CN102904976B - 基于前缀分配的扩展双重无状态IPv4-IPv6翻译方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于前缀分配的扩展双重无状态IPv4-IPv6翻译方法，该方法在主干网上部署核心翻译器，该核心翻译器根据用户前缀把默认IPv4地址和复用的位移值映射到公有IPv4地址和复用的位移值。该方法为每个用户部署用户侧翻译器，该用户侧翻译器配置默认的核心翻译器前缀、指定的IPv4地址、IPv4地址复用比和复用的位移值，并通过DHCPv6前缀分配模式获得该用户侧翻译器的IPv6前缀。该方法通过双重无状态翻译技术，使用户的IPv4计算机能够穿透纯IPv6网络与IPv4互联网进行通信。该方法通过动态的前缀分配及与IPv4地址和复用的位移值的映射，运营商可以更灵活地管理用于过渡的IPv6前缀和更有效地利用稀缺的公有IPv4地址资源。
Description
技术领域
本发明涉及计算机网络技术领域，特别涉及一种基于前缀分配的扩展双重无状态IPv4-Pv6翻译方法。
背景技术
在过去的20多年中，伴随着互联网的快速发展，IPv4协议取得了巨大成功。当前全球IPv4用户已经超过18亿，占到人口总数的26.6%。然而，网络规模的急剧增长也突显出IPv4的一系列严重问题，包括地址空间不足、路由可扩展性问题等。2011年2月，IANA将其最后5个可用的/8IPv4地址空间分配给了区域Internet注册机构（RIR），至此IPv4地址已经全部分配完。但是在我国，在即将到来的三至五年内，IP地址的需求会非常强烈。于是IPv6协议被提上日程，用来取代IPv4。IPv6具有巨大的地址空间（2^128），分层的编址和路由机制，更好的端到端特性，更好的安全性和移动性支持等特性。IPv6能够满足物联网络的庞大地址需求，具有大幅推进互联网发展的潜力，是下一代互联网的支撑协议。
为实现IPv4到IPv6的过渡，IETF最早推荐从IPv4向IPv6过渡采用双栈技术和隧道技术，全世界很多运营商在不同规模上进行了IPv6的试验，少量信息提供商也提供了IPv6的服务，但到目前为止，IPv6网络的部署情况和信息资源的过渡情况仍然非常有限。实践证明，用双栈和隧道的方式促进IPv6的过渡是行不通的，实现IPv4和IPv6互联网共存互通的无状态翻译的方案才是解决IPv4到IPv6过渡的唯一途径。
为实现IPv4和IPv6的互通，IETF最近提出的标准包括有状态翻译方案NAT64和无状态翻译方案IVI。NAT64仅支持IPv6端发起的通信，不具备可扩展性。在传统的IVI翻译方案中，想要真正的在两台主机之间实现互通，还需要应用层网关支持IPv4/IPv6协议族之间的翻译，而现在有很多私有的应用程序，想要它们都支持地址翻译是暂时不可能的，因此双重翻译的草案被提了出来，通过第二次翻译，IPv6接入网中的IPv4用户可以和IPv4互联网中的用户互联互通，从而解决了应用层网关的问题。而在实际电信运营商的部署中，不同的用户需要被单独地认证、授权和计费，因此通常需要不同的前缀来进行管理，这在一般的双重翻译方案中是无法做到的，于是基于前缀分配的双重翻译草案被提了出来。在基于前缀分配的双重翻译草案中，每个用户侧翻译器向运营商的宽带接入服务器请求一个/64的前缀，并且按照管理员配置的翻译参数对报文进行翻译。但是，在这种方案中，运营商需要给每一个用户配置一个特定的/64前缀，而且需要和用户侧翻译器协商相应的翻译参数，不能动态指定前缀和参数。同时，由电信运营商提供的用户侧翻译器，一般很难支持长度超过64位的前缀的处理，因此将用户参数嵌入分配的前缀中的办法也是不可行的。因此，如果运营商想要支持大量用户的话，管理成本极高。为解决以上问题，我们提出了基于前缀分配的扩展双重无状态IPv4/IPv6翻译方法，通过动态地分配前缀和用户侧翻译器的统一配置，将用户管理的操作转移到核心翻译器上去，同时又保持了原有翻译方案的无状态特性，具有很强的可扩展性。
发明内容
（一）要解决的技术问题
本发明要解决的技术问题是，针对现有技术的不足，提供一种基于前缀分配的扩展双重无状态IPv4-Pv6翻译方法，来解决如何在保持双重无状态翻译的可扩展性、端到端地址透明性和支持IPv4地址复用等优点的同时，为运营商提供灵活的区分用户的前缀分配机制，最大限度地方便其管理用户和稀缺的公有IPv4地址资源。
（二）技术方案
一种基于前缀分配的扩展双重无状态IPv4-IPv6翻译方法，包括：
