CN104426892A - 对出入物联网的外部IPv6地址进行压缩的方法与系统 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种对出入物联网的外部IPv6地址进行压缩的方法与系统，其中，方法包括：6Lowpan网关预先生成外部IPv6地址压缩映射表，并将外部IPv6地址压缩映射表中的特定压缩条目分发给相应的6Lowpan节点；所述外部IPv6地址压缩映射表包括一个以上压缩；对于从外部IPv6节点到6Lowpan节点的入向报文，6Lowpan网关查询外部IPv6地址压缩映射表中入向报文中源IPv6地址对应的压缩条目，并根据该压缩条目对所述源IPv6地址进行压缩；对于从6Lowpan节点到外部IPv6节点的出向报文，该6Lowpan节点根据6Lowpan网关分发的、该出向报文中目的IPv6地址对应的压缩条目，对出向报文中包含的目的IPv6地址进行压缩。本发明实施例可以实现对通过6Lowpan网关出入物联网的外部IPv6地址进行压缩优化。

Description

对出入物联网的外部IPv6地址进行压缩的方法与系统

技术领域

本发明涉及通信技术，尤其是一种对出入物联网的外部第六版本互联网协议（IPv6）地址进行压缩的方法与系统。

背景技术

IPv6低功率无线个人区域网络（6Lowpan）针对物联网低功耗环境对传统的IPv6地址进行压缩和优化，是一种基于下一代互联网标准的轻量级IPv6协议。由于物联网采用6Lowpan后，与互联网尤其是IPv6互联网之间的互通必然成为趋势，而当物联网侧的6Lowpan内部节点与互联网侧的外部标准IPv6网络节点（例如外部管理平台、用户终端）通信时，由于6Lowpan报文的压缩方式、分片等方式无法直接被外部IPv6节点解析，因此需要6Lowpan网关实现两者间的互操作。

在实现本发明的过程中，发明人发现，目前的6Lowpan对IPv6报文压缩机制实现范围限于6Lowpan节点之间（即：物联网侧），并至少存在以下问题：

物联网侧6Lowpan节点与外部标准IPv6节点通信时，不对外部节点的IPv6地址（即入向的IPv6源地址和出向的IPv6目的地址）进行压缩，而是完整保留在6Lowpan报文头中，造成6Lowpan压缩效率降低；

由于物联网通常基于低功耗无线网络环境，网络带宽和节点性能极其有限。缺乏有效的压缩机制应对出入物联网的IPv6报文，会引起物联网内部额外的带宽、能源消耗和更多的报文切片需求，实际有效负荷也会明显下降。

发明内容

本发明实施例所要解决的技术问题是：提供一种对出入物联网的外部IPv6地址进行压缩的方法与系统，以实现对通过6Lowpan网关出入物联网的外部IPv6地址进行压缩优化。

本发明实施例提供的一种对出入物联网的外部IPv6地址进行压缩的方法，包括：

IPv6低功率无线个人区域网络6Lowpan网关预先生成外部IPv6地址压缩映射表，并将外部IPv6地址压缩映射表中的特定压缩条目分发给相应的6Lowpan节点；所述外部IPv6地址压缩映射表包括一个以上压缩条目，每个压缩条目包括一个条目标识、一个外部IPv6地址前缀或外部IPv6路由所含前缀信息，所述条目标识全局唯一标识一个压缩条目；

对于从外部IPv6节点到6Lowpan节点的入向报文，6Lowpan网关查询外部IPv6地址压缩映射表中入向报文中源IPv6地址对应的压缩条目，并根据该压缩条目对所述源IPv6地址进行压缩；

对于从6Lowpan节点到外部IPv6节点的出向报文，该6Lowpan节点根据6Lowpan网关分发的、该出向报文中目的IPv6地址对应的压缩条目，对出向报文中包含的目的IPv6地址进行压缩。

上述方法的一个具体实施例中，所述根据该压缩条目对所述源IPv6地址进行压缩包括：利用所述源IPv6地址对应的压缩条目中的条目标识代替其所标识的所述源IPv6地址的IPv6地址前缀；或者

根据出向报文中目的IPv6地址对应的压缩条目，对出向报文中包含的目的IPv6地址进行压缩包括：利用所述目的IPv6地址对应的压缩条目中的条目标识代替其标识的所述目的IPv6地址的IPv6地址前缀。

上述方法的一个具体实施例中，将外部IPv6地址压缩映射表中的特定压缩条目分发给相应的6Lowpan节点包括：

6Lowpan网关根据需要主动将外部IPv6地址压缩映射表中的特定压缩条目分发给相应的6Lowpan节点；或者

响应于接收到6Lowpan节点发送的外部IPv6地址压缩条目请求，6Lowpan网关从外部IPv6地址压缩映射表中查询相应的压缩条目分发给该6Lowpan节点，所述外部IPv6地址压缩条目请求中包括IPv6地址。

上述方法的一个具体实施例中，若从外部IPv6地址压缩映射表中未查询到6Lowpan节点请求的压缩条目，6Lowpan网关将外部IPv6地址压缩条目请求中的IPv6地址视为/64的IPv6地址前缀，临时生成相应的压缩条目后分发给该6Lowpan节点。

