述第一空闲端口集合中的端口和所述第二空闲端口集合中的端口的被占用标志清除，使其可以再分配给其他私网用户设备。当为所述私网用户设备分配了所述第三空闲端口集合时，还需要回收所述第三空闲端口集合。

可选地，参考图4所示，所述方法还包括：

106、若在预设的时间门限内没有接收到所述私网用户设备发送来的报文，回收所述第一空闲端口集合和所述第二空闲端口集合。

示例性的，若在预设的时间门限内，没有接收到携带有所述私网IP地址10.0.0.1的报文，释放分配给所述私网用户设备的公网IP地址和公网端口，以使得所述公网IP地址资源可以再分配给其他私网用户设备，这样一来，充分利用了公网IP地址，节约了资源，所述回收所述第一空闲端口集合和所述第二空闲端口集合是指将所述第一空闲端口集合中的端口和所述第二空闲端口集合中的端口的被占用标志清除，使其可以再分配给其他私网用户设备。当为所述私网用户设备分配了所述第三空闲端口集合时，还需要回收所述第三空闲端口集合。

可选的，参考图4所示，所述方法还包括：

107、若在预设的时间门限内没有接收到公网网络设备向所述私网用户设备发送的报文，回收所述第一空闲端口集合和所述第二空闲端口集合。

示例性的，若在预设的时间门限内，没有接收到向所述私网IP地址10.0.0.1发送的报文，释放分配给所述私网用户设备的公网IP地址和公网端口，以使得所述公网IP地址资源可以再分配给其他私网用户设备，这样一来，充分利用了公网IP地址，节约了资源，所述回收所述第一空闲端口集合和所述第二空闲端口集合是指将所述第一空闲端口集合中的端口和所述第二空闲端口集合中的端口的被占用标志清除，使其可以再分配给其他私网用户设备。当为所述私网用户设备分配了所述第三空闲端口集合时，还需要回收所述第三空闲端口集合。

可选地，参考图4所示，所述方法还包括：

108、当所述第二空闲端口集合中的端口都没有被占用时，回收所述第二空闲端口集合。

所述第二空闲端口集合中的端口的回收不需要等到所述私网用户发送下线通知，只要判断所述第二空闲端口集合中的端口都没有被占用时，即可回收所述第二空闲端口集合中的端口，这样能够加速所述第二空闲端口集合中的空闲端口的回收，进一步提高所述第一公网IP地址对应第二端口集合中端口的利用率，提高所述私网用户设备与公网中网络设备新增连接时，从所述第一公网IP地址对应第二端口集合申请到端口的概率。

可见，通过本发明实施例提供的一种分配公网地址的方法，通过对公网IP地址对应的端口分为第一端口集合和第二端口集合，对于首次申请公网IP地址的私网网络设备，分配公网IP地址后，从所分配的公网IP地址的第一端口集合为所述私网网络设备分配端口，所述私网网络设备新增与公网网络设备建立连接时，则从所述分配的公网IP地址的第二端口集合为所述私网网络设备分配端口，这样通过预留所述分配的公网IP地址的第二端口集合，用于所述私网网络设备与公网网络设备新增连接时的端口分配，从而降低了所述私网用户与公网网络设备新增连接分配不到公网端口的概率。

参见图5，本发明实施例提供了另一种分配公网地址的方法，包括以下内容。

501、接收私网用户设备发送的第一请求报文，所述第一请求报文用于所述私网用户设备和公网中的网络设备建立连接。

所述连接可以为TCP连接或UDP连接或SSL连接或TSL连接，相应地，所述第一请求报文可以为TCP建立连接请求报文或UDP建立连接请求报文或SSL建立连接请求报文或TSL建立连接请求报文，本发明实施例不做具体限制。

502、当确定没有为所述私网用户设备分配任何公网IP地址时，从公网地址池中为所述私网用户设备分配第一公网IP地址，且从所述第一公网IP地址对应的空闲端口中为所述私网用户设备分配第一空闲端口集合，所述第一空闲端口集合至少包含一个端口，将所述第一空闲端口集合中的端口存入第一端口集合中，所述第一端口集合对应所述第一公网IP地址，所述第一端口集合中的端口数量不大于第一门限值。

为了清楚描述本发明实施例提供的分配公网地址的方法，示例性的，在本发明实施例中以10.0.0.1:4567作为私网IP地址和私网端口号，以128.0.0.1作为第一公网IP地址为例进行说明。示例性的，当根据所述私网IP地址10.0.0.1确定没有为所述私网用户设备分配任何公网IP地址后，从公网地址池中为所述私网用户设备分配第一公网IP地址128.0.0.1，且从所述第一公网IP地址128.0.0.1对应的空闲端口中为所述私网用户设备分配第一空闲端口集合，例如，所述第一空闲端口集合中端口范围为3812～4812，将所述第一空闲端口集合中的端口存入第一端口集合中，所述第一端口集合中的端口数量不大于第一门限值，即若要给所述私网IP地址10.0.0.1分配公网IP地址，需要确定所述公网IP地址对应的第一端口集合中的端口数量不大于第一门限值后，再给所述私网用户设备分配公网IP地址，其中，所述第一端口集合中存储的端口是为没有分配任何公网IP地址的私网用户设备分配的端口。

具体的，确定没有为所述私网用户设备分配公网IP地址的方法可以是，通过查找存储私网用户表的数据库，所述私网用户表信息中存储有已分配公网IP地址的私网用户IP地址和公网端口，当在所述数据库中没有查找到存储了所述私网用户设备的私网IP地址的私网用户表，则确定没有为所述私网用户设备分配公网IP地址。

