CN114205334A - 用于路由分组的方法、装置、网关和计算机可读介质 - Google Patents

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Abstract

本公开内容涉及用于路由分组的方法、装置、网关和计算机可读介质。该方法包括：由网关建立与AFTR设备的DS‑Lite隧道以在第一模式下工作，其中，网关能够工作在包括第一模式和第二模式的工作模式下，在第一模式下，网关使用DS‑Lite隧道为IPv4用户设备路由IPv4分组，以及在第二模式下，网关使用其IPv4公网地址为IPv4用户设备路由IPv4分组；以及响应于确定DS‑Lite隧道不可用，由网关将工作模式从第一模式切换到第二模式。通过工作模式的切换，能够在无需人工帮助的情况下继续为IPv4用户设备提供网络服务，快速缓解DS‑Lite隧道故障带来的无法路由IPv4分组的问题，从而可以提高网络服务性能和用户体验。

Description

用于路由分组的方法、装置、网关和计算机可读介质
技术领域
本公开涉及通信网络领域，更具体地，涉及通信网络领域中的用于路由分组的方法、装置、网关和计算机可读介质。
背景技术
随着互联网的发展，IPv4(Internet Protocol Version 4,互联网协议第4版)公网地址正在逐渐耗尽，使得难以在IP网络中部署新的路由设备、服务器和其他网络设备，这严重制约了IP(Internet Protocol,互联网协议)网络的发展。为了克服IPv4公网地址不足的问题，技术人员正在研究IPv6(Internet Protocol Version 6,互联网协议第6版)技术。IPv6技术由于使用比IPv4地址更长的网络地址，几乎能为地球上所有存在的物体分配独一无二的网络地址。
IPv4协议和IPv6协议是两种不同的协议类型，对应着不同的协议栈。支持其中一者的设备并不能在另一协议下通信。现有大部分IP网络是IPv4网络，并且存在大量支持IPv4协议的设备。尽管IPv6技术在近些年得到了长足发展，出现了传输速度更快、网络服务质量更好的IPv6网络和相应的IPv6设备，但是在很长一段时间内，IPv4网络和IPv6网络以及IPv4设备和IPv6设备将共存。
在本文中，仅支持IPv4协议的用户设备/服务器/装置将被称为IPv4用户设备/服务器/装置，仅支持IPv6协议的用户设备/服务器/装置将被称为IPv6用户设备/服务器/装置，既支持IPv6协议又支持IPv4协议的用户设备/服务器/装置将被称为双栈用户设备/服务器/装置。支持相同网络层协议的设备之间可以相互通信，但是支持相同网络层协议的设备可能被具有不同网络层协议的网络间隔开，使得它们难以跨越不同的网络进行通信。例如，当两个IPv4设备之间还存在至少一个IPv6网络时，在这两个IPv4设备之间需传递的IPv4分组难以跨越IPv6网络进行传输。
为了使得IPv4设备能够跨越IPv6网络与另一IPv4设备通信，引入了DS-Lite(DualStack Lite，轻量双协议栈)技术。DS-Lite技术通过利用在用户设备侧的网关和网络侧的AFTR(Address Family Transition Router,地址族转换路由器)设备之间建立的DS-Lite隧道，可以在IPv6网络上路由IPv4分组，从而使得IPv4设备能够跨IPv6网络访问远端的IPv4设备。
由于DS-Lite技术的引入，在用户设备侧具有LAN(Local Area Network，局域网)接口的网关通常可以工作在三种模式中的一种下。这三种模式包括仅IPv4模式、IPv6+DS-Lite模式和双栈模式。在仅IPv4模式下，网关对外的网络侧的接口(例如，WAN(Wide AreaNetwork，广域网)接口)具有IPv4公网地址，并可以直接在IPv4网络上路由IPv4分组。在双栈模式下，网关的WAN接口具有IPv4公网地址和IPv6公网地址，从而可以在IPv4网络上路由IPv4分组并在IPv6网络上路由IPv6分组。在IPv6+DS-Lite模式下，网关的WAN接口仅具有IPv6公网地址，并在IPv6网络中与AFTR设备建立有DS-Lite隧道。通过DS-Lite隧道，可以在IPv6网络中路由IPv4分组，从而实现IPv4设备跨IPv6网络的通信。位于DS-Lite隧道两端的网关和AFTR设备通过向IPv4分组添加IPv6头部和从IPv6分组中去除IPv6头部，可以实现IPv4分组在IPv6网络中的传输。由于在IPv6+DS-Lite模式下，网关仅具有IPv6公网地址，因此可以节省IPv4地址，减轻了IPv4地址短缺的问题。
