CN104052830A - 网络转发方法和设备 - Google Patents

Abstract

一种网络转发方法和设备。所述方法包括：获取接入的网络设备的IP地址和网络类型，并配置网络设备间的地址映射表；当接收到IPv4设备访问IPv6设备的请求报文时，获取所述请求报文的IPv4网络类型的源IP地址、目的IP地址和请求数据；根据地址映射表将IPv4网络类型的源IP地址和目的IP地址转换为IPv6网络类型的源IP地址和目的IP地址；将IPv6网络类型的源IP地址、目的IP地址和请求数据重新封装成报文发送给对应的IPv6设备。本发明通过配置不同类型的网络设备的地址映射表，从而在收到报文时将IPv4类型报文转换为IPv6类型报文的地址，实现IPv4设备和IPv6设备的数据互通和混网。

Description

网络转发方法和设备

技术领域

本发明涉及网络通信技术领域，特别涉及一种网络转发方法和设备。

背景技术

目前的全球因特网所采用的协议族是传输控制协议/网络之间互连的协议(Transmission Control Protocol/Internet Protocol，TCP/IP)。IP是TCP/IP协议族中网络层的协议，是TCP/IP协议族的核心协议。目前IP协议的版本号包括IPv4和IPv6。

IPv4是互联网协议(Internet Protocol，IP)的第四版，也是第一个被广泛使用，构成现今互联网技术的基石的协议。IPv4可以运行在各种各样的底层网络上，比如端对端的串行数据链路(PPP协议和SLIP协议)，卫星链路，局域网中最常用的以太网，等等。

IPv6是互联网协议(Internet Protocol，IP)的第六版。IPv6是互联网工程任务组(Internet Engineering Task Force，IETF)设计的用于替代现行版本IPv4的下一代IP协议。

IPv6的提出最初是因为随着互联网的迅速发展，IPv4定义的有限地址空间将被耗尽，地址空间的不足必将妨碍互联网的进一步发展。为了扩大地址空间，拟通过IPv6重新定义地址空间。IPv6采用128位地址长度，几乎可以不受限制地提供地址。按保守方法估算IPv6实际可分配的地址，整个地球的每平方米面积上仍可分配1000多个地址。在IPv6的设计过程中除了一劳永逸地解决了地址短缺问题以外，还考虑了在IPv4中解决不好的其它问题，主要有端到端IP连接、服务质量(QoS)、安全性、多播、移动性、即插即用等。

目前，IPv4和IPv6均在使用状态中，但是这两种网络的IP地址格式不同导致两个网络的数据无法实现互通。因此，如何将两种网络类型的IP地址进行以一定的规则进行转换，实现不同网络数据的互通，是当前需要解决的问题。

发明内容

本发明鉴于上述情况而作出，其目的是提供一种网络转发方法，该方法可以实现IPv4设备和IPv6设备混网的目的。

为实现上述目的，本发明提供一种网络转发方法，包括如下步骤：

获取接入的网络设备的IP地址和网络类型，并配置网络设备间的地址映射表；

当接收到IPv4设备访问IPv6设备的第一请求报文时，获取所述第一请求报文的IPv4网络类型的源IP地址、目的IP地址和请求数据；

根据所述地址映射表将所述IPv4网络类型的源IP地址和目的IP地址转换为IPv6网络类型的源IP地址和目的IP地址；以及

将所述IPv6网络类型的源IP地址、目的IP地址和请求数据重新封装成第二请求报文发送给对应的IPv6设备。

根据本发明的一个方面，所述配置网络设备间的地址映射表，具体为：在原始IPv4地址之前增加预设前缀，映射为IPv6地址。

根据本发明的另一个方面，所述预设前缀为由数字组成的字符串。

根据本发明的又一方面，将所述第二请求报文发送至IPv6设备之后，还包括如下步骤：

接收所述IPv6设备返回给IPv4设备的IPv6网络类型的第一响应报文；

获取所述第一响应报文的IPv6网络类型的源IP地址、目的IP地址和响应数据；

根据所述地址映射表将所述IPv6网络类型的源IP地址和目的IP地址转换为IPv4网络类型的源IP地址和目的IP地址；以及

将所述IPv4网络类型的源IP地址、目的IP地址和响应数据重新封装成第二响应报文发送给对应的IPv4设备。

本发明提供的网络转发方法，通过获取接入的IPv4和IPv6设备的IP地址和网络类型，配置不同类型的网络设备的地址映射表，从而在收到报文时将IPv4网络类型的IP地址转换为IPv6网络类型的IP地址，实现IPv4设备和IPv6设备的数据互通，实现IPv4设备和IPv6设备混网的目的。