503、当确定从所述第一空闲端口集合存入所述第一端口集合中的端口都被占用，并且所述第一公网IP地址对应的全部端口中存在空闲端口时，为所述私网用户设备分配第二空闲端口集合，所述第二空闲端口集合至少包含一个端口，将所述第二空闲端口集合中的端口存入第二端口集合中，所述第二端口集合对应所述第一公网IP地址，所述第二端口集合中的端口数量不大于第二门限值，所述第一门限值与所述第二门限值的和不大于所述第一公网IP地址对应的全部端口数量。

所述第一门限值用于限定对应所述第一公网IP地址的第一端口集合中端口数量的最大值，所述第二门限值用于限定对应所述第一公网IP地址的第二端口集合中端口数量的最大值。示例性的，当确定从所述第一空闲端口集合3812～4812存入到所述第一端口集合中的端口都被占用，并且所述第一公网IP地址对应的端口中存在空闲端口时，为所述私网用户设备分配第二空闲端口集合，如50678～60678，所述第二空闲端口集合至少包含一个端口，将所述第二空闲端口集合中的端口存入对应所述第一公网IP地址的第二端口集合中，且所述第二端口集合中的端口数量不大于第二门限值，即若要给所述私网用户设备再次分配所述第一公网IP地址对应的端口，需要确定所述第一公网IP地址对应的第二端口集合中的端口数量不大于第二门限值后，再从所述第一公网IP地址对应的空闲端口中分配所述第二空闲端口给所述私网用户设备，并且所述第一门限值与所述第二门限值的和不大于所述第一公网IP地址对应的全部端口数量。

可选地，当确定所述第一空闲端口集合中的端口都被占用之前还包括接收所述私网用户设备发送的第二请求报文，触发对所述第一空闲端口集合中的端口占用情况进行检测，所述第二请求报文用于所述私网用户设备和公网中的网络设备建立连接；或者启动检测定时器，当所述检测定时器到时后，触发对所述第一空闲端口集合中的端口占用情况进行检测。

进一步的，如图5所示，所述方法还包括：

504、当确定没有为所述私网用户设备分配任何公网IP地址，并且所述公网地址池中不存在第二公网IP地址，对应所述第二公网IP地址的第一端口集合中的端口数量小于第三门限值，为所述私网用户设备分配第三公网IP地址，从所述第三公网IP地址对应的空闲端口中为所述私网用户设备分配第三空闲端口集合，所述第三空闲端口集合至少包含一个端口，将所述第三空闲端口集合中的端口存入第二端口集合中，所述第二端口集合对应所述第三公网IP地址，所述第二端口集合中的端口数量不大于第四门限值。

所述第三门限值用于限定对应所述第二公网IP地址的所述第一端口集合中端口的最大数值，所述第四门限值用于限定对应所述第三公网IP地址的所述第二端口集合中端口的最大数值。

这样实现的好处在于，当其他私网用户设备需要申请公网IP地址时，如果此时公网地址池中对应每个公网IP地址的第一端口集合中的端口数量都已经达到门限值，这时为所述其他私网用户设备分配一个公网IP地址，所述分配的公网IP地址存在空闲端口，并且对应所述分配的公网IP地址的第二端口集合中的端口数量没有达到门限值，并且从所述分配的公网IP地址的空闲端口中为所述其他私网用户设备分配公网端口，这样能够保证及时为私网用户设备分配公网IP地址和端口，保障私网用户设备与公网中网络设备及时建立通信。

可选地，如图6所示，所述方法还包括：

505、接收所述私网用户设备的下线通知消息，回收从所述第一空闲端口集合存到对应所述第一公网IP地址的第一端口集合中的端口和从所述第二空闲端口集合存到对应所述第一公网IP地址的第二端口集合中的端口。

具体的，当私网用户设备不再需要公网地址和公网端口资源，会发送一个携带有带私网IP地址的下线通知消息，在接收到该下线通知后，释放分配给所述私网用户设备的公网IP地址和公网端口，以使得所述公网IP地址资源可以再分配给其他私网用户设备，这样一来，充分利用了公网IP地址，节约了资源。

可选地，参考图6所示，所述方法还包括：

506、若在预设的时间门限内没有接收到所述私网用户设备发送来的报文，回收从所述第一空闲端口集合存到对应所述第一公网IP地址的第一端口集合中的端口和从所述第二空闲端口集合存到对应所述第一公网IP地址的第二端口集合中的端口。

示例性的，若在预设的时间门限内，没有接收到携带有所述私网IP地址10.0.0.1的报文，则回收从所述第一空闲端口集合存到对应所述第一公网IP地址的第一端口集合中的端口，回收从该所述第二空闲端口集合存到对应所述第一公网IP地址的第二端口集合中的端口，当为所述私网用户设备分配了所述第三空闲端口集合时，还需要回收从所述第三空闲端口集合存到对应所述第三公网IP地址的第二端口集合中的端口，这样，便于充分利用了公网IP地址及对应所述公网IP地址的端口，提高了资源利用率。

可选地，参考图6所示，所述方法还包括：

507、若在预设的时间门限内没有接收到公网网络设备向所述私网用户设备发送的报文，回收从所述第一空闲端口集合存到对应所述第一公网IP地址的第一端口集合中的端口和从所述第二空闲端口集合存到对应所述第一公网IP地址的第二端口集合中的端口。

示例性的，若在预设的时间门限内没有接收到公网网络设备向所述私网用户设备发送的报文，即发送携带有所述私网地址10.0.0.1的报文，则回收从所述第一空闲端口集合存到对应所述第一公网IP地址的第一端口集合中的端口和从所述第二空闲端口集合存到对应所述第一公网IP地址的第二端口集合中的端口，当为所述私网用户设备分配了所述第三空闲端口集合时，还需要回收从所述第三空闲端口集合存到对应所述第三公网IP地址的第二端口集合中的端口，这样，便于充分利用了公网IP地址及对应所述公网IP地址的端口，提高了资源利用率。

可选地，参考图6所示，所述方法还包括：

508、当从所述第二空闲端口集合存到对应所述第一公网IP地址的第二端口集合中的端口没有被占用时，回收从所述第二空闲端口集合存到对应所述第一公网IP地址的第二端口集合中的端口。