但是，DS-Lite隧道可能由于各种原因而出现故障，使得难以在IPv6网络中路由任何IPv4分组，从而使得连接到网关的IPv4用户设备无法接受互联网服务。在DS-Lite隧道出现故障的情况下，通常的做法是寻求网络维护人员的帮助，请求他们来人工解决DS-Lite隧道故障问题，这将耗费大量的时间，使得用户断网的时间过长，极大地降低了网络服务性能和用户体验。
因此，希望能够提供一种方式，使得能够自动解决DS-Lite隧道故障引起的上述问题。
发明内容
本公开的一些方面涉及一种用于路由分组的网关。所述网关可以包括：存储器，存储有指令；以及处理器，被配置为执行存储在存储器中的指令以使所述网关执行以下操作。所述操作包括：建立与AFTR设备的DS-Lite隧道以在第一模式下工作，其中，所述网关能够工作在包括第一模式和第二模式的工作模式下，在第一模式下，所述网关使用所述DS-Lite隧道为IPv4用户设备路由IPv4分组，以及在第二模式下，所述网关使用所述网关的IPv4公网地址为IPv4用户设备路由IPv4分组；以及响应于确定所述DS-Lite隧道不可用，将工作模式从第一模式切换到第二模式。
在一些实施例中，在将工作模式从第一模式切换到第二模式的过程中，网关可以向网络侧请求IPv4公网地址，并使用由网络侧分配的IPv4公网地址为IPv4用户设备路由IPv4分组。
在一些实施例中，网关可以周期性地检测不可用的所述DS-Lite隧道是否恢复为可用，并在所述DS-Lite隧道恢复为可用的情况下，将工作模式从第二模式切换到第一模式。
在一些实施例中，网关可以在将工作模式从第二模式切换到第一模式之后，释放在第二模式中使用的IPv4公网地址。
在一些实施例中，网关可以基于确定所述DS-Lite隧道的建立失败，来确定所述DS-Lite隧道不可用。
在一些实施例中，网关可以基于在预定时间内未接收到来自AFTR设备的分组，来确定所述DS-Lite隧道不可用。
本公开的其他方面涉及一种用于路由分组的方法、装置以及非暂态计算机可读介质。它们均可以实现上述网关可执行的操作。
附图说明
为了更好地理解本公开，并示出如何实现本公开，现在将以举例的方式参照附图描述，其中：
图1是根据本公开实施例的实现DS-Lite技术的网络的示意图。
图2是根据本公开实施例的图1中的网关的示例性配置框图。
图3是根据本公开实施例的用于路由分组的方法的流程图。
图4是根据本公开实施例的用于路由分组的另一方法的流程图。
图5是根据本公开实施例的DS-Lite隧道建立失败的情况下的用于路由分组的方法的流程图。
图6是根据本公开实施例的DS-Lite隧道在使用过程中出现故障的情况下的用于路由分组的方法的流程图。
具体实施方式
参考附图进行以下详细描述，并且提供以下详细描述以帮助全面理解本公开的各种示例实施例。以下描述包括各种细节以帮助理解，但是这些细节仅被认为是示例，而不是为了限制本公开，本公开是由随附权利要求及其等同内容限定的。在以下描述中使用的词语和短语仅用于能够清楚一致地理解本公开。另外，为了清楚和简洁起见，可能省略了对公知的结构、功能和配置的描述。本领域普通技术人员将认识到，在不脱离本公开的精神和范围的情况下，可以对本文描述的示例进行各种改变和修改。
首先，参考图1描述根据本公开实施例的利用DS-Lite技术的网络100的示意图。
在网络100中，IPv4用户设备110可以通过IPv4私有网络120连接到用户设备侧的网关130。IPv4用户设备110可以是台式电脑、笔记本电脑、平板电脑、智能手机、智能家电或其他启用互联网的信息处理设备。网关130可以是接入点、路由器、B4(Basic BridgingBroadband，基本桥接宽带)设备或其他支持DS-Lite技术的互联网接入设备。
在图2中示出了根据本公开实施例的网关130的示例性配置框图。