上述方法的一个具体实施例中，每个压缩条目中分别包括一个计时器，计时器上设置有计时时长；

所述方法还包括：

分别利用各压缩条目中的计时器以计时时长对压缩条目进行计时；

当某一压缩条目中的计时器超时，6Lowpan网关从外部IPv6地址压缩映射表中删除计时器超时的压缩条目，并指示相应的6Lowpan节点删除该压缩条目。

上述方法的一个具体实施例中，还包括：

6Lowpan网关接收到6Lowpan节点发送的出向报文后，从外部IPv6地址压缩映射表中查询该出向报文中目的IPv6地址对应的压缩条目，并根据该压缩条目将该6lowpan出向报文解压缩还原成标准的IPV6报文发送给相应的IPv6节点。

上述方法的一个具体实施例中，还包括：

响应于接收到外部IPv6节点发送的对6Lowpan节点进行访问的入站连接请求，6Lowpan网关基于预先设置的账号信息对外部IPv6节点进行认证鉴权；

并在外部IPv6节点通过认证鉴权后，根据该外部IPv6节点的IPv6地址在外部IPv6地址压缩映射表中生成相应的压缩条目，并将该压缩条目分发给该外部IPv6节点请求访问的6Lowpan节点。

本发明实施例提供的一种对出入物联网的外部IPv6地址进行压缩的系统，包括：

IPv6低功率无线个人区域网络6Lowpan网关，用于预先生成外部IPv6地址压缩映射表并存储，并将外部IPv6地址压缩映射表中的特定压缩条目分发给相应的6Lowpan节点；所述外部IPv6地址压缩映射表包括一个以上压缩条目，每个压缩条目包括一个条目标识、一个外部IPv6地址前缀或外部IPv6路由所含前缀信息，所述条目标识全局唯一标识一个压缩条目；对于从外部IPv6节点到6Lowpan节点的入向报文，查询外部IPv6地址压缩映射表中入向报文中源IPv6地址对应的压缩条目，并根据该压缩条目对所述源IPv6地址进行压缩；

6Lowpan节点，用于对于从该6Lowpan节点到外部IPv6节点的出向报文，根据6Lowpan网关分发的、该出向报文中目的IPv6地址对应的压缩条目，对出向报文中包含的目的IPv6地址进行压缩。

上述系统的一个具体实施例中，所述6Lowpan网关包括：

存储单元，用于存储外部IPv6地址压缩映射表；所述外部IPv6地址压缩映射表包括一个以上压缩条目，每个压缩条目包括一个条目标识、一个外部IPv6地址前缀或外部IPv6路由所含前缀信息，所述条目标识全局唯一标识一个压缩条目；

生成单元，用于预先生成外部IPv6地址压缩映射表并存储在存储单元中；

分发单元，用于将外部IPv6地址压缩映射表中的特定压缩条目分发给相应的6Lowpan节点；

压缩单元，用于对于从外部IPv6节点到6Lowpan节点的入向报文，查询存储单元存储的外部IPv6地址压缩映射表中入向报文中源IPv6地址对应的压缩条目，并根据该压缩条目对所述源IPv6地址进行压缩。

上述系统的一个具体实施例中，所述压缩单元根据该压缩条目对所述源IPv6地址进行压缩时，具体利用所述源IPv6地址对应的压缩条目中的条目标识代替其所标识的所述源IPv6地址的IPv6地址前缀；

所述6Lowpan节点根据出向报文中目的IPv6地址对应的压缩条目，对出向报文中包含的目的IPv6地址进行压缩时，具体利用所述目的IPv6地址对应的压缩条目中的条目标识代替其标识的所述目的IPv6地址的IPv6地址前缀。

上述系统的一个具体实施例中，所述分发单元将外部IPv6地址压缩映射表中的特定压缩条目分发给相应的6Lowpan节点时，具体根据需要主动将外部IPv6地址压缩映射表中的特定压缩条目分发给相应的6Lowpan节点；或者，响应于接收到6Lowpan节点发送的外部IPv6地址压缩条目请求，从外部IPv6地址压缩映射表中查询相应的压缩条目分发给该6Lowpan节点，所述外部IPv6地址压缩条目请求中包括IPv6地址。

上述系统的一个具体实施例中，所述分发单元，还用于若从外部IPv6地址压缩映射表中未查询到6Lowpan节点请求的压缩条目，请求生成单元临时生成相应的压缩条目，并将该临时生成的压缩条目分发给该6Lowpan节点；

所述生成单元，还用于将外部IPv6地址压缩条目请求中的IPv6地址视为/64的IPv6地址前缀，临时生成相应的压缩条目并加入外部IPv6地址压缩映射表中。

上述系统的一个具体实施例中，每个压缩条目中分别包括一个计时器，计时器上设置有计时时长；

所述生成单元，还用于分别利用各压缩条目中的计时器以计时时长对压缩条目进行计时；以及当某一压缩条目中的计时器超时，从外部IPv6地址压缩映射表中删除计时器超时的压缩条目，并指示相应的6Lowpan节点删除该压缩条目。