S1：配置核心翻译器翻译参数，并根据所述翻译参数构建地址映射表，该映射表为双向索引地址映射表，所述地址映射表包括：用户编号、IPv4地址和偏移值；
S2：在宽带接入服务器上配置一个长度小于64位的前缀，供其管理范围的所有用户侧翻译器使用，配置用户侧翻译器翻译参数；当用户侧翻译器发出DHCPv6前缀请求时，宽带接入服务器随机从未被分配的前缀空间中选取一个/64分配给用户侧翻译器。这个/64的前缀是由用于扩展翻译的IPv6前缀P和用户编号连接而成的。用户侧翻译器收到前缀通告后，将其配置为翻译专用前缀T；
S3：IPv4用户使用常规域名服务器查询域名；
S4：IPv4用户发送IPv4报文至用户侧翻译器；
S5：用户侧翻译器将IPv4报文翻译成IPv6报文后发送给核心翻译器；
S6：核心翻译器收到IPv6报文后，首先检查源IPv6地址是否包含在用于扩展翻译的IPv6前缀P范围内。如果不在此前缀范围内，则丢弃此报文；否则执行步骤S7；
S7：核心翻译器根据前缀P，从IPv6报文的源地址中取出用户编号，并查询地址映射表。如果映射表中没有该用户编号对应的表项，则丢弃此报文；否则执行步骤S8；
S8：核心翻译器将IPv6报文翻译为IPv4报文并转发至IPv4互联网中；
S9：翻译后的IPv4报文在IPv4互联网中通过路由传递至IPv4服务器，IPv4服务器接收报文；
S10：IPv4服务器发送IPv4报文，并依路由传递至核心翻译器；
S11：核心翻译器接收IPv4报文，并由目标端口/标识符值及事先配置的复用比R、连续参数M计算出IPv4目标地址的偏移值S；
S12：核心翻译器根据IPv4目标地址和偏移值S，在地址映射表中查询对应的用户编号I。如果映射表中没有对应的表项，则丢弃此报文；否则执行步骤S13；
S13：核心翻译器将IPv4报文翻译为IPv6报文，并将翻译后的IPv6报文转发至运营商IPv6接入网中；
S14：用户侧翻译器将IPv6报文翻译回IPv4报文，并将翻译后的IPv4报文发送出去；
S15：IPv4用户接收到IPv4报文，返回S4，直至该进程结束。
其中，在S 1中，所述核心翻译器翻译参数包括：复用比R、连续参数M、用于翻译的默认IPv6/64前缀D、用于扩展翻译的IPv4首地址F、地址池大小L和IPv6前缀P。
其中，在S2中，所述侧翻译器翻译参数包括：复用比R、连续参数M、默认IPv6/64前缀D、偏移值K=0和指定的IPv4地址A=10.255.255.1；其中R、M和D须与要求S1中核心翻译器的配置相等。
其中，在S2中，宽带接入服务器上配置的长度小于64位的前缀，其地址空间包含在用于扩展翻译的前缀P的地址空间中，不同宽带接入服务器的前缀的地址空间不能相互重叠；当用户侧翻译器从相应的宽带接入服务器处动态获取到一个/64前缀时，该前缀由用于扩展翻译的前缀P和用户编号I连接而成，且该用户编号I在运营商的范围内是唯一而可辨识的。
其中，所述用户侧翻译器上配置的复用比R、连续参数M和偏移值K的作用为：用来控制翻译后的IPv6报文的源端口或源标识符，设源端口或标识符为N，则N=R*M*j+M*K+i，其中i取值[0,M-1]，j取值为[1024/M/R,65536/M/R-1]，K取值为0。
其中，所述用户侧翻译器将IPv4报文的源地址翻译为指定的IPv4地址A并保存状态，然后根据RFC6052规则，把32位的IPv4地址镶嵌在128位的IPv6地址中，翻译IPv4目标地址和IPv4源地址，根据RFC6145规则进行对IPv4分组头和IPv6分组头映射的协议翻译，翻译后的IPv6目标地址是由默认前缀D、u字节、紧随其后的IPv4目标地址和零填充位组成的；翻译后的IPv6源地址是由本翻译器的专用前缀T、u字节、紧随其后的IPv4源指定地址A和默认的K=0及零填充位组成的。
其中，在S8中，所述核心翻译器首先从地址映射表中取出用户编号对应的IPv4地址和偏移值S，将此IPv4地址作为翻译后IPv4报文的源地址，目标地址取自IPv6目标地址的第72-103位；然后根据RFC6145规则对IPv6报文进行协议翻译，最后根据偏移值S和事先配置的连续参数M，对TCP报文/UDP报文的目标端口值或者ICMP信息报文的目标标识符值进行调整，并更新相应的检验和。