尽管在本文中将其称为网关，但是网关130可以例如是可以组合调制解调器、接入点和/或路由器的功能的硬件电子设备。本公开还设想网关130可以包括但不限于能够解码音频/视频内容并播放OTT或MSO提供的内容的智能媒体设备(SMD)或IP/QAM机顶盒(STB)的功能。
如图2所示，网关130包括用户接口20、网络接口(例如LAN接口)21、电源22、WAN接口23、存储器24和控制器26。用户接口20可以包括但不限于推动按钮、键盘、小键盘、LCD、CRT、TFT、LED、HD或其他类似显示设备，包括具有触摸屏能力的显示设备，以允许用户和网关130之间的交互。网络接口21可以包括各种网卡以及以软件和/或硬件实施的电路，以使得能够使用一个或多个无线协议来实现与无线扩展器设备和用户设备的通信，所述无线协议例如是任何IEEE 802.11Wi-Fi协议、蓝牙协议、蓝牙低功耗(BLE)、或根据无线技术标准工作以使用任何许可或未许可频段在短距离上交换数据的任何短距离协议、RF4CE协议、ZigBee协议、Z波协议或IEEE802.15.4协议，所述许可或未许可频段例如是市民宽带无线电服务(CBRS)频段、2.4GHz频段、5GHz频段、或6GHz频段。
电源22通过内部总线27向网关130的内部组件供电。电源22可以是独立式电源，例如电池组，其具有通过连接到插座(例如，直接或通过其他设备)的电气充电器供电的接口。电源22还可以包括可拆卸以允许替换的可充电电池，例如NiCd、NiMH、Li离子或Li聚合物电池。如果网关130是调制解调器或网关设备，则其可以包括WAN接口23，WAN接口23可以包括各种网卡以及以软件和/或硬件实现的电路，以实现网关设备与互联网服务提供商或多个系统运营商(MSO)之间的通信。
存储器24包括单个存储器或一个或多个存储器或存储器位置，包括但不限于随机存取存储器(RAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、只读存储器(ROM)、EPROM、EEPROM、ROM、闪存、FPGA的逻辑块、硬盘或存储器层次结构的任何其他各层。存储器24可以用于存储任何类型的指令、软件或算法，包括用于控制网关130的一般功能和操作的软件25。
控制器26控制网关130的一般操作，并执行与网络中的其他设备(例如扩展器和用户设备)有关的管理功能。控制器26可以包括但不限于CPU、硬件微处理器、硬件处理器、多核处理器、单核处理器、微控制器、专用集成电路(ASIC)、DSP、或根据本公开中描述的实施例的能够执行用于控制AP 110的操作和功能的任何类型的指令、算法或软件的其他类似处理设备。处理器26可以包括在计算系统中执行功能的数字电路、模拟电路、或混合信号(模拟和数字的组合)电路的各种实现。控制器26可以包括例如诸如集成电路(IC)之类的电路、单个处理器核的部分或电路、整个处理器核、单个处理器、诸如现场可编程门阵列(FPGA)之类的可编程硬件设备、和/或包括多个处理器的系统。
可以使用内部总线27在网关130的组件(例如20-22、24和26)之间建立通信。
返回图1，网关130通过具有IPv6地址的WAN接口连接到IPv6网络，并与AFTR设备150在IPv6网络上建立有DS-Lite隧道140(也可以被称为IPv4 over IPv6隧道)。网关130在从它的LAN接口接收到由IPv4用户设备发送的IPv4分组之后，对IPv4分组执行添加IPv6头部、地址映射等现有操作，可以将IPv4分组转换为能够经由IPv6网络发送给AFTR设备150的IPv6分组，并将其从网关130的WAN接口经由DS-Lite隧道140传输到AFTR设备150。AFTR设备150通过对该IPv6分组执行解封装、地址映射等现有操作，可以得到IPv4分组，并将该IPv4分组通过IPv4网络160传输到IPv4用户设备110想访问的IPv4服务器170。
反过来，IPv4服务器170试图向IPv4用户设备110发送的IPv4分组首先经由IPv4网络160到达AFTR设备150。AFTR设备150通过对该IPv4分组执行添加IPv6头部、地址映射等现有操作，可以将IPv4分组转换为经由IPv6网络发送给网关130的IPv6分组，并通过DS-Lite隧道140发送到网关130。网关130对接收到的IPv6分组执行解封装、地址映射等现有操作，可以得到发送给IPv4用户设备110的IPv4分组，由此通过IPv4私有网络120发送到IPv4用户设备110。