所述回收从所述第二空闲端口集合存到对应所述第一公网IP地址的第二端口集合中的端口不需要等到所述私网用户发送下线通知，只要判断从所述第二空闲端口集合存到对应所述第一公网IP地址的第二端口集合中的端口没有被占用时，即可回收从所述第二空闲端口集合存到对应所述第一公网IP地址的第二端口集合中的端口，这样能够加速从所述第二空闲端口集合存到对应所述第一公网IP地址的第二端口集合中的端口的回收，这样，进一步提高所述第一公网IP地址的端口的利用率，提高所述私网用户设备与公网中网络设备新增连接时，从所述第一公网IP地址对应的端口集合中申请到端口的概率。

可见，通过本发明实施例提供的一种分配公网地址的方法，通过将公网IP地址的端口中分配给首次申请公网IP地址的私网网络设备的端口数量限制在第一门限值内，并且预留该公网IP地址的端口中第二门限值数量的端口，用于所述私网网络设备与公网网络设备新增连接时的端口分配，从而当所述私网网络设备新增与公网网络设备建立连接时，降低了所述私网用户与公网网络设备新增连接分配不到公网端口的概率。

参见图7，本发明实施例提供了一种分配公网地址的装置70，所述装置70包括：

第一接收单元701，用于接收私网用户设备发送的第一请求报文，所述第一请求报文用于所述私网用户设备和公网中的网络设备建立连接。

第一分配单元702，用于当确定没有为所述私网用户设备分配任何公网IP地址时，从公网地址池中为所述私网用户设备分配第一公网IP地址，所述第一公网IP地址对应的端口分为第一端口集合和第二端口集合，所述第二端口集合包括至少一个端口，所述第一公网IP地址对应的第一端口集合存在空闲端口，从所述第一公网IP地址对应的第一端口集合的空闲端口中为所述私网用户设备分配第一空闲端口集合，所述第一空闲端口集合包含至少一个端口。

第二分配单元703，用于当确定所述第一空闲端口集合中的端口都被占用，并且第一公网IP地址对应的第二端口集合存在空闲端口时，从所述第一公网IP地址对应的第二端口集合的空闲端口中为所述私网用户设备分配第二空闲端口集合，所述第二空闲端口集合至少包含一个端口。

所述连接可以为TCP连接或UDP连接或SSL连接或TSL连接，相应地，所述第一请求报文可以为TCP建立连接请求报文或UDP建立连接请求报文或SSL建立连接请求报文或TSL建立连接请求报文，本发明实施例不做具体限制。

所述第一公网IP地址对应的第一端口集合是为没有分配过任何公网IP地址的私网用户设备分配端口的端口集合，所述第一公网IP地址对应的第二端口集合是为已经分配过公网IP地址的私网用户设备再次分配端口的端口集合，该第一公网IP地址对应的端口的结构示意图，如图2所示。为了清楚描述本发明实施例提供的分配公网地址的装置，示例性的，在本发明实施例中以10.0.0.1:4567作为私网IP地址和私网端口号，以128.0.0.1作为第一公网IP地址为例进行说明。举例来说，例如，所述第一公网IP地址128.0.0.1对应的端口0～65535分为第一端口集合和第二端口集合，其中所述IP地址128.0.0.1对应的第一端口集合的端口范围为0～50000，所述IP地址128.0.0.1对应的第二端口集合对应的端口范围为50001～65535。当所述第一接收单元701收到私网用户设备发送的第一请求报文，所述第一请求报文携带有私网IP地址10.0.0.1，所述第一分配单元702根据所述私网IP地址10.0.0.1确定没有为所述私网用户设备分配任何公网IP地址时，从公网地址池中为所述私网用户设备分配所述第一公网IP地址128.0.0.1，并且从所述第一公网IP地址128.0.0.1对应的第一端口集合的空闲端口中为所述私网用户设备分配第一空闲端口集合，所述第一空闲端口集合包含至少一个端口，例如，所述第一空闲端口集合中端口范围为3812～4812。

具体的，确定没有为所述私网用户设备分配公网IP地址的方法可以是，通过查找存储私网用户表的数据库，所述私网用户表信息中存储有已分配公网IP地址的私网用户IP地址和公网端口，当在所述数据库中没有查找到存储了所述私网用户设备的私网IP地址的私网用户表，则确定没有为所述私网用户设备分配公网IP地址。

所述私网用户设备每次与公网中的网络设备连接一个业务，也就是每次与公网中的网络设备建立一次连接都会使用所述第一空闲端口集合中的端口，所述第一空闲端口集合中的端口都被占用是指所述第一空闲端口集合中的端口都被所述私网用户设备使用。

示例性的，当所述第二分配单元703确定所述第一空闲端口集合3812～4812中的端口都被占用的情况下，并且所述第一公网IP地址128.0.0.1对应的第二端口集合中存在空闲端口时，从所述第一公网IP地址128.0.0.1对应的第二端口集合的空闲端口中为所述私网用户设备分配第二空闲端口集合，如50678～60678。

进一步的，为了确定所述第一空闲端口集合中的端口是否全被占用，如图7所示，该装置70还包括：

第二接收单元704，用于接收所述私网用户设备发送的第二请求报文，触发对所述第一空闲端口集合中的端口占用情况进行检测，所述第二请求报文用于所述私网用户设备和公网中的网络设备建立连接。