本发明的又一个目的是提供一种网络转发设备，该设备可以实现IPv4设备和IPv6设备混网的目的。

为实现上述目的，本发明提供一种网络转发设备，包括：配置模块，用于获取接入的网络设备的IP地址和网络类型，并配置网络设备间的地址映射表；报文传输模块，所述报文传输模块与每个接入的网络设备连接，用于接收和转发来自网络设备的报文；报文属性获取模块，所述报文属性获取模块与所述报文传输模块连接，用于在所述报文传输模块接收到IPv4设备访问IPv6设备的第一请求报文时，获取所述第一请求报文的IPv4网络类型的源IP地址、目的IP地址和请求数据；地址转换模块，所述地址转换模块与所述配置模块、所述报文属性获取模块和所述报文传输模块连接，用于根据所述地址映射表将所述IPv4网络类型的源IP地址和目的IP地址转换为IPv6网络类型的源IP地址和目的IP地址，并将所述IPv6网络类型的源IP地址、目的IP地址和请求数据重新封装成第二请求报文发送给报文传输模块，由所述报文传输模块将封装后的第二请求报文发送给对应的IPv6设备。

根据本发明的一个方面，所述配置网络设备间的地址映射表，具体为：在原始IPv4地址之前增加预设前缀，映射为IPv6地址。

根据本发明的另一个方面，所述预设前缀为由数字组成的字符串。

根据本发明的又一方面，所述第二请求报文发送至IPv6设备之后，接收所述IPv6设备返回给IPv4设备的IPv6网络类型的第一响应报文，并由所述报文属性获取模块获取所述第一响应报文的IPv6网络类型的源IP地址、目的IP地址和响应数据，所述地址转换模块根据所述地址映射表将所述IPv6网络类型的源IP地址和目的IP地址转换为IPv4网络类型的源IP地址和目的IP地址，将所述IPv4网络类型的源IP地址、目的IP地址和响应数据重新封装成第二响应报文发送给所述报文传输模块，由所述报文传输模块将封装后的第二响应报文发送给对应的IPv4设备。

本发明提供的网络转发设备，通过获取接入的IPv4和IPv6设备的IP地址和网络类型，配置不同类型的网络设备的地址映射表，从而在收到报文时将IPv4网络类型的IP地址转换为IPv6网络类型的IP地址，实现IPv4设备和IPv6设备的数据互通，实现IPv4设备和IPv6设备混网的目的。

附图说明

图1是根据本发明第一实施方式的网络转发方法的流程图；

图2是根据本发明第二实施方式的网络转发方法的流程图；

图3是IPv4设备、网络转发设备和IPv6设备之间的关系示意图；

图4是根据本发明实施方式的网络转发设备的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本发明进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本发明的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。

图1是根据本发明第一实施方式的网络转发方法的流程图。

该网络转发方法可以理解为一种网络地址翻译方法，用来实现不同的IPv4设备和IPv6设备的IP地址的相互转换，从而保证IPv4设备和IPv6设备的数据互通。

如图1所示，本发明第一实施方式的网络转发方法，包括如下步骤：

步骤S1，获取接入的网络设备的IP地址和网络类型，并配置网络设备间的地址映射表。

当有网络设备接入到网络转发设备时，网络设备将各自网络类型的IP地址和网络类型注册到网络转发设备上。例如，当IPv4设备接入到网络转发设备时，IPv4设备将其IPv4网络类型的IP地址和IPv4类型注册到网络转发设备上。当IPv6设备接入到网络转发设备时，IPv6设备将其IPv6网络类型的IP地址和IPv6类型注册到网络转发设备上。

然后，根据接入的网络设备的IP地址和网络类型，配置网络设备间的地址映射表，例如IPv4设备和IPv6设备的IP地址映射表。

在本发明的实施方式中，IPv4设备和IPv6设备的地址映射表中设置的地址映射关系为在原始IPv4地址之前增加预设前缀，映射为IPv6地址。优选的，预设前缀为由数字构成的字符串，如：2001。

需要说明的是，网络设备不限于上述类型的IPv4设备和IPv6设备，还可以为其他类型的网络设备，在此不再赘述。

步骤S2，当接收到IPv4设备访问IPv6设备的第一请求报文时，获取第一请求报文的IPv4网络类型的源IP地址、目的IP地址和请求数据。

当IPv4设备发送第一请求报文访问IPv6设备时，第一请求报文的格式如下：

|目的地址：IPv4网络类型IP地址1，源地址：IPv4网络类型IP地址2|请求数据|，

网络转发设备获取第一请求报文的IPv4网络类型的源IP地址、目的IP地址和请求数据。

步骤S3，根据地址映射表将IPv4网络类型的源IP地址和目的IP地址转换为IPv6类型的源IP地址和目的IP地址。

网络转发设备接收到IPv4设备的第一请求报文后，根据地址映射表记载的IPv4地址映射为IPv6地址的规则将步骤S2中获得的IPv4网络类型的源IP地址和目的IP地址前添加预设前缀，从而转换为IPv6网络类型的源IP地址和目的IP地址。