网关130的与IPv4私有网络120连接的LAN接口可以具有IPv4私有地址，从而可以在IPv4私有网络上与具有不同IPv4私有地址的IPv4用户设备110通信。网关130对外的WAN接口可以具有IPv6公网地址，从而可以经由IPv6网络传输IPv6分组，并可以借助于DS-Lite隧道在IPv6网络上传输IPv4分组。由于网关130在不具有IPv4公网地址的情况下也能通过DS-Lite隧道路由IPv4分组，所以IPv4公网地址对于网关130不是必需的，从而可以节省IPv4地址空间。
尽管未在图1中示出，但本领域技术人员可以理解，网关130还可以通过其他LAN接口连接到IPv6局域网，从而为IPv6用户设备提供互联网服务。网关130从IPv6用户设备接收的IPv6分组，可以直接通过网关130的WAN接口发送到IPv6网络以访问IPv6设备，而无需经过AFTR设备150。
当DS-Lite隧道140出现故障而不可用时，网关130将无法为IPv4用户设备110在IPv6网络上路由IPv4分组，使得IPv4用户设备110无法接受互联网服务。
为了自动解决该问题以避免网络服务性能和用户体验的下降，可以执行图3所示的根据本公开实施例的用于路由分组的方法300。在方法300的描述中，将参考图1所示的网络100来进行详细说明。
在S310中，由网关建立与AFTR设备的DS-Lite隧道以在第一模式下工作。网关具有包括第一模式和第二模式的多种工作模式。在第一模式下，网关使用DS-Lite隧道为IPv4用户设备路由IPv4分组，以及在第二模式下，网关使用网关的IPv4公网地址为IPv4用户设备路由IPv4分组。
例如，网关130可以通过使用现有的DS-Lite技术与AFTR设备150建立DS-Lite隧道140，从而试图在诸如IPv6+DS-Lite模式的第一模式下操作。在第一模式下，网关130可以不具有IPv4公网地址而仅具有IPv6地址，从而既可以通过DS-Lite隧道140路由IPv4分组，又可以节省IPv4地址空间，另外还不影响对IPv6用户设备的服务。
在S320中，响应于确定S310中的DS-Lite隧道不可用，由网关将工作模式从第一模式切换到第二模式。
根据本公开的实施例，网关130可能在建立DS-Lite隧道的过程中发现DS-Lite隧道没有成功建立，从而确定DS-Lite隧道不可用。例如，网关130可以使用AFTR服务器150的域名向DNS(Domain Name Server，域名服务器)服务器查询AFTR服务器150的IPv6地址。但是，由于超时、分组丢失等原因，网关130可能没有从DNS服务器接收到AFTR服务器150的IPv6地址，从而无法建立DS-Lite隧道。或者，网关130可能在自身启动的过程中，由于DS-Lite隧道建立进程和其他进程发生了时序错误等，导致DS-Lite隧道建立进程无法继续进行，进而与DS-Lite隧道相关的参数出现错误，从而确定DS-Lite隧道建立失败。
根据本公开的实施例，网关130也可以基于在预定时间内未接收到来自AFTR设备150的消息，确定DS-Lite隧道不可用。例如，网关130可以向AFTR设备150发送需要其响应的某分组，但在预定时间(例如1分钟、3分钟、5分钟、10分钟等)内未收到AFTR设备140响应于该分组返回的分组，从而确定DS-Lite隧道出现故障。或者，网关130和AFTR设备150之间存在数据传输，但是距离最后一次从AFTR设备150接收到分组时起经过了预定时间(例如10分钟、20分钟等)仍未接收到任何新的分组，那么确定DS-Lite隧道出现故障，这可能是由于AFTR设备150出现故障而不能正常工作等原因造成的。
当DS-Lite隧道出现故障而无法使用时，为了继续向IPv4用户设备110提供路由服务，网关130可以从诸如IPv6+DS-Lite模式的第一模式切换到诸如双栈模式的第二模式。