上述系统的一个具体实施例中，所述压缩单元，还用于接收到6Lowpan节点发送的出向报文后，从外部IPv6地址压缩映射表中查询该出向报文中目的IPv6地址对应的压缩条目，并根据该压缩条目将该6lowpan出向报文解压缩还原成标准的IPV6报文发送给相应的IPv6节点。

上述系统的一个具体实施例中，所述6Lowpan网关还包括：

安全单元，用于响应于接收到外部IPv6节点发送的对6Lowpan节点进行访问的入站连接请求，基于预先设置的账号信息对外部IPv6节点进行认证鉴权，并将认证鉴权结果通知生成单元；

所述生成单元，还用于根据安全单元发送的认证鉴权结果，在外部IPv6节点通过认证鉴权后，根据该外部IPv6节点的IPv6地址在外部IPv6地址压缩映射表中生成相应的压缩条目；

所述分发单元，还用于将生成单元生成的压缩条目分发给该外部IPv6节点请求访问的6Lowpan节点。

基于本发明上述实施例提供的对出入物联网的外部IPv6地址进行压缩的方法与系统，6Lowpan网关预先生成外部IPv6地址压缩映射表，并将外部IPv6地址压缩映射表中的特定压缩条目分发给相应的6Lowpan节点，对于从外部IPv6节点到6Lowpan节点的入向报文，6Lowpan网关查询外部IPv6地址压缩映射表中入向报文中源IPv6地址对应的压缩条目，并根据该压缩条目对所述源IPv6地址进行压缩；对于从6Lowpan节点到外部IPv6节点的出向报文，该6Lowpan节点根据6Lowpan网关分发的、该出向报文中目的IPv6地址对应的压缩条目，对出向报文中包含的目的IPv6地址进行压缩。基于本发明实施例，实现了对物联网侧6Lowpan节点与互联网侧外部标准IPv6节点间入向/出向双向通信报文头中外部IPv6地址的压缩，提高了6Lowpan网络的压缩效率和低功耗无线链路的带宽利用率，降低了6Lowpan节点的功耗。另外，由于通过分发过程按需将特定的压缩条目分发给所需的6Lowpan节点，降低了6Lowpan物联网运行、管理的复杂性。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

构成说明书的一部分的附图描述了本发明的实施例，并且连同描述一起用于解释本发明的原理。

参照附图，根据下面的详细描述，可以更加清楚地理解本发明，其中：

图1为现有技术外部IPv6节点访问6Lowpan节点的通信流程的示意图。

图2为本发明对出入物联网的外部IPv6地址进行压缩的方法一个实施例的流程图。

图3为本发明对出入物联网的外部IPv6地址进行压缩的方法另一个实施例的流程图。

图4为本发明对出入物联网的外部IPv6地址进行压缩的系统一个实施例的结构示意图。

具体实施方式

现在将参照附图来详细描述本发明的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。

同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。

以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。

对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。

在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

图1为现有技术外部IPv6节点访问6Lowpan节点的通信流程的示意图。如图1所示，当前外部IPv6节点通过IPv6/6Lowpan网关（也称为：6Lowpan网关）对内与6Lowpan节点通信时，由于6Lowpan网关只识别和压缩6Lowpan节点的地址；而对于外部IPv6节点的IPv6地址由于缺乏显式的压缩依据，因此完整保留在6Lowpan报文头中不压缩，造成6Lowpan压缩效率降低。

在110中，6Lowpan网关接收外部IPv6节点发送的6Lowpan报文。

在120和130中，6Lowpan网关只对物联网侧的6Lowpan节点的地址A（即图1中的：目的IP地址A、源IP地址A）进行压缩，不对互联网侧的标准IPv6节点的地址C（即图1中的：源IP地址C、目的IP地址C）进行压缩。

同样的，6Lowpan节点也无法对外部IPv6节点的地址C进行压缩，对于6Lowpan节点通过IPv6/6Lowpan网关对外与标准IPv6节点通信的情况中也存在同样情况。

在140中，6Lowpan网关向外部IPv6节点发送6Lowpan报文。

基于本发明上述实施例提供的对出入物联网的外部IPv6地址进行压缩的方法，6Lowpan网关预先生成外部IPv6地址压缩映射表，并将外部IPv6地址压缩映射表中的特定压缩条目分发给相应的6Lowpan节点，对于从外部IPv6节点到6Lowpan节点的入向报文，6Lowpan网关查询外部IPv6地址压缩映射表中入向报文中源IPv6地址对应的压缩条目，并根据该压缩条目对所述源IPv6地址进行压缩；对于从6Lowpan节点到外部IPv6节点的出向报文，该6Lowpan节点根据6Lowpan网关分发的、该出向报文中目的IPv6地址对应的压缩条目，对出向报文中包含的目的IPv6地址进行压缩。基于本发明实施例，实现了对物联网侧6Lowpan节点与互联网侧外部标准IPv6节点间入向/出向双向通信报文头中外部IPv6地址的压缩，提高了6Lowpan网络的压缩效率和低功耗无线链路的带宽利用率，降低了6Lowpan节点的功耗。另外，由于通过分发过程按需将特定的压缩条目分发给所需的6Lowpan节点，降低了6Lowpan物联网运行、管理的复杂性。

