ES2569392T3 - Método, sistema y dispositivo de reenvío de paquetes de datos - Google Patents

Método, sistema y dispositivo de reenvío de paquetes de datos Download PDF

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Abstract

Un método para reenviar un paquete de datos, que comprende: la recepción (S100), por un dispositivo de Traducción de Direcciones de Red de Grado de Portador, CGN, de un primer paquete de datos reenviado por una pasarela de acceso; la determinación (S200), por el dispositivo CGN, de si el primer paquete de datos es un paquete de Protocolo Internet, versión 4, IPv4, o un paquete de túnel de Protocolo Internet de versión 6, denominado IPv6-over-IPv4; el reenvío (S300), por el dispositivo CGN, del primer paquete de datos hacia una red IPv4 si el primer paquete de datos es un paquete IPv4; y la desencapsulación (S400), por el dispositivo CGN, del primer paquete de datos hacia un primer paquete IPv6 y el envío del primer paquete IPv6 hacia una red IPv6 si el primer paquete de datos es un paquete de túnel IPv6-over- IPv4; en donde el reenvío (S300) del primer paquete de datos a la red IPv4 si el primer paquete de datos es un paquete IPv4, comprende: la sustitución (S12), por el dispositivo CGN, de una primera dirección IPv4 privada en el primer paquete de datos con una dirección IPv4 pública; y el reenvío (S12), por el dispositivo CGN, del primer paquete de datos que incluye la dirección IPv4 pública hacia la red IPv4.

Description

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DESCRIPCION
Metodo, sistema y dispositivo de reenvfo de paquetes de datos CAMPO DE LA INVENCION
La presente invencion se refiere a una tecnologfa de comunicaciones de redes y mas en particular, a un metodo para reenviar un paquete de datos, un sistema y un dispositivo.
ANTECEDENTES DE LA INVENCION
Con el desarrollo de tecnologfas de comunicaciones, las redes informaticas entran en todos los aspectos de las vidas humanas. La red Internet de segunda generacion basada en el Protocolo Internet version 4 (IPv4) se convierte en un denominado 'cuello de botella' de lanzamiento de servicios de redes como recursos de direcciones IPv4 que estan a punto de agotarse a corto plazo. Por ello, el Equipo de Ingeniena de Internet, Internet Engineering Task Force (IETF) proporciona una serie de medios tecnologicos para desacelerar efectivamente el agotamiento de direcciones IPv4, que incluye: Espacio de Direcciones IP Privadas; Asignacion Dinamica de Direcciones IP; Mascara de Sub-red de Longitud Variable; Enrutamiento entre dominios sin clases (CIDR) y Traduccion de Direcciones y Puertos de Redes/Traduccion de Direcciones de Redes (NAT/NAPT). Con el desarrollo de los sistemas multimedia IP y la Red de la Siguiente Generacion (NGN) en 3G y la tendencia de desarrollo de la denominada todo IP, necesita consumirse una gran cantidad de direcciones IP, lo que fuerza a facilitar el uso comercial del protocolo Internet version 6 (IPv6). Sin embargo, la transicion desde la IPv4 a la IPv6 implica una gran cantidad de trabajo de sistemas de actualizacion y modificacion de hosts y enrutadores, lo que es imposible de realizarse a corto plazo, con lo que deberan coexistir las direcciones IPv4 e IPv6 a largo plazo. Por consiguiente, como utilizar completamente la red IPv4 existente para aumentar gradualmente el despliegue de la red IPv6 y realizar la comunicacion es un objetivo de este sector.