例如，网关130可以向网络侧请求IPv4公网地址。当网关130接收到网络侧分配的IPv4公网地址之后，可以通过该IPv4公网地址为IPv4用户设备路由IPv4分组。举例来说，当网关130是线缆调制解调器时，它对应的局端设备是CMTS(Cable Modem Terminal System，线缆调制解调器终端系统)。响应于线缆调制解调器发送的请求分配IPv4公网地址的消息，CMTS可以从空闲的IPv4公网地址空间中选择一个地址分配给网关130，从而网关130可以通过具有该地址的WAN接口来直接路由IPv4分组。
在第二模式下，网关130不仅可以具有IPv4公网地址以路由IPv4分组，还可以具有IPv6公网地址以路由IPv6分组。这些分组的路由都不需要经过DS-Lite隧道140。
根据上述技术方案，当网关确定DS-Lite隧道不可用时，网关可以自动从当前的使用DS-Lite隧道路由IPv4分组的第一模式切换到使用网关自己的IPv4公网地址路由IPv4分组的第二模式。通过工作模式的切换，能够在无需人工帮助的情况下继续为IPv4用户设备提供网络服务，快速缓解DS-Lite隧道故障带来的无法路由IPv4分组的问题，由此可以提高网络服务性能和用户体验。
相比于传统技术需要耗费大量时间来人工处理隧道故障问题而继续提供IPv4分组的路由服务的情况，本公开实施例的方法借助于网关130的工作模式的自动切换，仅需要大约2分钟就能快速恢复对IPv4分组的路由，这极大地避免了隧道故障对IPv4用户设备的网络服务产生的不利影响。
在图4中示出了根据本公开实施的用于路由分组的另一方法400的流程图。方法400中的S410和S420与方法300中的S310和S320基本相同，在此不再赘述。方法400和300的不同之处在于，网关130还会进一步检测不可用的DS-Lite隧道是否恢复为可用，并在恢复为可用的情况下采取进一步的操作。在方法400的描述中，仍然参考图1的示意图进行详细说明。
在S430中，网关130周期性地检测不可用的DS-Lite隧道140是否恢复为可用。
例如，网关130可以周期性地经由DS-Lite隧道140向AFTR设备150发送请求其应答的消息，当接收到来自AFTR设备150的响应之后，确定出现故障的DS-Lite隧道140恢复为可用。这可能是由于网关130周期性重启DS-Lite隧道建立进程而成功建立DS-Lite隧道导致的，也可能是由于AFTR设备150恢复正常运行导致的，等等。
在S440中，在网关130确定DS-Lite隧道140恢复为可用的情况下，网关130将工作模式从第二模式切换到第一模式。
当DS-Lite隧道140恢复为可用时，网关130可以通过DS-Lite技术路由IPv4分组以为IPv4用户设备提供路由服务。于是，网关130可以从诸如双栈模式的第二模式切换到诸如IPv6+DS-Lite模式的第一模式。
在S450中，网关130释放在第二模式中使用的IPv4公网地址。
在处于第一模式下的网关130能够通过DS-Lite隧道路由IPv4分组的情况下，IPv4公网地址对于网关130而言不再是必需的。于是，为了节省有限的IPv4地址空间，网关130可以向网络侧发送消息，以表明它在第二模式中使用的IPv4公网地址不再需要，从而可以指示网络侧在需要时将其分配给其他设备。或者，网络侧可以检测到分配给网关130的IPv4公网地址在预定时间内没有被使用，于是确定网关130已经释放了该地址，从而可以将该地址分配给其他设备。
通过IPv4公网地址的分配和释放，可以增加IPv4公网地址的使用效率，从而既能够利用IPv4公网地址来处理DS-Lite隧道故障而无法路由IPv4分组的问题，又能够避免IPv4公网地址被无效占用。
在图5中，结合DS-Lite隧道建立失败的例子来描述根据本公开实施例的路由分组的方法500的流程图。
在S510中，网关130以诸如IPv6+DS-lite模式的第一模式启动。该模式的启动，可以通过系统运营商在配置文件中设置启动时采用的模式来实现。在第一模式下，网关130可以通过它自己的IPv6公网地址路由IPv6分组，并在不具有IPv4公网地址的情况下通过DS-Lite隧道路由IPv4分组。
在S520中，网关130确定DS-Lite隧道功能被启用。
在S530中，网关130向DNS服务器505发送携带有AFTR设备150的域名的DNS查询消息，以请求AFTR设备150的IPv6公网地址。