或者，参考图7所示，该装置还包括：

第一启动触发单元705，用于启动检测定时器，当所述检测定时器到时后，触发对所述第一空闲端口集合中的端口占用情况进行检测。

进一步的，如图8所示，该装置70还包括：

第三分配单元706，用于当确定没有为所述私网用户设备分配任何公网IP地址，并且所述公网地址池中不存在第二公网IP地址，所述第二公网IP地址对应的端口分为第一端口集合和第二端口集合，所述第二公网IP地址对应的第一端口集合存在空闲端口时，为所述私网用户设备分配第三公网IP地址，所述第三公网IP地址对应的端口分为第一端口集合和第二端口集合，所述第三公网IP地址对应的第二端口集合存在空闲端口，从所述第三公网IP地址对应的第二端口集合的空闲端口中为所述私网用户设备分配第三空闲端口集合，所述第三空闲端口集合至少包含一个端口。

当所述第一公网IP地址对应的第二端口集合存在空闲端口时，所述第三公网IP地址也可以为所述第一公网IP地址，当所述第二公网IP地址对应的第二端口集合存在空闲端口时，所述第三公网IP地址也可以为所述第二公网IP地址。

这样实现的好处在于，当其他私网用户设备需要申请公网IP地址时，如果此时公网地址池中所有公网IP地址对应的第一端口集合中都没有空闲端口，这时所述第三分配单元706为所述其他私网用户设备分配一个公网IP地址，所述分配的公网IP地址的第二端口集合存在空闲端口，并且从所述分配的公网IP地址的第二端口集合为所述其他私网用户设备分配公网端口，这样能够保证及时为私网用户设备分配公网IP地址和端口，保障私网用户设备与公网中网络设备及时建立通信。

可选地，参考图7所示，该装置70，还包括：

第一回收单元707，用于接收所述私网用户设备的下线通知消息，回收所述第一空闲端口集合和所述第二空闲端口集合。

具体的，当所述私网用户设备不再需要公网地址和公网端口资源时，会发送一个携带有带私网IP地址的下线通知消息，在所述第一回收单元707接收到所述下线通知后，释放分配给所述私网用户设备的公网IP地址和公网端口，以使得所述公网IP地址资源可以再分配给其他私网用户设备，这样一来，充分利用了公网IP地址，节约了资源。所述回收所述第一空闲端口集合和所述第二空闲端口集合是指将所述第一空闲端口集合中的端口和所述第二空闲端口集合中的端口的被占用标志清除，使其可以再分配给其他私网用户设备。当为所述私网用户设备分配了所述第三空闲端口集合时，还需要回收所述第三空闲端口集合。

可选地，该装置70，还包括：

第二回收单元708，用于若在预设的时间门限内没有接收到所述私网用户设备发送来的报文，回收所述第一空闲端口集合和所述第二空闲端口集合。

示例性的，若在预设的时间门限内，所述第二回收单元708没有接收到携带有所述私网IP地址10.0.0.1的报文，释放分配给所述私网用户设备的公网IP地址和公网端口，以使得所述公网IP地址资源可以再分配给其他私网用户设备，这样一来，充分利用了公网IP地址，节约了资源，所述回收所述第一空闲端口集合和所述第二空闲端口集合是指将所述第一空闲端口集合中的端口和所述第二空闲端口集合中的端口的被占用标志清除，使其可以再分配给其他私网用户设备。当为所述私网用户设备分配了所述第三空闲端口集合时，还需要回收所述第三空闲端口集合。

可选地，该装置70，还包括：

第三回收单元709，用于若在预设的时间门限内没有接收到公网网络设备向所述私网用户设备发送的报文，回收所述第一空闲端口集合和所述第二空闲端口集合。

示例性的，若在预设的时间门限内，所述第三回收单元709没有接收到向所述私网IP地址10.0.0.1发送的报文，释放分配给所述私网用户设备的公网IP地址和公网端口，以使得所述公网IP地址资源可以再分配给其他私网用户设备，这样一来，充分利用了公网IP地址，节约了资源，所述回收所述第一空闲端口集合和所述第二空闲端口集合是指将所述第一空闲端口集合中的端口和所述第二空闲端口集合中的端口的被占用标志清除，使其可以再分配给其他私网用户设备。当为所述私网用户设备分配了所述第三空闲端口集合时，还需要回收所述第三空闲端口集合。

可选地，该装置70还包括：

第四回收单元710，用于当所述第二空闲端口集合中的端口都没有被占用时，回收所述第二空闲端口集合。

所述第二空闲端口集合中的端口的回收不需要等到所述私网用户发送下线通知，只要判断所述第二空闲端口集合中的端口都没有被占用时，所述第四回收单元710即可回收所述第二空闲端口集合中的端口，这样能够加速所述第二空闲端口集合中的空闲端口的回收，进一步提高所述第一公网IP地址对应第二端口集合中端口的利用率，提高所述私网用户设备与公网中网络设备新增连接时，从所述第一公网IP地址对应第二端口集合申请到端口的概率。

可选地，本发明实施例提供的上述单元可以合并为一个或者多个。在实现时，所述第一接收单元701和所述第二接收单元704可以由一个或多个物理接口实现，所述第一分配单元702、所述第二分配单元703和所述第三分配单元706可以为处理器，所述第一启动触发单元705可以为定时器，所述第一回收单元707、所述第二回收单元708、所述第三回收单元709和所述第四回收单元710也可以为处理器。所述一个或多个物理接口和处理器使所述装置完成了本实施例中执行的操作。

可见，通过本发明实施例提供的一种分配公网地址的装置，通过对公网IP地址对应的端口分为第一端口集合和第二端口集合，对于首次申请公网IP地址的私网网络设备，分配公网IP地址后，从所分配的公网IP地址的第一端口集合为所述私网网络设备分配端口，所述私网网络设备新增与公网网络设备建立连接时，则从所述分配的公网IP地址的第二端口集合为所述私网网络设备分配端口，这样通过预留所述分配的公网IP地址的第二端口集合，用于所述私网网络设备与公网网络设备新增连接时的端口分配，从而降低了所述私网用户与公网网络设备新增连接分配不到公网端口的概率。