图2为本发明对出入物联网的外部IPv6地址进行压缩的方法一个实施例的流程图。如图2所示，该实施例对出入物联网的外部IPv6地址进行压缩的方法包括：

210，6Lowpan网关预先生成外部IPv6地址压缩映射表，并将外部IPv6地址压缩映射表中的特定压缩条目分发给相应的6Lowpan节点。

其中的外部IPv6地址压缩映射表包括一个以上压缩条目，每个压缩条目包括一个条目标识、一个外部IPv6地址前缀或外部IPv6路由所含前缀信息，每个条目标识全局唯一标识一个压缩条目，具体可以是一个标识位。

示例性地，可以通过自动和手动结合的方式在6Lowpan网关上生成外部IPv6地址压缩映射表。6Lowpan网关根据IPv6路由表中包含的外部路由前缀或外部主机IPv6地址的主机前缀自动生成压缩表项，基于6Lowpan网关路由表动态生成、维护外部IPv6地址压缩表的机制，提高了网关的灵活性，降低手动配置、修改压缩条目的开销，并进一步提高6Lowpan传感网压缩效率，增加低功耗传感网的可用带宽。本发明实施例中一个IPv6地址前缀压缩条目采用一个标识可以对应其覆盖的外部IPv6网段的所有主机，有效减少了网关上压缩条目的数量和频繁增删的操作。

220，对于从外部IPv6节点到6Lowpan节点的入向报文，6Lowpan网关查询外部IPv6地址压缩映射表中入向报文中源IPv6地址对应的压缩条目，并根据该压缩条目对源IPv6地址进行压缩。

230，对于从6Lowpan节点到外部IPv6节点的出向报文，该6Lowpan节点根据6Lowpan网关分发的、该出向报文中目的IPv6地址对应的压缩条目，对出向报文中包含的目的IPv6地址进行压缩。

其中，220与230的操作基于条件触发，6Lowpan网关接收到从外部IPv6节点到6Lowpan节点的入向报文触发执行220的操作，6Lowpan节点需要向外部IPv6节点发送出向报文时触发执行230的操作，因此，操作220与230不存在执行顺序限制。

根据本发明对出入物联网的外部IPv6地址进行压缩的方法实施例的一个具体示例而非限制，操作220中，根据该压缩条目对源IPv6地址进行压缩具体可以是：利用源IPv6地址对应的压缩条目中的条目标识代替其所标识的源IPv6地址的IPv6地址前缀。操作230中，根据出向报文中目的IPv6地址对应的压缩条目，对出向报文中包含的目的IPv6地址进行压缩具体可以是：利用目的IPv6地址对应的压缩条目中的条目标识代替其标识的目的IPv6地址的IPv6地址前缀。

根据本发明对出入物联网的外部IPv6地址进行压缩的方法实施例的另一个具体示例而非限制，在操作210中，将外部IPv6地址压缩映射表中的特定压缩条目分发给相应的6Lowpan节点具体可以是：

6Lowpan网关根据需要主动将外部IPv6地址压缩映射表中的特定压缩条目分发给相应的6Lowpan节点，例如，可以根据地域范围、用户范围等，需要在哪个IPv6地址段与哪些6Lowpan节点之间进行报文交互，并将该IPv6地址段对应的压缩条目发送给这些6Lowpan节点；或者

响应于接收到6Lowpan节点发送的外部IPv6地址压缩条目请求，6Lowpan网关从外部IPv6地址压缩映射表中查询相应的压缩条目分发给该6Lowpan节点，其中的外部IPv6地址压缩条目请求中包括IPv6地址。

在又一个具体示例中，若从外部IPv6地址压缩映射表中未查询到6Lowpan节点请求的压缩条目，6Lowpan网关将外部IPv6地址压缩条目请求中的IPv6地址视为/64的IPv6地址前缀，临时生成相应的压缩条目后分发给该6Lowpan节点。

根据本发明对出入物联网的外部IPv6地址进行压缩的方法另一个实施例，每个压缩条目中可以分别包括一个计时器，该计时器上设置有计时时长，不同压缩条目的计时时长可以相同，也可以不同。相应地，该实施例中，可以分别利用各压缩条目中的计时器以计时时长对各压缩条目进行计时；当某一压缩条目中的计时器超时，6Lowpan网关从外部IPv6地址压缩映射表中删除计时器超时的压缩条目，并指示分发该压缩条目的相应的6Lowpan节点删除该压缩条目。

在本发明对出入物联网的外部IPv6地址进行压缩的方法又一个实施例中，还可以包括：

6Lowpan网关接收到外部IPv6节点发送的对6Lowpan节点进行访问的入站连接请求时，基于预先设置的账号信息对该外部IPv6节点进行认证鉴权，其中的入站连接请求中包括该外部IPv6节点的帐号。示例性地，可以在预先设置的账号信息中包括该外部IPv6节点的帐号时，该外部IPv6节点通过认证鉴权；

6Lowpan网关在外部IPv6节点通过认证鉴权后，根据该外部IPv6节点的IPv6地址，在外部IPv6地址压缩映射表中生成相应的压缩条目，并将该压缩条目分发给该外部IPv6节点请求访问的6Lowpan节点。