其中，在S8中，核心翻译器源端口或源标识符的调整方法如下：所述核心翻译器通过查询地址映射表，将指定的IPv4地址A映射到相应的用于扩展翻译的IPv4地址，将源偏移值0映射为用于扩展翻译的偏移值S，根据计算公式：N=R*M*j+M*K+i，对源端口或源偏移值进行调整；设调整前的源端口或源标识符为N，调整后的源端口或源标识符为N’，则N’=N+M*S。
其中，在S13中，翻译后的IPv6目标地址是由用于扩展翻译的IPv6前缀P、用户编号I、u字节、紧随其后的用户侧翻译器的默认IPv4地址A和默认的K=0及零填充位组成的；IPv6源地址是由默认前缀D、u字节、紧随其后的IPv4源地址和零填充位组成的。然后根据目标端口和事先配置的复用比R、连续参数M算出相应的偏移值S，并根据RFC6145规则对IPv4报文进行协议翻译。最后根据偏移值S和事先配置的连续参数M，对TCP报文/UDP报文的目标端口值或者ICMP信息报文的目标标识符值进行反向调整，并更新相应的检验和。
其中，在S13中，所述核心翻译器目标端口或目标标识符的调整方法如下：所述核心扩展翻译器通过查询地址映射表，将用于扩展翻译的IPv4目标地址映射到指定的IPv4地址A，将用于扩展翻译的目标偏移值S映射为0，根据计算公式N=R*M*j+M*K+i，将目标端口或目标偏移值做出反向调整。设反向调整前的目标端口或目标标识符为N’，反向调整后为N，则N=N’-M*S。
其中，在S14中，IPv4目标地址和源地址分别取自IPv6目标地址和源地址的第72-103位，同时因为IPv4目标地址是指定的IPv4地址A，将其映射为用户的私有地址，然后根据RFC6145规则对IPv6报文进行协议翻译。
（三）有益效果
本发明通过在核心翻译器上查询无状态映射表，使得用户可以动态的获取前缀，在保持双重无状态翻译的可扩展性、端到端地址透明性和支持IPv4地址复用等优点的同时，还为运营商提供了区分用户的灵活的前缀分配机制。在本方法中，运营商可以动态地为用户侧翻译器分配/64前缀，从而可以更灵活地管理用于翻译的IPv6前缀，并且更有效地利用稀缺的公有IPv4地址资源。
附图说明
图1为实现本发明方法的一种系统结构图；
图2为本发明基于前缀分配的扩展双重无状态IPv4-Pv6翻译方法步骤流程图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
实现本发明的系统结构如图1所示，在IPv4互联网和运营商的IPv6接入网之间部署核心翻译器，在IPv6接入网中部署宽带接入服务器，IPv6接入网的边缘部署用户侧翻译器，并连接到宽带接入服务器上，向其请求/64的前缀，IPv4用户计算机连接到用户侧翻译器上。本发明方法的具体流程如图2所示，具体步骤如下：
S1：配置核心翻译器翻译参数，并根据所述翻译参数构建地址映射表，该映射表为双向索引地址映射表，所述地址映射表包括：用户编号、IPv4地址和偏移值；
S2：在宽带接入服务器上配置一个长度小于64位的前缀，供其管理范围的所有用户侧翻译器使用，配置用户侧翻译器翻译参数；当用户侧翻译器发出DHCPv6前缀请求时，宽带接入服务器随机从未被分配的前缀空间中选取一个/64分配给用户侧翻译器。这个/64的前缀是由用于扩展翻译的IPv6前缀P和用户编号连接而成的。用户侧翻译器收到前缀通告后，将其配置为翻译专用前缀T；
S3：IPv4用户使用常规域名服务器查询域名；
S4：IPv4用户发送IPv4报文至用户侧翻译器；
S5：用户侧翻译器将IPv4报文翻译成IPv6报文后发送给核心翻译器；
S6：核心翻译器收到IPv6报文后，首先检查源IPv6地址是否包含在用于扩展翻译的IPv6前缀P范围内。如果不在此前缀范围内，则丢弃此报文；否则执行步骤S7；
S7：核心翻译器根据前缀P，从IPv6报文的源地址中取出用户编号，并查询地址映射表。如果映射表中没有该用户编号对应的表项，则丢弃此报文；否则执行步骤S8；
S8：核心翻译器将IPv6报文翻译为IPv4报文并转发至IPv4互联网中；
S9：翻译后的IPv4报文在IPv4互联网中通过路由传递至IPv4服务器，IPv4服务器接收报文；
S10：IPv4服务器发送IPv4报文，并依路由传递至核心翻译器；
S11：核心翻译器接收IPv4报文，并由目标端口/标识符值及事先配置的复用比R、连续参数M计算出IPv4目标地址的偏移值S；
S12：核心翻译器根据IPv4目标地址和偏移值S，在地址映射表中查询对应的用户编号I。如果映射表中没有对应的表项，则丢弃此报文；否则执行步骤S13；
S13：核心翻译器将IPv4报文翻译为IPv6报文，并将翻译后的IPv6报文转发至运营商IPv6接入网中；