本发明实施例提供的分配公网地址的装置90，如图9所示，包括：

第三接收单元901，用于接收私网用户设备发送的第一请求报文，所述第一请求报文用于所述私网用户设备和公网中的网络设备建立连接。

第四分配单元902，用于当确定没有为所述私网用户设备分配任何公网IP地址时，从公网地址池中为所述私网用户设备分配第一公网IP地址；并从所述第一公网IP地址对应的空闲端口中为所述私网用户设备分配第一空闲端口集合，所述第一空闲端口集合至少包含一个端口，将所述第一空闲端口集合中的端口存入第一端口集合中，所述第一端口集合对应所述第一公网IP地址，所述第一端口集合中的端口数量不大于第一门限值。

第五分配单元903，用于当确定从所述第一空闲端口集合存入所述第一端口集合中的端口都被占用，并且所述第一公网IP地址对应的全部端口中存在空闲端口时，为所述私网用户设备分配第二空闲端口集合，所述第二空闲端口集合至少包含一个端口，将所述第二空闲端口集合中的端口存入第二端口集合中，所述第二端口集合对应所述第一公网IP地址，所述第二端口集合中的端口数量不大于第二门限值，所述第一门限值与所述第二门限值的和不大于所述第一公网IP地址对应的全部端口数量。

为了清楚描述本发明实施例提供的分配公网地址的方法，示例性的，在本发明实施例中以10.0.0.1:4567作为私网IP地址和私网端口号，以128.0.0.1作为第一公网IP地址为例进行说明。示例性的，当所述第四分配单元902根据所述私网IP地址10.0.0.1确定没有为所述私网用户设备分配任何公网IP地址后，从公网地址池中为所述私网用户设备分配第一公网IP地址128.0.0.1，且从所述第一公网IP地址128.0.0.1对应的空闲端口中为所述私网用户设备分配第一空闲端口集合，例如，所述第一空闲端口集合中端口范围为3812～4812，将所述第一空闲端口集合中的端口存入第一端口集合中，所述第一端口集合中的端口数量不大于第一门限值，即若要给所述私网IP地址10.0.0.1分配公网IP地址，需要确定所述公网IP地址对应的第一端口集合中的端口数量不大于第一门限值后，再给所述私网用户设备分配公网IP地址，其中，所述第一端口集合中存储的端口是为没有分配任何公网IP地址的私网用户设备分配的端口。

具体的，所述第四分配单元902确定没有为所述私网用户设备分配公网IP地址的方法可以是，通过查找存储私网用户表的数据库，所述私网用户表信息中存储有已分配公网IP地址的私网用户IP地址和公网端口，当在所述数据库中没有查找到存储了所述私网用户设备的私网IP地址的私网用户表，则确定没有为所述私网用户设备分配公网IP地址。

所述第一门限值用于限定对应所述第一公网IP地址的第一端口集合中端口数量的最大值，所述第二门限值用于限定对应所述第一公网IP地址的第二端口集合中端口数量的最大值。示例性的，当所述第五分配单元903确定从所述第一空闲端口集合3812～4812存入到所述第一端口集合中的端口都被占用，并且所述第一公网IP地址对应的端口中存在空闲端口时，为所述私网用户设备分配第二空闲端口集合，如50678～60678，所述第二空闲端口集合至少包含一个端口，将所述第二空闲端口集合中的端口存入对应所述第一公网IP地址的第二端口集合中，且所述第二端口集合中的端口数量不大于第二门限值，即若要给所述私网用户设备再次分配所述第一公网IP地址对应的端口，需要确定所述第一公网IP地址对应的第二端口集合中的端口数量不大于第二门限值后，再从所述第一公网IP地址对应的空闲端口中分配所述第二空闲端口给所述私网用户设备，并且所述第一门限值与所述第二门限值的和不大于所述第一公网IP地址对应的全部端口数量。

进一步的，为了确定从该第一空闲端口集合存入该第一端口集合中的端口都被占用，参考图9所示，该装置90还包括：

第四接收单元904，用于接收所述私网用户设备发送的第二请求报文，触发对从所述第一空闲端口集合存入所述第一端口集合中的端口占用情况进行检测，所述第二请求报文用于所述私网用户设备和公网中的网络设备建立连接。

或者，第二启动触发单元905，用于启动检测定时器，当所述检测定时器到时后，触发对从所述第一空闲端口集合存入所述第一端口集合中的端口占用情况进行检测。

进一步的，如图10所示，该装置90还包括：

第六分配单元906，用于当确定没有为所述私网用户设备分配任何公网IP地址，并且所述公网地址池中不存在第二公网IP地址，对应所述第二公网IP地址的第一端口集合中的端口数量小于第三门限值，为所述私网用户设备分配第三公网IP地址，从所述第三公网IP地址对应的空闲端口中为所述私网用户设备分配第三空闲端口集合，所述第三空闲端口集合至少包含一个端口，将所述第三空闲端口集合中的端口存入第二端口集合中，所述第二端口集合对应所述第三公网IP地址，所述第二端口集合中的端口数量不大于第四门限值。

这样实现的好处在于，当其他私网用户设备需要申请公网IP地址时，如果此时公网地址池中对应每个公网IP地址的第一端口集合中的端口数量都已经达到门限值，这时所述第六分配单元906为所述其他私网用户设备分配一个公网IP地址，所述分配的公网IP地址存在空闲端口，并且对应所述分配的公网IP地址的第二端口集合中的端口数量没有达到门限值，并且从所述分配的公网IP地址的空闲端口中为所述其他私网用户设备分配公网端口，这样能够保证及时为私网用户设备分配公网IP地址和端口，保障私网用户设备与公网中网络设备及时建立通信。

可选地，如图10所示，该装置90还包括：

第五回收单元907，用于接收所述私网用户设备的下线通知消息，回收从所述第一空闲端口集合存到对应所述第一公网IP地址的第一端口集合中的端口和从所述第二空闲端口集合存到对应所述第一公网IP地址的第二端口集合中的端口。