在S540中，网关130接收DNS服务器505发送的DNS响应消息，其中携带有AFTR设备150的IPv6公网地址。
在S550中，网关130基于AFTR设备150的IPv6公网地址，与AFTR设备150建立DS-Lite隧道。
在建立DS-Lite隧道的过程中，可能由于网关130自身进程执行的时序问题出错，或者AFTR设备没有正确响应建立请求等原因，而没有成功建立DS-Lite隧道。也有可能在S540中由于超时、丢包等原因，网关130没有收到来自DNS服务器505的DNS响应消息，从而无法得知AFTR设备150的IPv6公网地址，使得S550不被执行，这同样导致DS-Lite隧道建立失败。
在S560中，网关130确定DS-Lite隧道是否成功建立。例如，网关可以通过查询与DS-Lite隧道状态有关的进程参数，来确定DS-Lite隧道是否成功建立。举例来说，当与启动DS-Lite隧道功能有关的参数Device.DSLite.Enable为真、与DS-lite隧道状态有关的参数Device.DSLite.InterfacesSettings.1.Status为假时，确定DS-Lite隧道建立失败。
当DS-Lite隧道成功建立时，网关130在第一模式下进行工作。
反之，当DS-Lite隧道没有成功建立时，网关130从第一模式切换到诸如双栈模式的第二模式，从而通过从网络侧获得的IPv4公网地址路由IPv4分组，并通过自己本来具有的IPv6公网地址路由IPv6分组。
之后，网关130可以检测DS-Lite隧道是否恢复为可用。在DS-Lite隧道恢复为可用时，网关130可以从第二模式切换回第一模式，并可以释放IPv4公网地址，从而节省IPv4地址空间。
在图6中，结合DS-Lite隧道在使用过程中出现故障的例子来描述根据本公开实施例的路由分组的方法600的流程图。
在S610中，网关130在诸如IPv6+DS-lite模式的第一模式下工作。此时，网关仅具有IPv6公网地址，通过与AFTR设备150的DS-Lite隧道140路由IPv4分组。IPv4用户设备110能够通过网关130和AFTR设备150之间的DS-Lite隧道140跨IPv6网络与IPv4服务器170进行通信。
在S620中，网关130经由DS-Lite隧道140向AFTR设备150发送请求其应答的消息。例如，网关130可以在封装有IPv4分组的IPv6头部中附加请求AFTR设备150进行应答的标志位。当AFTR设备150检测到该标志位时，向网关130传输响应消息。
在S630中，网关130确定未接收到来自AFTR设备150的响应消息，从而确定DS-Lite隧道140出现故障。
在S640中，网关130将工作模式从第一模式切换到诸如双栈模式的第二模式。
在S650中，网关130向作为网络服务提供商网络的局端设备的CMTS 605请求IPv4公网地址。
在S660中，网关130接收由CMTS 605发送的IPv4公网地址。
在S670中，网关130利用IPv4公网地址路由IPv4分组，从而在DS-Lite隧道不可用的情况下仍能提供IPv4路由服务。
在S680中，网关130周期性地检测DS-Lite隧道是否恢复为可用。例如，网关130可以周期性重启与AFTR设备150建立DS-Lite隧道的进程。或者，网关130可以周期性向AFTR设备150发送请求其应答的消息。
在S690中，网关130确定DS-Lite隧道恢复为可用，于是将工作模式从第二模式切换回第一模式。
在S695中，网关130释放它在第二模式中使用的IPv4公网地址。例如，网关130可以发消息向CMTS 605通知它不再使用分配给它的IPv4公网地址。
通过执行上述方法，无论何时出现DS-Lite隧道故障，网关通过工作模式的切换，能够在无需人工帮助的情况下继续为IPv4用户设备提供网络服务，快速缓解DS-Lite隧道故障带来的无法路由IPv4分组的问题，从而可以提高网络服务性能和用户体验。在DS-Lite隧道恢复为可用的情况下，网关通过工作模式的进一步切换，可以释放IPv4公网地址，从而节省IPv4地址空间，提高IPv4公网地址的使用效率。
本公开可以被实现为装置、系统、集成电路和非瞬时性计算机可读介质上的计算机程序的任何组合。可以将一个或多个处理器实现为执行本公开中描述的部分或全部功能的集成电路(IC)、专用集成电路(ASIC)或大规模集成电路(LSI)、系统LSI，超级LSI或超LSI组件。