S14：用户侧翻译器将IPv6报文翻译回IPv4报文，并将翻译后的IPv4报文发送出去；
S15：IPv4用户接收到IPv4报文，返回S4，直至该进程结束。
在S1中，所述核心翻译器翻译参数包括：复用比R、连续参数M、用于翻译的默认IPv6/64前缀D、用于扩展翻译的IPv4首地址F、地址池大小L和IPv6前缀P。
在S2中，所述侧翻译器翻译参数包括：复用比R、连续参数M、默认IPv6/64前缀D、偏移值K=0和指定的IPv4地址A=10.255.255.1；其中R、M和D须与要求S1中核心翻译器的配置相等；宽带接入服务器上配置的长度小于64位的前缀，其地址空间包含在用于扩展翻译的前缀P的地址空间中，不同宽带接入服务器的前缀的地址空间不能相互重叠；当用户侧翻译器从相应的宽带接入服务器处动态获取到一个/64前缀时，该前缀由用于扩展翻译的前缀P和用户编号I连接而成，且该用户编号I在运营商的范围内是唯一而可辨识的；所述用户侧翻译器上配置的复用比R、连续参数M和偏移值K的作用为：用来控制翻译后的IPv6报文的源端口或源标识符，设源端口或标识符为N，则N=R*M*j+M*K+i，其中i取值[0,M-1]，j取值为[1024/M/R,65536/M/R-1]，K取值为0。
在S5中，所述用户侧翻译器将IPv4报文的源地址翻译为指定的IPv4地址A并保存状态，然后根据RFC6052规则，把32位的IPv4地址镶嵌在128位的IPv6地址中，翻译IPv4目标地址和IPv4源地址，根据RFC6145规则进行对IPv4分组头和IPv6分组头映射的协议翻译，翻译后的IPv6目标地址是由默认前缀D、u字节、紧随其后的IPv4目标地址和零填充位组成的；翻译后的IPv6源地址是由本翻译器的专用前缀T、u字节、紧随其后的IPv4源指定地址A和默认的K=0及零填充位组成的。
在S8中，所述核心翻译器首先从地址映射表中取出用户编号对应的IPv4地址和偏移值S，将此IPv4地址作为翻译后IPv4报文的源地址，目标地址取自IPv6目标地址的第72-103位；然后根据RFC6145规则对IPv6报文进行协议翻译，最后根据偏移值S和事先配置的连续参数M，对TCP报文/UDP报文的目标端口值或者ICMP信息报文的目标标识符值进行调整，并更新相应的检验和；核心翻译器源端口或源标识符的调整方法如下：所述核心翻译器通过查询地址映射表，将指定的IPv4地址A映射到相应的用于扩展翻译的IPv4地址，将源偏移值0映射为用于扩展翻译的偏移值S，根据计算公式：N=R*M*j+M*K+i，对源端口或源偏移值进行调整；设调整前的源端口或源标识符为N，调整后的源端口或源标识符为N’，则N’=N+M*S。
在S13中，翻译后的IPv6目标地址是由用于扩展翻译的IPv6前缀P、用户编号I、u字节、紧随其后的用户侧翻译器的默认IPv4地址A和默认的K=0及零填充位组成的；IPv6源地址是由默认前缀D、u字节、紧随其后的IPv4源地址和零填充位组成的。然后根据目标端口和事先配置的复用比R、连续参数M算出相应的偏移值S，并根据RFC6145规则对IPv4报文进行协议翻译。最后根据偏移值S和事先配置的连续参数M，对TCP报文/UDP报文的目标端口值或者ICMP信息报文的目标标识符值进行反向调整，并更新相应的检验和；所述核心翻译器目标端口或目标标识符的调整方法如下：所述核心扩展翻译器通过查询地址映射表，将用于扩展翻译的IPv4目标地址映射到指定的IPv4地址A，将用于扩展翻译的目标偏移值S映射为0，根据计算公式N=R*M*j+M*K+i，将目标端口或目标偏移值做出反向调整。设反向调整前的目标端口或目标标识符为N’，反向调整后为N，则N=N’M*S。
在S14中，IPv4目标地址和源地址分别取自IPv6目标地址和源地址的第72-103位，同时因为IPv4目标地址是指定的IPv4地址A，将其映射为用户的私有地址，然后根据RFC6145规则对IPv6报文进行协议翻译。
基于RFC6145的双重翻译算法可以再加上由RFC2473所定义的IPv4到IPv6的封装。在从IPv6到IPv4的翻译过程中，可以根据IPv6头中的“下一个头”的域值决定是否需要解封装，还是直接进行翻译处理。
下面以一个具体例子来说明本发明：