通过对外部IPv6节点的入站连接进行鉴权和限制，有效保护了6Lowpan物联网节点。

图3为本发明对出入物联网的外部IPv6地址进行压缩的方法另一个实施例的流程图。该实施例中6Lowpan节点的IP地址为A，外部IPv6节点的IPv6地址为C。如图3所示，该实施例对出入物联网的外部IPv6地址进行压缩的方法包括：

310，6Lowpan网关预先自动生成、维护外部IPv6地址压缩映射表，该外部IPv6地址压缩映射表包括一个以上压缩条目，每个压缩条目包括一个条目标识、一个外部IPv6地址前缀或外部IPv6路由所含前缀信息、以及一个计时器。各压缩条目生成后，其中的计时器以计时时长对所在压缩条目进行计时。当某一压缩条目中的计时器超时，6Lowpan网关从外部IPv6地址压缩映射表中删除计时器超时的压缩条目，并指示分发该压缩条目的相应的6Lowpan节点删除该压缩条目。

其中，每个条目标识全局唯一标识一个压缩条目；各计时器上设置有计时时长，表示压缩条目所含外部IPv6地址前缀不活动超过该时长该压缩条目将被删除的时间，不同压缩条目的计时时长可以相同，也可以不同。

示例性地，6Lowpan网关可以根据路由表或主机IPv6前缀自动生成外部IPv6地址压缩映射表项，一个IPv6前缀的压缩条目可对应一组外部IPv6网段所有主机IPv6地址，有效减少了压缩条目数量和频繁增删压缩条目的操作。

320，6Lowpan网关根据需要将外部IPv6地址压缩映射表中的特定压缩条目发布到相应6Lowpan节点。

可选地，对于内部6Lowpan节点主动发起对外部IPv6地址连接的情况，可以由内部6Lowpan节点首先对6Lowpan网关发起外部IPv6地址压缩条目请求，由6Lowpan网关查找本地生成的外部IPv6地址压缩映射表中的相应压缩条目后发布给该6Lowpan节点。如果6Lowpan网关本地生成外部IPv6地址压缩映射表中不包括该请求的外部IPv6地址对应的压缩条目，则可以根据预先设置建立一个新的压缩条目，将该外部IPv6地址视为/64的外部IPv6地址前缀进行处理，即：将外部128bit的IPv6地址的前缀假设为/64位的长度，并根据这个假设长度去生成压缩条目，这样后续6lowpan节点发往这个目的IPv6地址的报文就可以进行压缩，临时生成相应的压缩条目后发布给该6Lowpan节点。

330，外部IPv6节点访问6Lowpan节点时，向6Lowpan网关发送从该IPv6节点到6Lowpan节点的入向报文，该入向报文为标准IPv6报文，其中包括表示6Lowpan节点地址的目的IP地址A，和IPv6节点的IPv6地址的源IP地址C，该源IP地址C也即源IPv6地址。

340，6Lowpan网关对IPv6入向报文进行全面压缩，即对入向报文中的目的IP地址A进行压缩，并查询外部IPv6地址压缩映射表中入向报文中源IPv6地址C对应的压缩条目，并根据该压缩条目对入向报文中的源IPv6地址C进行压缩，即：利用该压缩条目中的条目标识代替其所标识的源IPv6地址C的前缀，得到6Lowpan报文并通过6lowpan传输给6Lowpan节点。

350，6Lowpan节点向外部IPv6节点发送6Lowpan报文时，该6Lowpan报文称为出向报文，6Lowpan节点A对该6Lowpan出向报文进行全面压缩，即：对该6Lowpan出向报文中的源IP地址A进行压缩，根据6Lowpan网关发布的特定压缩条目，在6Lowpan网内对该6Lowpan出向报文中包含的目的IP地址C进行压缩，即：利用目的IPv6地址C对应的压缩条目中的条目标识代替其标识的目的IPv6地址C的IPv6地址前缀，并将压缩后的出向6Lowpan报文发送给6Lowpan网关。其中的目的IP地址C也即目的IPv6地址。

360，6Lowpan网关接收到6Lowpan出向报文后，查询外部IPv6地址压缩映射表中该6Lowpan出向报文中目的IPv6地址C对应的压缩条目，根据该压缩条目将该6lowpan出向报文解压缩还原成标准的IPV6报文发送给相应的IPv6节点，即：将目的IPv6地址C的前缀还原为该压缩条目中的条目标识。

图4为本发明对出入物联网的外部IPv6地址进行压缩的系统一个实施例的结构示意图。该实施例的系统可用于实现本发明上述各方法实施例。如图4所示，其包括6Lowpan网关与6Lowpan节点。其中：

6Lowpan网关，用于预先生成外部IPv6地址压缩映射表并存储，并将外部IPv6地址压缩映射表中的特定压缩条目分发给相应的6Lowpan节点，该外部IPv6地址压缩映射表包括一个以上压缩条目，每个压缩条目包括一个条目标识、一个外部IPv6地址前缀或外部IPv6路由所含前缀信息，每个条目标识全局唯一标识一个压缩条目；对于从外部IPv6节点到6Lowpan节点的入向报文，查询外部IPv6地址压缩映射表中入向报文中源IPv6地址对应的压缩条目，并根据该压缩条目对源IPv6地址进行压缩。