具体的，当私网用户设备不再需要公网地址和公网端口资源，会发送一个携带有带私网IP地址的下线通知消息，当所述第五回收单元907接收到该下线通知后，释放分配给所述私网用户设备的公网IP地址和公网端口，以使得所述公网IP地址资源可以再分配给其他私网用户设备，这样一来，充分利用了公网IP地址，节约了资源。

可选地，参考图10所示，该装置90还包括：

第六回收单元908，用于若在预设的时间门限内没有接收到所述私网用户设备发送来的报文，回收从所述第一空闲端口集合存到对应所述第一公网IP地址的第一端口集合中的端口和从所述第二空闲端口集合存到对应所述第一公网IP地址的第二端口集合中的端口。

示例性的，若在预设的时间门限内，第六回收单元908没有接收到携带有所述私网IP地址10.0.0.1的报文，则回收从所述第一空闲端口集合存到对应所述第一公网IP地址的第一端口集合中的端口，回收从该所述第二空闲端口集合存到对应所述第一公网IP地址的第二端口集合中的端口，当为所述私网用户设备分配了所述第三空闲端口集合时，还需要回收从所述第三空闲端口集合存到对应所述第三公网IP地址的第二端口集合中的端口，这样，便于充分利用了公网IP地址及对应所述公网IP地址的端口，提高了资源利用率。

可选地，参考图10所示，该装置90还包括：

第七回收单元909，用于若在预设的时间门限内没有接收到公网网络设备向所述私网用户设备发送的报文，回收从所述第一空闲端口集合存到对应所述第一公网IP地址的第一端口集合中的端口和从所述第二空闲端口集合存到对应所述第一公网IP地址的第二端口集合中的端口。

示例性的，若在预设的时间门限内所述第七回收单元909没有接收到公网网络设备向所述私网用户设备发送的报文，即发送携带有所述私网地址10.0.0.1的报文，则回收从所述第一空闲端口集合存到对应所述第一公网IP地址的第一端口集合中的端口和从所述第二空闲端口集合存到对应所述第一公网IP地址的第二端口集合中的端口，当为所述私网用户设备分配了所述第三空闲端口集合时，还需要回收从所述第三空闲端口集合存到对应所述第三公网IP地址的第二端口集合中的端口，这样，便于充分利用了公网IP地址及对应所述公网IP地址的端口，提高了资源利用率。

可选地，参考图10所示，该装置90还包括：

第八回收单元910，用于当从所述第二空闲端口集合存到对应所述第一公网IP地址的第二端口集合中的端口没有被占用时，回收从所述第二空闲端口集合存到对应所述第一公网IP地址的第二端口集合中的端口。

所述回收从所述第二空闲端口集合存到对应所述第一公网IP地址的第二端口集合中的端口不需要等到所述私网用户发送下线通知，只要所述第八回收单元910判断从所述第二空闲端口集合存到对应所述第一公网IP地址的第二端口集合中的端口没有被占用时，即可回收从所述第二空闲端口集合存到对应所述第一公网IP地址的第二端口集合中的端口，这样能够加速从所述第二空闲端口集合存到对应所述第一公网IP地址的第二端口集合中的端口的回收，这样，进一步提高所述第一公网IP地址的端口的利用率，提高所述私网用户设备与公网中网络设备新增连接时，从所述第一公网IP地址对应的端口集合中申请到端口的概率。

可选地，本发明实施例提供的上述单元可以合并为一个或者多个。在实现时，所述第三接收单元901和所述第四接收单元904可以由一个或多个物理接口实现，所述第四分配单元902、所述第五分配单元903和所述第六分配单元906可以为处理器，所述第二启动触发单元905可以为定时器，所述第五回收单元907、所述第六回收单元908、所述第七回收单元909和所述第八回收单元910也可以为处理器。所述一个或多个物理接口和处理器使所述装置完成了本实施例中执行的操作。

可见，通过本发明实施例提供的一种分配公网地址的装置，通过将公网IP地址的端口中分配给首次申请公网IP地址的私网网络设备的端口数量限制在第一门限值内，并且预留该公网IP地址的端口中第二门限值数量的端口，用于所述私网网络设备与公网网络设备新增连接时的端口分配，从而当所述私网网络设备新增与公网网络设备建立连接时，降低了所述私网用户与公网网络设备新增连接分配不到公网端口的概率。

在本发明所有实施例中，所述分配公网地址的装置可以通过支持NAT功能的路由器、支持NAT功能的交换机或是运营级地址转发(英文全称为Carrier Grade NAT，英文缩写为CGN)设备来实现，或者是通过支持NAT功能的其他网络设备来实现。

本领域普通技术人员可以理解：实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成，前述程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，执行包括上述方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (20)

1.一种分配公网地址的方法，其特征在于，包括：

接收私网用户设备发送的第一请求报文，所述第一请求报文用于所述私网用户设备和公网中的网络设备建立连接；

当确定没有为所述私网用户设备分配任何公网互联网协议IP地址时，从公网地址池中为所述私网用户设备分配第一公网IP地址，所述第一公网IP地址对应的端口分为第一端口集合和第二端口集合，所述第二端口集合包括至少一个端口，所述第一公网IP地址对应的第一端口集合存在空闲端口，从所述第一公网IP地址对应的第一端口集合的空闲端口中为所述私网用户设备分配第一空闲端口集合，所述第一空闲端口集合包含至少一个端口；

当确定所述第一空闲端口集合中的端口都被占用，并且第一公网IP地址对应的第二端口集合存在空闲端口时，从所述第一公网IP地址对应的第二端口集合的空闲端口中为所述私网用户设备分配第二空闲端口集合，所述第二空闲端口集合至少包含一个端口。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述当确定所述第一空闲端口集合中的端口都被占用之前还包括：