运营商为核心翻译器预留的IPv4首地址为202.38.117.65，地址池长度为6，IPv6前缀为2001:da8:b4b6:1000::/56，复用比为4，连续参数为2。某个宽带接入服务器配置的用来分配的聚合前缀为2001:da8:b4b6:1000:/60。某用户侧翻译器连接至此宽带接入服务器，并请求到前缀2001:da8:b4b6:1006:/64。翻译的默认前缀D为2001:da8:b4b6:10ff:/64，指定的IPv4地址为10.255.255.1，偏移值为0。用户计算机通过DHCP获得私有地址192.168.1.3/24，IPv4互联网中的服务器地址为119.75.217.109，端口为80。
核心扩展翻译器内构建的地址映射表如下表所示。
| 用户编号 | IPv4地址 | 偏移值 |
| 1 | 202.38.117.65 | 0 |
| 2 | 202.38.117.65 | 1 |
| 3 | 202.38.117.65 | 2 |
| 4 | 202.38.117.65 | 3 |
| 5 | 202.38.117.66 | 0 |
| 6 | 202.38.117.66 | 1 |
| 7 | 202.38.117.66 | 2 |
| 8 | 202.38.117.66 | 3 |
| 9 | 202.38.117.67 | 0 |
| 10 | 202.38.117.67 | 1 |
| 11 | 202.38.117.67 | 2 |
| 12 | 202.38.117.67 | 3 |
| 13 | 202.38.117.68 | 0 |
| 14 | 202.38.117.68 | 1 |
| 15 | 202.38.117.68 | 2 |
| 16 | 202.38.117.68 | 3 |
| 17 | 202.38.117.69 | 0 |
| 18 | 202.38.117.69 | 1 |
| 19 | 202.38.117.69 | 2 |
| 20 | 202.38.117.69 | 3 |
| 21 | 202.38.117.70 | 0 |
| 22 | 202.38.117.70 | 1 |
| 23 | 202.38.117.70 | 2 |
| 24 | 202.38.117.70 | 3 |
用户计算机192.168.1.3/24发起对IPv4服务器119.75.217.109的80端口的访问，生成的随机源端口为12345。用户侧翻译器收到IPv4报文，将源地址转换为指定的IPv4地址10.255.255.1，随即进入IPv4/IPv6翻译例程。在翻译后的IPv6报文中，源端口根据N=R*M*j+M*K+i被转换为12344，目标端口为80。源地址为2001:da8:b4b6:1006:a:ffff:100::，目标地址为2001:da8:b4b6:10ff:77:4bd9:6d00::。该IPv6报文被用户侧翻译器转发至IPv6接入网中。
核心扩展翻译器收到此IPv6报文，根据源地址算出用户编号为6，在地址映射表中查询相应的表项，查到相应的IPv4地址为202.38.117.66，偏移值为1。于是在翻译后的IPv4报文中，源地址为202.38.117.66，目标地址为119.75.217.109，源端口被调整为12344+2*1=12346，目标端口为80。该IPv4报文被核心扩展翻译器转发至IPv4互联网中。IPv4服务器接收此报文并传递至应用层处理。
当IPv4服务器返回IPv4报文时，目标地址是202.38.117.66#12346，源地址为119.75.217.109#80，该报文被转发至核心翻译器。核心扩展翻译器根据目标端口和复用比R、连续参数M算出偏移值为1，并在地址映射表中根据目标IPv4地址和偏移值查到对应的用户编号为6。于是在翻译后的IPv6报文中，目标端口被调整为12346-2*1=12344，目标地址为2001:da8:b4b6:1006:a:ffff:100::，源地址根据默认前缀翻译，为2001:da8:b4b6:10ff:77:4bd9:6d00::，源端口仍为80。该IPv6报文被核心扩展翻译器转发至IPv6接入网中。
用户侧翻译器接收此IPv6报文，先将IPv6报文翻译成IPv4报文，源地址为119.75.217.109#80，目标地址为10.255.255.1#12344，然后将指定的IPv4目标地址转换为私有地址192.168.1.3，目标端口转换为原来的12345，转发至用户计算机。用户计算机接收此IPv4报文并传递至应用层处理。
这个过程反复进行直到通信完成。