6Lowpan节点，用于对于从该6Lowpan节点到外部IPv6节点的出向报文，根据6Lowpan网关分发的、该出向报文中目的IPv6地址对应的压缩条目，对出向报文中包含的目的IPv6地址进行压缩。

基于本发明上述实施例提供的对出入物联网的外部IPv6地址进行压缩的系统，6Lowpan网关预先生成外部IPv6地址压缩映射表，并将外部IPv6地址压缩映射表中的特定压缩条目分发给相应的6Lowpan节点，对于从外部IPv6节点到6Lowpan节点的入向报文，6Lowpan网关查询外部IPv6地址压缩映射表中入向报文中源IPv6地址对应的压缩条目，并根据该压缩条目对所述源IPv6地址进行压缩；对于从6Lowpan节点到外部IPv6节点的出向报文，该6Lowpan节点根据6Lowpan网关分发的、该出向报文中目的IPv6地址对应的压缩条目，对出向报文中包含的目的IPv6地址进行压缩。基于本发明实施例，实现了对物联网侧6Lowpan节点与互联网侧外部标准IPv6节点间入向/出向双向通信报文头中外部IPv6地址的压缩，提高了6Lowpan网络的压缩效率和低功耗无线链路的带宽利用率，降低了6Lowpan节点的功耗。另外，由于通过分发过程按需将特定的压缩条目分发给所需的6Lowpan节点，降低了6Lowpan物联网运行、管理的复杂性。

再参见图4，根据本发明对出入物联网的外部IPv6地址进行压缩的系统实施例的一个示例而非限制，6Lowpan网关可以包括存储单元、生成单元、分发单元与压缩单元。

其中，存储单元，用于存储外部IPv6地址压缩映射表，该外部IPv6地址压缩映射表包括一个以上压缩条目，每个压缩条目包括一个条目标识、一个外部IPv6地址前缀或外部IPv6路由所含前缀信息，每个条目标识全局唯一标识一个压缩条目。

生成单元，用于预先生成外部IPv6地址压缩映射表并存储在存储单元中。

示例性地，可以根据6Lowpan网关中的IPv6路由表的外部路由前缀或外部主机IPv6的前缀自动生成压缩条目，每个前缀压缩条目包含一个条目标识，对应外部特定IPv6网段的所有主机。

分发单元，用于将外部IPv6地址压缩映射表中的特定压缩条目分发给相应的6Lowpan节点。

压缩单元，用于对于从外部IPv6节点到6Lowpan节点的入向报文，查询存储单元存储的外部IPv6地址压缩映射表中入向报文中源IPv6地址对应的压缩条目，并根据该压缩条目对源IPv6地址进行压缩。

示例性地，压缩单元根据该压缩条目对源IPv6地址进行压缩时，具体可以利用源IPv6地址对应的压缩条目中的条目标识代替其所标识的源IPv6地址的IPv6地址前缀。6Lowpan节点根据出向报文中目的IPv6地址对应的压缩条目，对出向报文中包含的目的IPv6地址进行压缩时，具体可以利用目的IPv6地址对应的压缩条目中的条目标识代替其标识的目的IPv6地址的IPv6地址前缀。

示例性地，分发单元将外部IPv6地址压缩映射表中的特定压缩条目分发给相应的6Lowpan节点时，具体可以根据需要主动将外部IPv6地址压缩映射表中的特定压缩条目分发给相应的6Lowpan节点；或者，响应于接收到6Lowpan节点发送的外部IPv6地址压缩条目请求，从外部IPv6地址压缩映射表中查询相应的压缩条目分发给该6Lowpan节点，外部IPv6地址压缩条目请求中包括IPv6地址。

根据本发明对出入物联网的外部IPv6地址进行压缩的系统的另一个实施例，分发单元还可以用于若从外部IPv6地址压缩映射表中未查询到6Lowpan节点请求的压缩条目，请求生成单元临时生成相应的压缩条目，并将该临时生成的压缩条目分发给该6Lowpan节点。相应地，生成单元还可以用于将外部IPv6地址压缩条目请求中的IPv6地址视为/64的IPv6地址前缀，临时生成相应的压缩条目并加入外部IPv6地址压缩映射表中。

根据本发明对出入物联网的外部IPv6地址进行压缩的系统的又一个实施例，每个压缩条目中可以分别包括一个计时器，计时器上设置有计时时长。相应地，生成单元还可以用于分别利用各压缩条目中的计时器以计时时长对压缩条目进行计时；以及当某一压缩条目中的计时器超时，从外部IPv6地址压缩映射表中删除计时器超时的压缩条目，并指示相应的6Lowpan节点删除该压缩条目。

根据本发明对出入物联网的外部IPv6地址进行压缩的系统的再一个实施例，压缩单元还可以用于接收到6Lowpan节点发送的出向报文后，从外部IPv6地址压缩映射表中查询该出向报文中目的IPv6地址对应的压缩条目，并根据该压缩条目将该6lowpan出向报文解压缩还原成标准的IPV6报文发送给相应的IPv6节点。