接收所述私网用户设备发送的第二请求报文，触发对所述第一空闲端口集合中的端口占用情况进行检测，所述第二请求报文用于所述私网用户设备和公网中的网络设备建立连接；或者，

启动检测定时器，当所述检测定时器到时后，触发对所述第一空闲端口集合中的端口占用情况进行检测。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

当确定没有为所述私网用户设备分配任何公网IP地址，并且所述公网地址池中不存在第二公网IP地址，所述第二公网IP地址对应的端口分为第一端口集合和第二端口集合，所述第二公网IP地址对应的第一端口集合存在空闲端口时，为所述私网用户设备分配第三公网IP地址，所述第三公网IP地址对应的端口分为第一端口集合和第二端口集合，所述第三公网IP地址对应的第二端口集合存在空闲端口，从所述第三公网IP地址对应的第二端口集合的空闲端口中为所述私网用户设备分配第三空闲端口集合，所述第三空闲端口集合至少包含一个端口。

4.根据权利要求1至3任一权利要求所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

接收所述私网用户设备的下线通知消息，回收所述第一空闲端口集合和所述第二空闲端口集合；或者

若在预设的时间门限内没有接收到所述私网用户设备发送来的报文，回收所述第一空闲端口集合和所述第二空闲端口集合；或者

若在预设的时间门限内没有接收到公网网络设备向所述私网用户设备发送的报文，回收所述第一空闲端口集合和所述第二空闲端口集合。

5.根据权利要求1至4任一权利要求所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

当所述第二空闲端口集合中的端口都没有被占用时，回收所述第二空闲端口集合。

6.一种分配公网地址的方法，其特征在于，包括：

接收私网用户设备发送的第一请求报文，所述第一请求报文用于所述私网用户设备和公网中的网络设备建立连接；

当确定没有为所述私网用户设备分配任何公网互联网协议IP地址时，从公网地址池中为所述私网用户设备分配第一公网IP地址，且从所述第一公网IP地址对应的空闲端口中为所述私网用户设备分配第一空闲端口集合，所述第一空闲端口集合至少包含一个端口，将所述第一空闲端口集合中的端口存入第一端口集合中，所述第一端口集合对应所述第一公网IP地址，所述第一端口集合中的端口数量不大于第一门限值；

当确定从所述第一空闲端口集合存入所述第一端口集合中的端口都被占用，并且所述第一公网IP地址对应的端口中存在空闲端口时，为所述私网用户设备分配第二空闲端口集合，所述第二空闲端口集合至少包含一个端口，将所述第二空闲端口集合中的端口存入第二端口集合中，所述第二端口集合对应所述第一公网IP地址，所述第二端口集合中的端口数量不大于第二门限值，所述第一门限值与所述第二门限值的和不大于所述第一公网IP地址对应的全部端口数量。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，在所述当确定从所述第一空闲端口集合存入所述第一端口集合中的端口都被占用之前还包括：

接收所述私网用户设备发送的第二请求报文，触发对从所述第一空闲端口集合存入所述第一端口集合中的端口占用情况进行检测，所述第二请求报文用于所述私网用户设备和公网中的网络设备建立连接；或者

启动检测定时器，当所述检测定时器到时后，触发对从所述第一空闲端口集合存入所述第一端口集合中的端口占用情况进行检测。

8.根据权利要求6或7所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

当确定没有为所述私网用户设备分配任何公网IP地址，并且所述公网地址池中不存在第二公网IP地址，对应所述第二公网IP地址的第一端口集合中的端口数量小于第三门限值，为所述私网用户设备分配第三公网IP地址，从所述第三公网IP地址对应的空闲端口中为所述私网用户设备分配第三空闲端口集合，所述第三空闲端口集合至少包含一个端口，将所述第三空闲端口集合中的端口存入第二端口集合中，所述第二端口集合对应所述第三公网IP地址，所述第二端口集合中的端口数量不大于第四门限值。

9.根据权利要求6至8任一权利要求所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

接收所述私网用户设备的下线通知消息，回收从所述第一空闲端口集合存到对应所述第一公网IP地址的第一端口集合中的端口和从所述第二空闲端口集合存到对应所述第一公网IP地址的第二端口集合中的端口；或者

若在预设的时间门限内没有接收到所述私网用户设备发送来的报文，回收从所述第一空闲端口集合存到对应所述第一公网IP地址的第一端口集合中的端口和从所述第二空闲端口集合存到对应所述第一公网IP地址的第二端口集合中的端口；或者

若在预设的时间门限内没有接收到公网网络设备向所述私网用户设备发送的报文，回收从所述第一空闲端口集合存到对应所述第一公网IP地址的第一端口集合中的端口和从所述第二空闲端口集合存到对应所述第一公网IP地址的第二端口集合中的端口。

10.根据权利要求6至9任一权利要求所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

当从所述第二空闲端口集合存到对应所述第一公网IP地址的第二端口集合中的端口没有被占用时，回收从所述第二空闲端口集合存到对应所述第一公网IP地址的第二端口集合中的端口。

11.一种分配公网地址的装置，其特征在于，包括：

第一接收单元，用于接收私网用户设备发送的第一请求报文，所述第一请求报文用于所述私网用户设备和公网中的网络设备建立连接；

第一分配单元，用于当确定没有为所述私网用户设备分配任何公网IP地址时，从公网地址池中为所述私网用户设备分配第一公网互联网协议IP地址，所述第一公网IP地址对应的端口分为第一端口集合和第二端口集合，所述第二端口集合包括至少一个端口，所述第一公网IP地址对应的第一端口集合存在空闲端口，从所述第一公网IP地址对应的第一端口集合的空闲端口中为所述私网用户设备分配第一空闲端口集合，所述第一空闲端口集合包含至少一个端口；

第二分配单元，用于当确定所述第一空闲端口集合中的端口都被占用，并且第一公网IP地址对应的第二端口集合存在空闲端口时，从所述第一公网IP地址对应的第二端口集合的空闲端口中为所述私网用户设备分配第二空闲端口集合，所述第二空闲端口集合至少包含一个端口。