以上实施方式仅用于说明本发明，而并非对本发明的限制，有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型，因此所有等同的技术方案也属于本发明的范畴，本发明的专利保护范围应由权利要求限定。
Claims (11)
1.一种基于前缀分配的扩展双重无状态IPv4-IPv6翻译方法，其特征在于，包括：
S1：配置核心翻译器翻译参数，并根据所述翻译参数构建地址映射表，该映射表为双向索引地址映射表，所述地址映射表包括：用户编号、IPv4地址和偏移值；
S2：在宽带接入服务器上配置一个长度小于64位的前缀，供其管理范围的所有用户侧翻译器使用，配置用户侧翻译器翻译参数；当用户侧翻译器发出DHCPv6前缀请求时，宽带接入服务器随机从未被分配的前缀空间中选取一个/64分配给用户侧翻译器，这个/64的前缀是由用于扩展翻译的IPv6前缀P和用户编号连接而成的，用户侧翻译器收到前缀通告后，将其配置为翻译专用前缀T；
S3：IPv4用户使用常规域名服务器查询域名；
S4：IPv4用户发送IPv4报文至用户侧翻译器；
S5：用户侧翻译器将IPv4报文翻译成IPv6报文后发送给核心翻译器；
S6：核心翻译器收到IPv6报文后，首先检查源IPv6地址是否包含在用于扩展翻译的IPv6前缀P范围内，如果不在此前缀范围内，则丢弃此报文；否则执行步骤S7；
S7：核心翻译器根据前缀P，从IPv6报文的源地址中取出用户编号，并查询地址映射表，如果映射表中没有该用户编号对应的表项，则丢弃此报文；否则执行步骤S8；
S8：核心翻译器将IPv6报文翻译为IPv4报文并转发至IPv4互联网中；
S9：翻译后的IPv4报文在IPv4互联网中通过路由传递至IPv4服务器，IPv4服务器接收报文；
S10：IPv4服务器发送IPv4报文，并依路由传递至核心翻译器；
S11：核心翻译器接收IPv4报文，并由目标端口/标识符值及事先配置的复用比R、连续参数M计算出IPv4目标地址的偏移值S；
S12：核心翻译器根据IPv4目标地址和偏移值S，在地址映射表中查询对应的用户编号I，如果映射表中没有对应的表项，则丢弃此报文；否则执行步骤S13；
S13：核心翻译器将IPv4报文翻译为IPv6报文，并将翻译后的IPv6报文转发至运营商IPv6接入网中；
S14：用户侧翻译器将IPv6报文翻译回IPv4报文，并将翻译后的IPv4报文发送出去；
S15：IPv4用户接收到IPv4报文，返回S4，直至进程结束。
2.如权利要求1所述的翻译方法，其特征在于，在S1中，所述核心翻译器翻译参数包括：复用比R、连续参数M、用于翻译的默认IPv6/64前缀D、用于扩展翻译的IPv4首地址F、地址池大小L和IPv6前缀P。
3.如权利要求1所述的翻译方法，其特征在于，在S2中，所述侧翻译器翻译参数包括：复用比R、连续参数M、默认IPv6/64前缀D、偏移值K＝0和指定的IPv4地址A＝10.255.255.1；其中R、M和D须与要求S1中核心翻译器的配置相等。
4.如权利要求3所述的翻译方法，其特征在于，在S2中，宽带接入服务器上配置的长度小于64位的前缀，其地址空间包含在用于扩展翻译的前缀P的地址空间中，不同宽带接入服务器的前缀的地址空间不能相互重叠；当用户侧翻译器从相应的宽带接入服务器处动态获取到一个/64前缀时，该前缀由用于扩展翻译的前缀P和用户编号I连接而成，且该用户编号I在运营商的范围内是唯一而可辨识的。
5.如权利要求4所述的翻译方法，其特征在于，所述用户侧翻译器上配置的复用比R、连续参数M和偏移值K的作用为：用来控制翻译后的IPv6报文的源端口或源标识符，设源端口或标识符为N，则N＝R*M*j+M*K+i，其中i取值[0,M-1]，j取值为[1024/M/R,(65536/M/R)-1]，K取值为0。
6.如权利要求1所述的翻译方法，其特征在于，在S5中，所述用户侧翻译器将IPv4报文的源地址翻译为指定的IPv4地址A并保存状态，然后根据RFC6052规则，把32位的IPv4地址镶嵌在128位的IPv6地址中，翻译IPv4目标地址和IPv4源地址，根据RFC6145规则进行对IPv4分组头和IPv6分组头映射的协议翻译，翻译后的IPv6目标地址是由默认前缀D、u字节、紧随其后的IPv4目标地址和零填充位组成的；翻译后的IPv6源地址是由本翻译器的专用前缀T、u字节、紧随其后的IPv4源指定地址A和默认的K＝0及零填充位组成的。