其中，转换后的IPv6网络类型的第二请求报文的格式为：

|目的地址：预设前缀+IPv4网络类型IP地址1，源地址：预设前缀+IPv4网络类型IP地址2|请求数据|，

步骤S4，将IPv6网络类型的源IP地址、目的IP地址和请求数据重新封装成第二请求报文发送给对应的IPv6设备。

具体的，网络转发设备将IPv6网络类型的源IP地址、目的IP地址和请求数据重新封装成第二请求报文，并根据转换后的IPv6网络类型的第二请求报文中记载的目的地址，发送给对应的IPv6设备。

图2是根据本发明第二实施方式的网络转发方法的流程图

图2中与图1中相同的步骤均采用相同的附图标记表示，对于不涉及本发明改进点的已有步骤，将简单介绍或者不介绍，而重点介绍相对于现有技术作出改进的组成步骤。

如图2所示，在步骤S4之后，还包括如下步骤：

步骤S5，接收IPv6设备返回给IPv4设备的IPv6网络类型的第一响应报文。

IPv6设备在接收到IPv6网络类型的第二请求报文之后，根据该第二请求报文中的请求数据生成响应数据，并向网络转发设备发送IPv6网络类型的第一响应报文。其中IPv6网络类型的第一响应报文格式如下：

|目的地址：预设前缀+IPv4网络类型IP地址2，源地址：预设前缀+IPv4网络类型IP地址1|响应数据|。

步骤S6，获取第一响应报文的IPv6网络类型的源IP地址、目的IP地址和响应数据。

需要说明的是，步骤S3中第一请求报文的源地址为步骤S5中第一响应报文的目的地址，步骤S3中第一请求报文的目的地址为步骤S5中第一响应报文的源地址。由此，可以保证IPv6设备的响应数据可以准确发送给请求的IPv4设备。

步骤S7，根据地址映射表将IPv6网络类型的源IP地址和目的IP地址转换为IPv4网络类型的源IP地址和目的IP地址。

网络转发设备接收到IPv6设备的第一响应报文后，根据地址映射表记载的IPv4地址映射为IPv6地址的规则将步骤S6中获得的IPv6网络类型的源IP地址和目的IP地址前的预设前缀进行删除，从而转换为IPv4网络类型的源IP地址和目的IP地址。

其中，转换后的IPv4类型的第二响应报文的格式为：

|目的地址：IPv4网络类型IP地址2，源地址：IPv4网络类型IP地址1|响应数据|。

步骤S8，将IPv4网络类型的源IP地址、目的IP地址和响应数据重新封装成第二响应报文发送给对应的IPv4设备。

需要说明的是，上述步骤S1至步骤S8的执行主体均可以为网络转发设备。

图3是IPv4设备、网络转发设备和IPv6设备之间的关系示意图。

如图3所示，PC1为IPv4设备，PC2为IPv6设备，PC3为网络转发设备。设置预设前缀为由数字组成的字符串，如：2001。

首先，配置PC1设备的IP地址为192.168.1.1，掩码为16。配置PC2设备的IP地址为2001：：192.168.1.2，掩码为16。此时网络设备中所有的IPv6设备的IP地址配置规则为前缀必须为2001开头，末尾为一个完整的IPv4网络类型的IP地址，并且以192.168开头。

当PC1设备接入网络转发设备时，注册自己的IP地址及网络类型到网络转发设备中，网络转发设备中形成一个IPv4设备和IPv6设备地址映射表，如下：

接口g0/0/0IPv4192.168.1.1

接口g0/0/1IPv62001：：192.168.1.2

当PC1设备发送第一请求报文访问PC2设备时，发送IPv4网络类型的第一请求报文如下：

|目的地址：192.168.1.2，源地址：192.168.1.1|请求数据|。

当网络转发设备接收到该第一请求报文后，根据地址映射表将地址转换为IPv6网络类型的第二请求报文如下：

|目的地址：2001：：192.168.1.2，源地址：2001：：192.168.1.1|请求数据|。

然后，将转换后的IPv6网络类型的第二请求报文从g0/0/1接口发送给PC2设备。

PC2设备在接收到IPv6网络类型的第二请求报文之后，生成响应数据，并向网络转发设备发送IPv6网络类型的第一响应报文。其中IPv6网络类型的第一响应报文格式如下：