本公开包括软件、应用程序、计算机程序或算法的使用。可以将软件、应用程序、计算机程序或算法存储在非瞬时性计算机可读介质上，以使诸如一个或多个处理器的计算机执行上述步骤和附图中描述的步骤。例如，一个或多个存储器以可执行指令存储软件或算法，并且一个或多个处理器可以关联执行该软件或算法的一组指令，以根据本公开中描述的实施例在任何数量的无线网络中避免DS-Lite隧道故障导致的无法路由IPv4分组的问题。
软件和计算机程序(也可以称为程序、软件应用程序、应用程序、组件或代码)包括用于可编程处理器的机器指令，并且可以以高级过程性语言、面向对象编程语言、功能性编程语言、逻辑编程语言或汇编语言或机器语言来实现。术语“计算机可读介质”是指用于向可编程数据处理器提供机器指令或数据的任何计算机程序产品、装置或设备，例如磁盘、光盘、固态存储设备、存储器和可编程逻辑设备(PLD)，包括将机器指令作为计算机可读信号来接收的计算机可读介质。
举例来说，计算机可读介质可以包括动态随机存取存储器(DRAM)、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可擦只读存储器(EEPROM)、紧凑盘只读存储器(CD-ROM)或其他光盘存储设备、磁盘存储设备或其他磁性存储设备，或可以用于以指令或数据结构的形式携带或存储所需的计算机可读程序代码以及能够被通用或专用计算机或通用或专用处理器访问的任何其它介质。如本文中所使用的，磁盘或盘包括紧凑盘(CD)、激光盘、光盘、数字多功能盘(DVD)、软盘和蓝光盘，其中磁盘通常以磁性方式复制数据，而盘则通过激光以光学方式复制数据。上述的组合也包括在计算机可读介质的范围内。
在一个或多个实施例中，词语“能”、“能够”、“可操作为”或“配置为”的使用是指被设计成能够以指定方式使用的一些装置、逻辑、硬件和/或元件。提供本公开的主题作为用于执行本公开中描述的特征的装置、系统、方法和程序的示例。但是，除了上述特征之外，还可以预期其他特征或变型。可以预期的是，可以用可能代替任何上述实现的技术的任何新出现的技术来完成本公开的部件和功能的实现。
另外，以上描述提供了示例，而不限制权利要求中阐述的范围、适用性或配置。在不脱离本公开的精神和范围的情况下，可以对所讨论的元件的功能和布置进行改变。各种实施例可以适当地省略、替代或添加各种过程或部件。例如，关于某些实施例描述的特征可以在其他实施例中被结合。
类似地，虽然在附图中以特定次序描绘了操作，但是这不应该被理解为要求以所示的特定次序或者以顺序次序执行这样的操作，或者要求执行所有图示的操作以实现所希望的结果。在某些情况下，多任务处理和并行处理可以是有利的。

Claims (20)

1.一种用于路由分组的网关，包括：
存储器，存储有指令；以及
处理器，被配置为执行存储在存储器中的指令以使所述网关执行以下操作：
建立与AFTR设备的DS-Lite隧道以在第一模式下工作，其中，所述网关能够工作在包括第一模式和第二模式的工作模式下，在第一模式下，所述网关使用所述DS-Lite隧道为IPv4用户设备路由IPv4分组，以及在第二模式下，所述网关使用所述网关的IPv4公网地址为IPv4用户设备路由IPv4分组；以及
响应于确定所述DS-Lite隧道不可用，将工作模式从第一模式切换到第二模式。
2.根据权利要求1所述的网关，其中，所述处理器进一步被配置为执行存储在存储器中的指令以使所述网关执行以下操作：
向网络侧请求IPv4公网地址；以及
使用由网络侧分配的IPv4公网地址为IPv4用户设备路由IPv4分组。
3.根据权利要求1所述的网关，其中，所述处理器进一步被配置为执行存储在存储器中的指令以使所述网关执行以下操作：
周期性地检测不可用的所述DS-Lite隧道是否恢复为可用；以及
在所述DS-Lite隧道恢复为可用的情况下，将工作模式从第二模式切换到第一模式。
4.根据权利要求3所述的网关，其中，所述处理器进一步被配置为执行存储在存储器中的指令以使所述网关执行以下操作：
在将工作模式从第二模式切换到第一模式之后，释放在第二模式中使用的IPv4公网地址。