7.如权利要求1所述的翻译方法，其特征在于，在S8中，所述核心翻译器首先从地址映射表中取出用户编号对应的IPv4地址和偏移值S，将此IPv4地址作为翻译后IPv4报文的源地址，目标地址取自IPv6目标地址的第72-103位；然后根据RFC6145规则对IPv6报文进行协议翻译，最后根据偏移值S和事先配置的连续参数M，对TCP报文/UDP报文的目标端口值或者ICMP信息报文的目标标识符值进行调整，并更新相应的检验和。
8.如权利要求7所述的翻译方法，其特征在于，在S8中，核心翻译器源端口或源标识符的调整方法如下：所述核心翻译器通过查询地址映射表，将指定的IPv4地址A映射到相应的用于扩展翻译的IPv4地址，将源偏移值K＝0映射为用于扩展翻译的偏移值S，根据计算公式：N＝R*M*j+M*K+i，对源端口或源偏移值进行调整；设调整前的源端口或源标识符为N，调整后的源端口或源标识符为N’，则N’＝N+M*S。
9.如权利要求1所述的翻译方法，其特征在于，在S13中，翻译后的IPv6目标地址是由用于扩展翻译的IPv6前缀P、用户编号I、 u字节、紧随其后的用户侧翻译器的默认IPv4地址A和默认的K＝0及零填充位组成的；IPv6源地址是由默认前缀D、u字节、紧随其后的IPv4源地址和零填充位组成的，然后根据目标端口和事先配置的复用比R、连续参数M算出相应的偏移值S，并根据RFC6145规则对IPv4报文进行协议翻译，最后根据偏移值S和事先配置的连续参数M，对TCP报文/UDP报文的目标端口值或者ICMP信息报文的目标标识符值进行反向调整，并更新相应的检验和。
10.如权利要求9所述的翻译方法，其特征在于，在S13中，所述核心翻译器目标端口或目标标识符的调整方法如下：所述核心扩展翻译器通过查询地址映射表，将用于扩展翻译的IPv4目标地址映射到指定的IPv4地址A，将用于扩展翻译的目标偏移值S映射为0，根据计算公式N＝R*M*j+M*K+i，将目标端口或目标偏移值做出反向调整，设反向调整前的目标端口或目标标识符为N’，反向调整后为N，则N＝N’-M*S。
11.如权利要求1所述的翻译方法，其特征在于，在S14中，IPv4目标地址和源地址分别取自IPv6目标地址和源地址的第72-103位，同时因为IPv4目标地址是指定的IPv4地址A，将其映射为用户的私有地址，然后根据RFC6145规则对IPv6报文进行协议翻译。
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|---|---|---|---|---|
| CN104717639A (zh) * | 2013-12-17 | 2015-06-17 | 北京邮电大学 | 一种移动客户端访问互联网的方法和接入网关服务器 |
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| CN108566345B (zh) * | 2018-03-09 | 2020-12-04 | 清华大学 | 流量调度处理方法、用户侧翻译器和核心翻译器 |
| US11606418B2 (en) | 2018-08-03 | 2023-03-14 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Apparatus and method for establishing connection and CLAT aware affinity (CAA)-based scheduling in multi-core processor |
| CN111131047A (zh) * | 2019-12-30 | 2020-05-08 | 江苏有线数据网络有限责任公司 | 实现家庭宽带从IPv4过渡至IPv6的转换控制系统及其方法 |
| CN113783974B (zh) * | 2021-09-09 | 2023-06-13 | 烽火通信科技股份有限公司 | 一种动态下发map域规则的方法及装置 |
| CN113645326B (zh) * | 2021-10-13 | 2021-12-24 | 北京英迪瑞讯网络科技有限公司 | 用于IPv4/IPv6访问的准无状态自适应映射方法 |
| CN114945013B (zh) * | 2022-04-28 | 2023-10-27 | 中国电信股份有限公司 | 数据转发方法、装置、电子设备及计算机可读存储介质 |