|目的地址：2001：：192.168.1.1，源地址：2001：：192.168.1.2|响应数据|。

之后，网络转发设备根据地址映射表将IPv6网络类型的源IP地址和目的IP地址转换为IPv4网络类型的源IP地址和目的IP地址，转换后的IPv4网络类型的第二响应报文格式如下：

|目的地址：192.168.1.1，源地址：192.168.1.2|响应数据|。

网络转发设备将IPv4网络类型的源IP地址、目的IP地址和响应数据重新封装成第二响应报文发送给对应的IPv4设备。

根据本发明实施方式的网络转发方法，通过获取接入的IPv4和IPv6设备的IP地址和网络类型，配置不同类型的网络设备的地址映射表，从而在收到报文时将IPv4网络类型的IP地址转换为IPv6网络类型的IP地址，实现IPv4设备和IPv6设备的数据互通，实现IPv4设备和IPv6设备混网的目的。

图4是根据本发明实施方式的网络转发设备的结构示意图。

如图4所示，本发明实施方式的网络转发设备包括：配置模块1、报文传输模块2、报文属性获取模块3和地址转换模块4。

具体地，配置模块1用于获取接入的网络设备的IP地址和网络类型，并配置网络设备间的地址映射表。

当有网络设备接入到网络转发设备时，网络设备将各自的IP地址和网络类型注册到配置模块1。例如，当IPv4设备接入到网络转发设备时，IPv4设备将其IPv4网络类型的IP地址和IPv4网络类型注册到配置模块1上。当IPv6设备接入到网络转发设备时，IPv6设备将其IPv6类型的IP地址和IPv6类型注册到配置模块1上。

然后，根据接入的网络设备的IP地址和网络类型，配置模块1配置网络设备间的地址映射表，例如IPv4设备和IPv6设备的IP地址映射表。

在本发明的实施方式中，IPv4设备和IPv6设备的地址映射表中设置的地址映射关系为在原始IPv4地址之前增加预设前缀，映射为IPv6地址。优选的，预设前缀为由数字构成的字符串，如：2001。

需要说明的是，网络设备不限于上述类型的IPv4设备和IPv6设备，还可以为其他类型的网络设备，在此不再赘述。

报文传输模块2与每个接入的网络设备连接，用于接收和转发来自网络设备的报文。

具体来说，报文传输模块2接收来自IPv4设备或IPv6设备的报文，以及将报文分别转发至IPv4设备或IPv6设备。

报文属性获取模块3与报文传输模块2连接，用于在报文传输模块接收到IPv4设备访问IPv6设备的第一请求报文时，获取请求报文的IPv4网络类型的源IP地址、目的IP地址和请求数据。

当IPv4设备发送第一请求报文访问IPv6设备时，第一请求报文的格式如下：

|目的地址：IPv4网络类型IP地址1，源地址：IPv4网络类型IP地址2|请求数据|，

报文属性获取模块3获取该第一请求报文的IPv4网络类型的源IP地址、目的IP地址和请求数据。

地址转换模块4与配置模块1、报文属性获取模块3和报文传输模块2连接，用于根据地址映射表将IPv4网络类型的源IP地址和目的IP地址转换为IPv6网络类型的源IP地址和目的IP地址，并将IPv6网络类型的源IP地址、目的IP地址和请求数据重新封装成第二请求报文发送给报文传输模块2，由报文传输模块2将封装后的第二请求报文发送给对应的IPv6设备。

地址转换模块4接收到IPv4设备的请求报文后，根据地址映射表记载的IPv4地址映射为IPv6地址的规则将报文属性获取模块3获得的IPv4网络类型的源IP地址和目的IP地址前添加预设前缀，从而转换为IPv6网络类型的源IP地址和目的IP地址。

其中，转换后的IPv6网络类型的第二请求报文的格式为：

|目的地址：预设前缀+IPv4网络类型IP地址1，源地址：预设前缀+IPv4网络类型IP地址2|请求数据|，

报文传输模块2将IPv6网络类型的源IP地址、目的IP地址和请求数据重新封装成第二请求报文发送给目的地址对应的IPv6设备。

在本发明的一个实施方式中，报文传输模块2还用于将IPv6网络类型的第二请求报文发送至IPv6设备之后，接收IPv6设备返回给IPv4设备的IPv6网络类型的第一响应报文，并由报文属性获取模块3获取第一响应报文的IPv6网络类型的源IP地址、目的IP地址和响应数据。