5.根据权利要求1所述的网关，其中，在第一模式和第二模式中的每个模式下，所述网关使用IPv6公网地址为IPv6用户设备路由IPv6分组。
6.根据权利要求1所述的网关，其中，所述处理器进一步被配置为执行存储在存储器中的指令以使所述网关执行以下操作：
基于确定所述DS-Lite隧道的建立失败，确定所述DS-Lite隧道不可用。
7.根据权利要求1所述的网关，其中，所述处理器进一步被配置为执行存储在存储器中的指令以使所述网关执行以下操作：
基于在预定时间内未接收到来自AFTR设备的分组，确定所述DS-Lite隧道不可用。
8.一种用于路由分组的方法，包括：
由网关建立与AFTR设备的DS-Lite隧道以在第一模式下工作，其中，所述网关能够工作在包括第一模式和第二模式的工作模式下，在第一模式下，所述网关使用所述DS-Lite隧道为IPv4用户设备路由IPv4分组，以及在第二模式下，所述网关使用所述网关的IPv4公网地址为IPv4用户设备路由IPv4分组；以及
响应于确定所述DS-Lite隧道不可用，由所述网关将工作模式从第一模式切换到第二模式。
9.根据权利要求8所述的方法，其中，由所述网关将工作模式从第一模式切换到第二模式包括：
由所述网关向网络侧请求IPv4公网地址；以及
由所述网关使用由网络侧分配的IPv4公网地址为IPv4用户设备路由IPv4分组。
10.根据权利要求8所述的方法，进一步包括：
由所述网关周期性地检测不可用的所述DS-Lite隧道是否恢复为可用；以及
在所述DS-Lite隧道恢复为可用的情况下，由所述网关将工作模式从第二模式切换到第一模式。
11.根据权利要求10所述的方法，进一步包括：
在将工作模式从第二模式切换到第一模式之后，由所述网关释放在第二模式中使用的IPv4公网地址。
12.根据权利要求8所述的方法，其中，在第一模式和第二模式中的每个模式下，所述网关使用IPv6公网地址为IPv6用户设备路由IPv6分组。
13.根据权利要求8所述的方法，其中，所述确定所述DS-Lite隧道不可用包括：
基于确定所述DS-Lite隧道的建立失败，由所述网关确定所述DS-Lite隧道不可用。
14.根据权利要求8所述的方法，其中，所述确定所述DS-Lite隧道不可用包括：
基于在预定时间内未接收到来自AFTR设备的分组，由所述网关确定所述DS-Lite隧道不可用。
15.一种非暂态计算机可读介质，存储有指令，所述指令在被处理器执行时使处理器执行包括以下的操作：
建立与AFTR设备的DS-Lite隧道以在第一模式下工作，其中，所述网关能够工作在包括第一模式和第二模式的工作模式下，在第一模式下，所述网关使用所述DS-Lite隧道为IPv4用户设备路由IPv4分组，以及在第二模式下，所述网关使用所述网关的IPv4公网地址为IPv4用户设备路由IPv4分组；以及
响应于确定所述DS-Lite隧道不可用，将工作模式从第一模式切换到第二模式。
16.根据权利要求15所述的非暂态计算机可读介质，其中，所述指令在被处理器执行时使处理器进一步执行包括以下的操作：
向网络侧请求IPv4公网地址；以及
使用由网络侧分配的IPv4公网地址为IPv4用户设备路由IPv4分组。
17.根据权利要求15所述的非暂态计算机可读介质，其中，所述指令在被处理器执行时使处理器进一步执行包括以下的操作：
周期性地检测不可用的所述DS-Lite隧道是否恢复为可用；以及
在所述DS-Lite隧道恢复为可用的情况下，将工作模式从第二模式切换到第一模式。
18.根据权利要求17所述的非暂态计算机可读介质，其中，所述指令在被处理器执行时使处理器进一步执行包括以下的操作：
在将工作模式从第二模式切换到第一模式之后，释放在第二模式中使用的IPv4公网地址。
19.根据权利要求15所述的非暂态计算机可读介质，其中，所述指令在被处理器执行时使处理器进一步执行包括以下的操作：
基于确定所述DS-Lite隧道的建立失败，确定所述DS-Lite隧道不可用；和/或
基于在预定时间内未接收到来自AFTR设备的分组，确定所述DS-Lite隧道不可用。
20.一种用于路由分组的装置，包括用于执行根据权利要求8至14中任一项所述的方法的步骤的部件。
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