| CN115277138B (zh) * | 2022-07-15 | 2023-09-22 | 绿盟科技集团股份有限公司 | 一种强制访问控制方法及装置 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1476206A (zh) * | 2003-07-14 | 2004-02-18 | 中国科学院计算技术研究所 | 一种利用双重隧道机制穿透nat的方法 |
| US7764691B2 (en) * | 2007-03-15 | 2010-07-27 | Microsoft Corporation | Allowing IPv4 clients to communicate using teredo addresses when both clients are behind a NAT |
| CN102255976A (zh) * | 2010-05-21 | 2011-11-23 | 华为终端有限公司 | 选择IPv4-IPv6协议翻译模块的方法、装置及终端 |
| CN102394947A (zh) * | 2011-10-31 | 2012-03-28 | 福建星网锐捷网络有限公司 | IPv4与IPv6的地址翻译方法、装置、系统及ALG设备 |
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|---|---|---|---|---|
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Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1476206A (zh) * | 2003-07-14 | 2004-02-18 | 中国科学院计算技术研究所 | 一种利用双重隧道机制穿透nat的方法 |
| US7764691B2 (en) * | 2007-03-15 | 2010-07-27 | Microsoft Corporation | Allowing IPv4 clients to communicate using teredo addresses when both clients are behind a NAT |
| CN102255976A (zh) * | 2010-05-21 | 2011-11-23 | 华为终端有限公司 | 选择IPv4-IPv6协议翻译模块的方法、装置及终端 |
| CN102739809A (zh) * | 2011-04-07 | 2012-10-17 | 中国电信股份有限公司 | DNS64数据库、服务器、系统和IPv4/IPv6通信方法 |
| CN102394947A (zh) * | 2011-10-31 | 2012-03-28 | 福建星网锐捷网络有限公司 | IPv4与IPv6的地址翻译方法、装置、系统及ALG设备 |
Non-Patent Citations (4)
| Title |
|---|
| IPv4/IPv6 transition technologies and univer6 architecture;Jun Bi, Jianping Wu, Xiaoxiang Leng;《International Journal of Computer Science and Network Security》;20070131;第7卷(第1期);全文 * |
| Wai-xi Liu,Run-hua Tang,Hui Li,Xiao Hu.Design of an IPv4/IPv6 Translator Based on SOPC Technology.《IEEE International Conference on Networking, Sensing and Control, 2008》.2008, * |
| X.Li,C.Bao,F.Baker.IP/ICMP Translation Algorithm.《Internet Engineering Task Force》.2011, * |
| 包丛笑,李星.基于无状态翻译的IPv4/IPv6过渡技术(ⅠⅤⅠ).《下一代互联网与应用研讨会 》.2011, * |
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