再参见图4，根据本发明对出入物联网的外部IPv6地址进行压缩的系统的还一个实施例，6Lowpan网关还可以包括安全单元，用于响应于接收到外部IPv6节点发送的对6Lowpan节点进行访问的入站连接请求，基于预先设置的账号信息对外部IPv6节点进行认证鉴权，并将认证鉴权结果通知生成单元。相应地，生成单元还可以用于根据安全单元发送的认证鉴权结果，在外部IPv6节点通过认证鉴权后，根据该外部IPv6节点的IPv6地址在外部IPv6地址压缩映射表中生成相应的压缩条目。分发单元还可以用于将生成单元生成的压缩条目分发给该外部IPv6节点请求访问的6Lowpan节点。

IPv6地址通过鉴权后的才准许发起入站连接并根据生成单元的压缩条目对外部IPv6地址进行压缩，有效防止了针对6Lowpan物联网和生成单元的分布式拒绝服务攻击（Distributed Denial Of Service，DDOS）攻击。

本说明书中各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处，各个实施例之间相同或相似的部分相互参见即可。对于系统实施例而言，由于其与方法实施例基本对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。

可能以许多方式来实现本发明的方法、系统。例如，可通过软件、硬件、固件或者软件、硬件、固件的任何组合来实现本发明的方法和系统。用于所述方法的步骤的上述顺序仅是为了进行说明，本发明的方法的步骤不限于以上具体描述的顺序，除非以其它方式特别说明。此外，在一些实施例中，还可将本发明实施为记录在记录介质中的程序，这些程序包括用于实现根据本发明的方法的机器可读指令。因而，本发明还覆盖存储用于执行根据本发明的方法的程序的记录介质。

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，前述的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。

本发明的描述是为了示例和描述起见而给出的，而并不是无遗漏的或者将本发明限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显然的。选择和描述实施例是为了更好说明本发明的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本发明从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。

Claims (15)

1.一种对出入物联网的外部IPv6地址进行压缩的方法，其特征在于，包括：

IPv6低功率无线个人区域网络6Lowpan网关预先生成外部IPv6地址压缩映射表，并将外部IPv6地址压缩映射表中的特定压缩条目分发给相应的6Lowpan节点；所述外部IPv6地址压缩映射表包括一个以上压缩条目，每个压缩条目包括一个条目标识、一个外部IPv6地址前缀或外部IPv6路由所含前缀信息，所述条目标识全局唯一标识一个压缩条目；

对于从外部IPv6节点到6Lowpan节点的入向报文，6Lowpan网关查询外部IPv6地址压缩映射表中入向报文中源IPv6地址对应的压缩条目，并根据该压缩条目对所述源IPv6地址进行压缩；

对于从6Lowpan节点到外部IPv6节点的出向报文，该6Lowpan节点根据6Lowpan网关分发的、该出向报文中目的IPv6地址对应的压缩条目，对出向报文中包含的目的IPv6地址进行压缩。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据该压缩条目对所述源IPv6地址进行压缩包括：利用所述源IPv6地址对应的压缩条目中的条目标识代替其所标识的所述源IPv6地址的IPv6地址前缀；或者

根据出向报文中目的IPv6地址对应的压缩条目，对出向报文中包含的目的IPv6地址进行压缩包括：利用所述目的IPv6地址对应的压缩条目中的条目标识代替其标识的所述目的IPv6地址的IPv6地址前缀。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，将外部IPv6地址压缩映射表中的特定压缩条目分发给相应的6Lowpan节点包括：

6Lowpan网关根据需要主动将外部IPv6地址压缩映射表中的特定压缩条目分发给相应的6Lowpan节点；或者

响应于接收到6Lowpan节点发送的外部IPv6地址压缩条目请求，6Lowpan网关从外部IPv6地址压缩映射表中查询相应的压缩条目分发给该6Lowpan节点，所述外部IPv6地址压缩条目请求中包括IPv6地址。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，若从外部IPv6地址压缩映射表中未查询到6Lowpan节点请求的压缩条目，6Lowpan网关将外部IPv6地址压缩条目请求中的IPv6地址视为/64的IPv6地址前缀，临时生成相应的压缩条目后分发给该6Lowpan节点。

5.根据权利要求1至4任意一项所述的方法，其特征在于，每个压缩条目中分别包括一个计时器，计时器上设置有计时时长；

所述方法还包括：

分别利用各压缩条目中的计时器以计时时长对压缩条目进行计时；

当某一压缩条目中的计时器超时，6Lowpan网关从外部IPv6地址压缩映射表中删除计时器超时的压缩条目，并指示相应的6Lowpan节点删除该压缩条目。

6.根据权利要求1至4任意一项所述的方法，其特征在于，还包括：

6Lowpan网关接收到6Lowpan节点发送的出向报文后，从外部IPv6地址压缩映射表中查询该出向报文中目的IPv6地址对应的压缩条目，并根据该压缩条目将该6lowpan出向报文解压缩还原成标准的IPV6报文发送给相应的IPv6节点。

7.根据权利要求1至4任意一项所述的方法，其特征在于，还包括：

响应于接收到外部IPv6节点发送的对6Lowpan节点进行访问的入站连接请求，6Lowpan网关基于预先设置的账号信息对外部IPv6节点进行认证鉴权；

并在外部IPv6节点通过认证鉴权后，根据该外部IPv6节点的IPv6地址在外部IPv6地址压缩映射表中生成相应的压缩条目，并将该压缩条目分发给该外部IPv6节点请求访问的6Lowpan节点。