El documento de SHIRASAKI Y ET AL: “NAT444 con Direccion Compartida ISP; draft-shirasaki-nat444-isp-shared- add-r-00.txt”, NAT444 con direccion compartida ISP; draft-shirasaki-nat444-isp-shared-add-r-00. TXT, INTERNET ENGINEERING TASK FORCE, IETF; STANDARDWORKINGDRAFT, INTERNET SOCIETY (ISOC), 4 RUE DES FALAISES CH-1205 GINEBRA, SUIZA, 27 octubre 2008 (), XP015059912 describe un modelo de red con direccion compartida ISP y NAT de grado de portador (CGN) denominado NAT444. NAT444 es el unico sistema que no requiere la sustitucion del Equipo de Instalaciones del Cliente (CPE) aunque se haya agotado la direccion IPv4. No obstante, debe hacerse constar que NAT444 tiene importantes restricciones, esto es, limita el numero de sesiones por CPE de modo que aplicaciones ricas tales como AJAX y RSS no pueden funcionar adecuadamente. En consecuencia, IPv6 que esta libre de dicha dificultad ha de introducirse en la red al mismo tiempo. Dicho de otro modo, NAT444 es solamente una herramienta para hacer mas facil la aceptacion de la transicion de IPv6. Esta disenado para el momento en que coexistan IPv4 e IPv6.
El documento de DURAND COMCAST R. DROMS CISCO B. HABERMAN JHUAPL J. WOODYATT APPLE A titulado: “Despliegues de banda ancha de tipo de doble apilamiento para despues del agotamiento de IPv4”; draft- durand-softwire-dual-stack-lite-01.txt”, “DESPLIEGUES DE BANDA ANCHA DE TIPO DE DOBLE APILAMIENTO PARA DESPUES DEL AGOTAMIENTO DE IPV4”; DRAFT-DURAND-SOFTWIRE-DUAL-STACK-LITE-01.TXT”, INTERNET ENGINEERING TASK FORCE, IETF; STANDARDWORKINGDRAFT, INTERNET SOCIETY (ISOC), 4 RUE DES FALAISES CH-1205 GINEBRA, SUIZA, n° 1, 3 noviembre 2008 (), XP015057593 vuelve a recurrir al modelo de apilamiento dual e introduce la tecnologfa de apilamiento dual destinada a adaptar mejor los costes y beneficios del despliegue de IPv6. La tecnologfa de apilamiento dual proporcionara el puente necesario entre los dos protocolos, ofreciendo una ruta de evolucion de la red Internet despues del agotamiento de la direccion IANA IPv4.
SUMARIO DE LA INVENCION
En consecuencia, las formas de realizacion de la presente invencion estan destinadas a un metodo para reenviar un paquete de datos, un dispositivo de Traduccion de Direcciones de Red de Grado de Portador (CGN), un sistema de comunicaciones que comprende el dispositivo CGN y una pasarela de acceso y un producto de programa informatico, con el fin de resolver problemas tecnicos de la utilizacion completa de la red IPv4, aumentando gradualmente el despliegue de la red IPv6 y para realizar la comunicacion correspondiente.
En conformidad con un primer aspecto de las formas de realizacion de la presente invencion, un metodo para el reenvfo de paquetes de datos incluye:
la recepcion, por un dispositivo de Traduccion de Direcciones de Red de Grado de Portador, CGN, de un primer paquete de datos reenviado mediante una pasarela de acceso;
la determinacion, por el dispositivo CGN, de si el primer paquete de datos es un paquete de Protocolo Internet version 4, IPv4, o un paquete de tunel IPv6-over-IPv4 del Protocolo Internet version 6;
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el reenvfo, por el dispositivo CGN, del primer paquete de datos a una red IPv4 si el primer paquete de datos es un paquete IPv4; y
la desencapsulacion, por el dispositivo CGN, del primer paquete de datos a un primer paquete IPv6 y el envfo del primer paquete IPv6 a una red IPv6 si el primer paquete de datos es un paquete de tunel IPv6-over-IPv4;
en donde el reenvfo del primer paquete de datos hacia la red IPv4 si el primer paquete de datos es un paquete IPv4 comprende:
la sustitucion, por el dispositivo CGN, de una primera direccion IPv4 privada en el primer paquete de datos con una direccion IPv4 publica; y
el reenvfo, por el dispositivo CGN, del primer paquete de datos que incluye la direccion IPv4 publica hacia la red IPv4.