12.根据权利要求11所述的装置，其特征在于，还包括：

第二接收单元，用于接收所述私网用户设备发送的第二请求报文，触发对所述第一空闲端口集合中的端口占用情况进行检测，所述第二请求报文用于所述私网用户设备和公网中的网络设备建立连接；或者，

第一启动触发单元，用于启动检测定时器，当所述检测定时器到时后，触发对所述第一空闲端口集合中的端口占用情况进行检测。

13.根据权利要求11或12所述的装置，其特征在于，还包括：

第三分配单元，用于当确定没有为所述私网用户设备分配任何公网IP地址，并且所述公网地址池中不存在第二公网IP地址，所述第二公网IP地址对应的端口分为第一端口集合和第二端口集合，所述第二公网IP地址对应的第一端口集合存在空闲端口时，为所述私网用户设备分配第三公网IP地址，所述第三公网IP地址对应的端口分为第一端口集合和第二端口集合，所述第三公网IP地址对应的第二端口集合存在空闲端口，从所述第三公网IP地址对应的第二端口集合的空闲端口中为所述私网用户设备分配第三空闲端口集合，所述第三空闲端口集合至少包含一个端口。

14.根据权利要求11至13任一权利要求所述的装置，其特征在于，还包括：

第一回收单元，用于接收所述私网用户设备的下线通知消息，回收所述第一空闲端口集合和所述第二空闲端口集合；或者

第二回收单元，用于若在预设的时间门限内没有接收到所述私网用户设备发送来的报文，回收所述第一空闲端口集合和所述第二空闲端口集合；或者

第三回收单元，用于若在预设的时间门限内没有接收到公网网络设备向所述私网用户设备发送的报文，回收所述第一空闲端口集合和所述第二空闲端口集合。

15.根据权利要求11至14任一权利要求所述的装置，其特征在于，还包括：

第四回收单元，用于当所述第二空闲端口集合中的端口都没有被占用时，回收所述第二空闲端口集合。

16.一种分配公网地址的装置，其特征在于，包括：

第三接收单元，用于接收私网用户设备发送的第一请求报文，所述第一请求报文用于所述私网用户设备和公网中的网络设备建立连接；

第四分配单元，用于当确定没有为所述私网用户设备分配任何公网IP地址时，从公网地址池中为所述私网用户设备分配第一公网互联网协议IP地址，并且从所述第一公网IP地址对应的空闲端口中为所述私网用户设备分配第一空闲端口集合，所述第一空闲端口集合至少包含一个端口，将所述第一空闲端口集合中的端口存入第一端口集合中，所述第一端口集合对应所述第一公网IP地址，所述第一端口集合中的端口数量不大于第一门限值；

第五分配单元，用于当确定从所述第一空闲端口集合存入所述第一端口集合中的端口都被占用，并且所述第一公网IP地址对应的端口中存在空闲端口时，为所述私网用户设备分配第二空闲端口集合，所述第二空闲端口集合至少包含一个端口，将所述第二空闲端口集合中的端口存入第二端口集合中，所述第二端口集合对应所述第一公网IP地址，所述第二端口集合中的端口数量不大于第二门限值，所述第一门限值与所述第二门限值的和不大于所述第一公网IP地址对应的全部端口数量。

17.根据权利要求16所述的装置，其特征在于，所述分配公网地址的装置还包括：

第四接收单元，用于接收所述私网用户设备发送的第二请求报文，触发对从所述第一空闲端口集合存入所述第一端口集合中的端口占用情况进行检测，所述第二请求报文用于所述私网用户设备和公网中的网络设备建立连接；或者

第二启动触发单元，用于启动检测定时器，当所述检测定时器到时后，触发对从所述第一空闲端口集合存入所述第一端口集合中的端口占用情况进行检测。

18.根据权利要求16或17所述的装置，其特征在于，还包括：

第六分配单元，用于当确定没有为所述私网用户设备分配任何公网IP地址，并且所述公网地址池中不存在第二公网IP地址，对应所述第二公网IP地址的第一端口集合中的端口数量小于第三门限值，为所述私网用户设备分配第三公网IP地址，从所述第三公网IP地址对应的空闲端口中为所述私网用户设备分配第三空闲端口集合，所述第三空闲端口集合至少包含一个端口，将所述第三空闲端口集合中的端口存入第二端口集合中，所述第二端口集合对应所述第三公网IP地址，所述第二端口集合中的端口数量不大于第四门限值。

19.根据权利要求16至18任一权利要求所述的装置，其特征在于，还包括：

第五回收单元，用于接收所述私网用户设备的下线通知消息，回收从所述第一空闲端口集合存到对应所述第一公网IP地址的第一端口集合中的端口和从所述第二空闲端口集合存到对应所述第一公网IP地址的第二端口集合中的端口；或者

第六回收单元，用于若在预设的时间门限内没有接收到所述私网用户设备发送来的报文，回收从所述第一空闲端口集合存到对应所述第一公网IP地址的第一端口集合中的端口和从所述第二空闲端口集合存到对应所述第一公网IP地址的第二端口集合中的端口；或者

第七回收单元，用于若在预设的时间门限内没有接收到公网网络设备向所述私网用户设备发送的报文，回收从所述第一空闲端口集合存到对应所述第一公网IP地址的第一端口集合中的端口和从所述第二空闲端口集合存到对应所述第一公网IP地址的第二端口集合中的端口。

20.根据权利要求16至19任一权利要求所述的装置，其特征在于，还包括：

第八回收单元，用于当从所述第二空闲端口集合存到对应所述第一公网IP地址的第二端口集合中的端口没有被占用时，回收从所述第二空闲端口集合存到对应所述第一公网IP地址的第二端口集合中的端口。

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