地址转换模块4根据地址映射表将IPv6网络类型的源IP地址和目的IP地址转换为IPv4网络类型的源IP地址和目的IP地址，将IPv4网络类型的源IP地址、目的IP地址和响应数据重新封装成第二响应报文发送给报文传输模块2，由报文传输模块2将封装后的第二响应报文发送给对应的IPv4设备。

根据本发明实施方式的网络转发设备，通过获取接入的IPv4和IPv6设备的IP地址和网络类型，配置不同类型的网络设备的地址映射表，从而在收到报文时将IPv4网络类型的IP地址转换为IPv6网络类型的IP地址，实现IPv4设备和IPv6设备的数据互通，实现IPv4设备和IPv6设备混网的目的。

应当理解的是，本发明的上述具体实施方式仅仅用于示例性说明或解释本发明的原理，而不构成对本发明的限制。因此，在不偏离本发明的精神和范围的情况下所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。此外，本发明所附权利要求旨在涵盖落入所附权利要求范围和边界、或者这种范围和边界的等同形式内的全部变化和修改例。

Claims (8)

1.一种网络转发方法，包括如下步骤：

获取接入的网络设备的IP地址和网络类型，并配置网络设备间的地址映射表；

当接收到IPv4设备访问IPv6设备的第一请求报文时，获取所述第一请求报文的IPv4网络类型的源IP地址、目的IP地址和请求数据；

根据所述地址映射表将所述IPv4网络类型的源IP地址和目的IP地址转换为IPv6网络类型的源IP地址和目的IP地址；以及

将所述IPv6网络类型的源IP地址、目的IP地址和请求数据重新封装成第二请求报文发送给对应的IPv6设备。

2.根据权利要求1所述的网络转发方法，其中，所述配置网络设备间的地址映射表，具体为：在原始IPv4地址之前增加预设前缀，映射为IPv6地址。

3.根据权利要求2所述的网络转发方法，其中，所述预设前缀为由数字组成的字符串。

4.根据权利要求1-3任一项所述的网络转发方法，其中，将所述第二请求报文发送至IPv6设备之后，还包括如下步骤：

接收所述IPv6设备返回给IPv4设备的IPv6网络类型的第一响应报文；

获取所述第一响应报文的IPv6网络类型的源IP地址、目的IP地址和响应数据；

根据所述地址映射表将所述IPv6网络类型的源IP地址和目的IP地址转换为IPv4网络类型的源IP地址和目的IP地址；以及

将所述IPv4网络类型的源IP地址、目的IP地址和响应数据重新封装成第二响应报文发送给对应的IPv4设备。

5.一种网络转发设备，包括：

配置模块，用于获取接入的网络设备的IP地址和网络类型，并配置网络设备间的地址映射表；

报文传输模块，所述报文传输模块与每个接入的网络设备连接，用于接收和转发来自网络设备的报文；

报文属性获取模块，所述报文属性获取模块与所述报文传输模块连接，用于在所述报文传输模块接收到IPv4设备访问IPv6设备的第一请求报文时，获取所述第一请求报文的IPv4网络类型的源IP地址、目的IP地址和请求数据；以及

地址转换模块，所述地址转换模块与所述配置模块、所述报文属性获取模块和所述报文传输模块连接，用于根据所述地址映射表将所述IPv4网络类型的源IP地址和目的IP地址转换为IPv6网络类型的源IP地址和目的IP地址，并将所述IPv6网络类型的源IP地址、目的IP地址和请求数据重新封装成第二请求报文发送给报文传输模块，由所述报文传输模块将封装后的第二请求报文发送给对应的IPv6设备。

6.根据权利要求5所述的网络转发设备，其中，所述配置网络设备间的地址映射表，具体为：在原始IPv4地址之前增加预设前缀，映射为IPv6地址。

7.根据权利要求5所述的网络转发设备，其中，所述预设前缀为由数字组成的字符串。

8.根据权利要求5-7任一项所述的网络转发设备，其中，所述第二请求报文发送至IPv6设备之后，接收所述IPv6设备返回给IPv4设备的IPv6网络类型的第一响应报文，并由所述报文属性获取模块获取所述第一响应报文的IPv6网络类型的源IP地址、目的IP地址和响应数据，

所述地址转换模块根据所述地址映射表将所述IPv6网络类型的源IP地址和目的IP地址转换为IPv4网络类型的源IP地址和目的IP地址，将所述IPv4网络类型的源IP地址、目的IP地址和响应数据重新封装成第二响应报文发送给所述报文传输模块，由所述报文传输模块将封装后的第二响应报文发送给对应的IPv4设备。