En conformidad con otro aspecto de las formas de realizacion de la presente invencion, un sistema de comunicaciones incluye un dispositivo CGN y una pasarela de acceso, incluyendo el dispositivo CGN:
un modulo de recepcion, configurado para recibir un primer paquete de datos reenviado por una pasarela de acceso;
un modulo de determinacion, configurado para determinar si el primer paquete de datos es un paquete de Protocolo Internet version 4, IPv4, o un paquete de tunel IPv6-over-IPv4 del Protocolo Internet version 6;
un primer modulo de comunicaciones, configurado para reenviar el primer paquete de datos hacia la red IPv4 si el primer modulo de determinacion determina que el primer paquete de datos es un paquete IPv4; y
un segundo modulo de comunicaciones, configurado para la desencapsulacion del primer paquete de datos hacia un primer paquete IPv6 si el modulo de determinacion determina que el primer paquete de datos es un paquete de tunel IPv6-over-IPv4 y para enviar el primer paquete IPv6 hacia una red IPv6;
en donde el primer modulo de comunicaciones comprende:
un modulo de traduccion de direccion IPv4, configurado para sustituir una direccion IPv4 privada incluida en el primer paquete de datos con una direccion IPv4 publica; y
un modulo de envfo, configurado para reenviar el primer paquete de datos que incluye la direccion IPv4 publica hacia la red IPv4; y
la pasarela de acceso esta configurada para recibir el primer paquete de datos procedente de un cliente, y para determinar si el primer paquete de datos es un paquete o un paquete IPv6; para reenviar el primer paquete de datos al dispositivo CGN si el primer paquete de datos es un paquete IPv4; para la encapsulacion del primer paquete de datos a un paquete de tunel IPv6-over-IPv4 si el primer paquete de datos es un paquete IPv6, y para enviar el paquete de tunel IPv6-over-IPv4 al dispositivo CGN por intermedio del tunel IPv6-over-IPv4.
En conformidad con otro aspecto de las formas de realizacion de la presente invencion, un dispositivo CGN incluye:
un modulo de recepcion, configurado para recibir un primer paquete de datos reenviado por una pasarela de acceso;
un modulo de determinacion, configurado para determinar si el primer paquete de datos es un paquete de Protocolo Internet version 4, IPv4, o un paquete de tunel IPv6-over-IPv4 de Protocolo Internet version 6;
un primer modulo de comunicaciones, configurado para reenviar el primer paquete de datos a una red IPv4 si el modulo de determinacion determina que el primer paquete de datos es un paquete IPv4; y
un segundo modulo de comunicaciones, configurado para la desencapsulacion del primer paquete de datos a un primer paquete IPv6 si el modulo de determinacion determina que el primer paquete de datos es un paquete de tunel IPv6-over-IPv4 y para enviar el primer paquete IPv6 a una red IPv6;
en donde el primer modulo de comunicaciones comprende:
un modulo de traduccion de direccion IPv4, configurado para sustituir una primera direccion IPv4 privada incluida en el primer paquete de datos con una direccion IPv4 publica; y
un modulo de envfo, configurado para reenviar el primer paquete de datos que incluye la direccion IPv4 publica hacia la red IPv4.
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En conformidad con otro aspecto de las formas de realizacion de la presente invencion, un producto de programa informatico comprende un codigo de programa de memorizacion de soporte de memorizacion legible por ordenador para uso por un dispositivo CGN para reenviar paquetes de datos, comprendiendo dicho codigo de programa unas instrucciones para ejecutar un metodo que comprende:
la recepcion de un primer paquete de datos reenviado por una pasarela de acceso;
la determinacion de si el primer paquete de datos es un paquete de Protocolo Internet version 4, IPv4, o un paquete de tunel IPv6-over-IPv4 de Protocolo Internet version 6;
el reenvfo del primer paquete de datos hacia una red IPv4 si el primer paquete de datos es un paquete IPv4; y
la desencapsulacion del primer paquete de datos hacia un primer paquete IPv6 y el envfo del primer paquete IPv6 a una red IPv6 si el primer paquete de datos es un paquete de tunel IPv6-over-IPv4;
en donde el reenvfo del primer paquete de datos hacia la red IPv4 si el primer paquete de datos es un paquete IPv4 comprende:
la sustitucion de una primera direccion IPv4 privada en el primer paquete de datos con una direccion IPv4 publica y el reenvfo del primer paquete de datos que incluye la direccion IPv4 publica hacia la red IPv4.