8.一种对出入物联网的外部IPv6地址进行压缩的系统，其特征在于，包括：

IPv6低功率无线个人区域网络6Lowpan网关，用于预先生成外部IPv6地址压缩映射表并存储，并将外部IPv6地址压缩映射表中的特定压缩条目分发给相应的6Lowpan节点；所述外部IPv6地址压缩映射表包括一个以上压缩条目，每个压缩条目包括一个条目标识、一个外部IPv6地址前缀或外部IPv6路由所含前缀信息，所述条目标识全局唯一标识一个压缩条目；对于从外部IPv6节点到6Lowpan节点的入向报文，查询外部IPv6地址压缩映射表中入向报文中源IPv6地址对应的压缩条目，并根据该压缩条目对所述源IPv6地址进行压缩；

6Lowpan节点，用于对于从该6Lowpan节点到外部IPv6节点的出向报文，根据6Lowpan网关分发的、该出向报文中目的IPv6地址对应的压缩条目，对出向报文中包含的目的IPv6地址进行压缩。

9.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，所述6Lowpan网关包括：

存储单元，用于存储外部IPv6地址压缩映射表；所述外部IPv6地址压缩映射表包括一个以上压缩条目，每个压缩条目包括一个条目标识、一个外部IPv6地址前缀或外部IPv6路由所含前缀信息，所述条目标识全局唯一标识一个压缩条目；

生成单元，用于预先生成外部IPv6地址压缩映射表并存储在存储单元中；

分发单元，用于将外部IPv6地址压缩映射表中的特定压缩条目分发给相应的6Lowpan节点；

压缩单元，用于对于从外部IPv6节点到6Lowpan节点的入向报文，查询存储单元存储的外部IPv6地址压缩映射表中入向报文中源IPv6地址对应的压缩条目，并根据该压缩条目对所述源IPv6地址进行压缩。

10.根据权利要求9所述的系统，其特征在于，所述压缩单元根据该压缩条目对所述源IPv6地址进行压缩时，具体利用所述源IPv6地址对应的压缩条目中的条目标识代替其所标识的所述源IPv6地址的IPv6地址前缀；

所述6Lowpan节点根据出向报文中目的IPv6地址对应的压缩条目，对出向报文中包含的目的IPv6地址进行压缩时，具体利用所述目的IPv6地址对应的压缩条目中的条目标识代替其标识的所述目的IPv6地址的IPv6地址前缀。

11.根据权利要求10所述的系统，其特征在于，所述分发单元将外部IPv6地址压缩映射表中的特定压缩条目分发给相应的6Lowpan节点时，具体根据需要主动将外部IPv6地址压缩映射表中的特定压缩条目分发给相应的6Lowpan节点；或者，响应于接收到6Lowpan节点发送的外部IPv6地址压缩条目请求，从外部IPv6地址压缩映射表中查询相应的压缩条目分发给该6Lowpan节点，所述外部IPv6地址压缩条目请求中包括IPv6地址。

12.根据权利要求11所述的系统，其特征在于，所述分发单元，还用于若从外部IPv6地址压缩映射表中未查询到6Lowpan节点请求的压缩条目，请求生成单元临时生成相应的压缩条目，并将该临时生成的压缩条目分发给该6Lowpan节点；

所述生成单元，还用于将外部IPv6地址压缩条目请求中的IPv6地址视为/64的IPv6地址前缀，临时生成相应的压缩条目并加入外部IPv6地址压缩映射表中。

13.根据权利要求8至12任意一项所述的系统，其特征在于，每个压缩条目中分别包括一个计时器，计时器上设置有计时时长；

所述生成单元，还用于分别利用各压缩条目中的计时器以计时时长对压缩条目进行计时；以及当某一压缩条目中的计时器超时，从外部IPv6地址压缩映射表中删除计时器超时的压缩条目，并指示相应的6Lowpan节点删除该压缩条目。

14.根据权利要求8至12任意一项所述的系统，其特征在于，所述压缩单元，还用于接收到6Lowpan节点发送的出向报文后，从外部IPv6地址压缩映射表中查询该出向报文中目的IPv6地址对应的压缩条目，并根据该压缩条目将该6lowpan出向报文解压缩还原成标准的IPV6报文发送给相应的IPv6节点。

15.根据权利要求8至12任意一项所述的系统，其特征在于，所述6Lowpan网关还包括：

安全单元，用于响应于接收到外部IPv6节点发送的对6Lowpan节点进行访问的入站连接请求，基于预先设置的账号信息对外部IPv6节点进行认证鉴权，并将认证鉴权结果通知生成单元；

所述生成单元，还用于根据安全单元发送的认证鉴权结果，在外部IPv6节点通过认证鉴权后，根据该外部IPv6节点的IPv6地址在外部IPv6地址压缩映射表中生成相应的压缩条目；

所述分发单元，还用于将生成单元生成的压缩条目分发给该外部IPv6节点请求访问的6Lowpan节点。