Al poner en practica los metodos para reenvfo de paquetes de datos, el sistema de comunicaciones, el dispositivo CGN y la pasarela de acceso en conformidad con las formas de realizacion de la presente invencion, al mismo tiempo que la realizacion de la comunicacion de redes, la red IPv4 existente y los dispositivos son completamente utilizados, y el despliegue de la red IPv6 puede aumentarse de forma gradual. La utilizacion de recursos se aumenta efectivamente y se reduce el coste de la gestion de redes, con el fin de facilitar una transicion suave de tecnologfas de comunicaciones.
BREVE DESCRIPCION DE LOS DIBUJOS
La Figura 1 es un diagrama de flujo de la operacion de reenvfo de un paquete de datos por una pasarela de acceso en conformidad con una forma de realizacion de la presente invencion,
La Figura 2 es un diagrama de flujo de la operacion de reenvfo de un paquete de datos por un dispositivo CGN en conformidad con una forma de realizacion de la presente invencion,
La Figura 3 es un diagrama de flujo del reenvfo del trafico de IPv4 en conformidad con una forma de realizacion de la presente invencion;
La Figura 4 es un diagrama de flujo del reenvfo del trafico de IPv6 en conformidad con una forma de realizacion de la presente invencion;
La Figura 5 es un diagrama de bloques estructural de un sistema de comunicaciones en conformidad con una forma de realizacion de la presente invencion,
La Figura 6 ilustra el dispositivo CGN representado en la Figura 5 en conformidad con una primera forma de realizacion;
La Figura 7 es un diagrama de bloques estructural del primer modulo de comunicaciones que se ilustra en la Figura
6;
La Figura 8 ilustra el dispositivo CGN representado en la Figura 5 en conformidad con una segunda forma de realizacion;
La Figura 9 ilustra la pasarela de acceso representada en la Figura 5 en conformidad con una primera forma de realizacion;
La Figura 10 es un diagrama de bloques estructural de la primera unidad de comunicaciones representada en la Figura 9;
La Figura 11 ilustra la pasarela de acceso representada en la Figura 5 en conformidad con una segunda forma de realizacion;
La Figura 12 ilustra un primer modo de puesta en practica preferido de la presente invencion; y
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La Figura 13 ilustra un segundo modo de puesta en practica preferido de la presente invencion.
DESCRIPCION DETALLADA DE LAS FORMAS DE REALIZACION DE LA INVENCION
Con el fin de permitir a los expertos en esta tecnica conocer, con mayor claridad, las soluciones tecnicas en conformidad con las formas de realizacion de la presente invencion, se describe, a continuacion, en detalle, un metodo para el reenvfo de un paquete de datos y un sistema de comunicaciones en conformidad con las formas de realizacion de la presente invencion en combinacion con los dibujos adjuntos.
En las formas de realizacion de la presente invencion, un dispositivo CGN y una pasarela de acceso estan desplegados en una red. La pasarela de acceso integra una funcion de reenvfo de IPv4 y una funcion de tunel de IPv6-over-IPv4 y como alternativa, puede integrar, ademas, una funcion de IPv4-IPv4 NAT. El dispositivo CGN integra la funcion de tunel de IPv6-over-IPv4 y la funcion de IPv4-IPv4 NAT y como alternativa, puede integrar, ademas, una funcion de traduccion de protocolo NAT (PT).
La Figura 1 ilustra un metodo para el reenvfo de un paquete de datos en conformidad con una forma de realizacion de la presente invencion, que incluye los bloques siguientes.
S001: una pasarela de acceso recibe un primer paquete de datos desde un cliente.
S002: la pasarela de acceso determina si el primer paquete de datos es un paquete IPv4 o un primer paquete IPv6 en conformidad con un numero de protocolo IP en una cabecera del primer paquete de datos.
S003: la pasarela de acceso reenvfa el primer paquete de datos hacia el dispositivo CGN si el primer paquete de datos es el paquete IPv4.
S004: la pasarela de acceso encapsula el primer paquete de datos en un paquete de tunel IPv6-over-IPv4 si el primer paquete de datos es el primer paquete IPv6 y envfa el paquete de tunel IPv6-over-IPv4 al dispositivo CGN por intermedio de un tunel IPv6-over-IPv4.
En la forma de realizacion de la presente invencion, despues de recibir un primer paquete de datos procedente de una pasarela de acceso, un dispositivo CGN procesa el primer paquete de datos segun se ilustra en la Figura 2, que incluye los bloques siguientes.
S100: el dispositivo CGN recibe el primer paquete de datos reenviado por la pasarela de acceso.
S200: el dispositivo CGN determina si el primer paquete de datos es un paquete IPv4 o un paquete de tunel IPv6- over-IPv4 en conformidad con la informacion contenida en la cabecera del primer paquete de datos. Mas concretamente, cuando el primer paquete de datos tiene dos o mas de dos cabeceras, y un numero de protocolo en una cabecera exterior es IPv4, el primer paquete de datos es el paquete de tunel IPv6-over-IPv4; cuando solamente tiene una cabecera y el numero de protocolo es IPv4, el primer paquete de datos es el paquete IPv4.
S300: el dispositivo CGN reenvfa el primer paquete de datos hacia una red IPv4 si el primer paquete de datos es el paquete IPv4.
Como alternativa, en el bloque S400, el dispositivo CGN desencapsula el primer paquete de datos a un primer paquete IPv6 si el primer paquete de datos es el paquete de tunel IPv6-over-IPv4 y envfa el primer paquete IPv6 a una red IPv6 o a la red IPv4.
Segun se ilustra en la Figura 3, el reenvfo de un paquete de datos desde un cliente IPv4 o un cliente de apilamiento dual por intermedio del protocolo IPv4 incluye los bloques siguientes.
511, un dispositivo CGN recibe un primer paquete de datos que incluye una primera direccion IPv4 privada reenviado por una pasarela de acceso;
512, el dispositivo CGN sustituye la primera direccion IPv4 privada con una direccion IPv4 publica, registra una primera relacion de puesta en correspondencia entre la direccion IPv4 publica y la primera direccion IPv4 privada, y reenvfa el primer paquete de datos que incluye la direccion IPv4 publica a una red IPv4. La primera relacion de puesta en correspondencia incluye: una relacion de puesta en correspondencia entre la direccion IPv4 publica y la primera direccion IPv4 privada, y/o una relacion correspondiente entre la direccion IPv4 publica, la primera direccion IPv4 privada y un primer numero de puerto privado.
Antes de S11, si el cliente de IPv4 no tiene ninguna direccion IPv4 publica, el metodo puede incluir, ademas: la pasarela de acceso sustituye una segunda direccion IPv4 privada del primer paquete de datos procedente del cliente de IPv4 o del cliente de apilamiento dual con la primera direccion IPv4 privada, registra una segunda relacion de
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puesta en correspondencia entre la segunda direccion IPv4 privada y la primera direccion IPv4 privada, y reenv^a el primer paquete de datos que incluye la primera direccion IPv4 privada al dispositivo CGN. La segunda relacion de puesta en correspondencia incluye: una relacion de correspondencia entre la segunda direccion IPv4 privada y la primera direccion IPv4 privada y/o una relacion correspondiente entre la primera direccion IPv4 privada, la segunda direccion IPv4 privada y un segundo numero de puerto privado.
Conviene senalar que, cuando el dispositivo CGN recibe un segundo paquete de datos que soporta la direccion IPv4 publica procedente de la red IPv4, el metodo puede incluir, ademas, los bloques siguientes.
El dispositivo CGN sustituye la direccion IPv4 de red publica con la primera direccion IPv4 privada en conformidad con la primera relacion de puesta en correspondencia y reenvfa el segundo paquete de datos que soporta la primera direccion IPv4 privada a la pasarela de acceso.
Ademas, la pasarela de acceso recibe el segundo paquete de datos que soporta la primera direccion IPv4 privada reenviado por el dispositivo CGN, traduce la primera direccion IPv4 privada en la segunda direccion IPv4 privada en conformidad con la segunda relacion de puesta en correspondencia y reenvfa el segundo paquete de datos que soporta la segunda direccion IPv4 privada al cliente IPv4 o al cliente de apilamiento dual.
Segun se ilustra en la Figura 4, el reenvfo de un paquete de datos desde un cliente de IPv6 o un cliente de apilamiento dual por intermedio del protocolo IPv6 incluye los bloques siguientes.
521, un dispositivo CGN recibe un primer paquete de datos reenviado por una pasarela de acceso por intermedio de un tunel de IPv6-over-IPv4.
522, el dispositivo CGN desencapsula el primer paquete de datos a un primer paquete IPv6 y registra informacion sobre el tunel de IPv6-over-IPv4. La informacion sobre el tunel de IPv6-over-IPv4 incluye: un numero de tunel, una direccion IPv4 privada de un punto de inicio del tunel y una direccion IPv6 correspondiente al tunel.
523, el dispositivo CGN envfa el primer paquete IPv6 a una red IPv6 o a una red IPv4.
Antes de S21, el metodo puede incluir los bloques siguientes.
La pasarela de acceso encapsula el primer paquete IPv6 procedente del cliente IPv6 o el cliente de apilamiento dual en el primer paquete de datos y envfa el primer paquete de datos al dispositivo CGN por intermedio de un tunel de IPv6-over-IPv4.
Durante la puesta en practica espedfica, en S23, el envfo del primer paquete IPv6 a la red IPv4 incluye los bloques siguientes.
El dispositivo CGN traduce el primer paquete IPv6 a un paquete IPv4 y registra la informacion de puesta en correspondencia de NAT-PT, y envfa el paquete IPv4 a la red IPv4.
La traduccion, por el dispositivo CGN, del primer paquete IPv6 a un paquete IPv4 incluye que: el dispositivo CGN sustituye la direccion IPv6 en el primer paquete de datos con una direccion IPv4 publica, construyendo de este modo el paquete IPv4, y registra una relacion de puesta en correspondencia de NAT-PT entre la direccion IPv4 publica y la direccion IPv6.
Cuando se recibe un segundo paquete de datos desde la red IPv4, el dispositivo CGN traduce el segundo paquete de datos a un segundo paquete IPv6 en conformidad con la relacion de puesta en correspondencia de NAT-PT registrada. Mas concretamente, el dispositivo CGN sustituye la direccion IPv4 publica con la direccion IPv6, con lo que se obtiene el segundo paquete IPv6.
Conviene senalar que cuando el dispositivo CGN recibe un segundo paquete IPv6 procedente de la red IPv6 u obtiene el segundo paquete IPv6 traduciendo el paquete IPv4 recibido con la funcion de NAT-PT, el metodo puede incluir, ademas, los bloques siguientes.
El dispositivo CGN encapsula el segundo paquete IPv6 en un segundo paquete de datos en conformidad con la informacion registrada sobre el tunel de IPv6-over-IPv4 y envfa el segundo paquete de datos a la pasarela de acceso por intermedio del tunel de IPv6-over-IPv4.
Ademas, la pasarela de acceso recibe el segundo paquete de datos enviado por el dispositivo CGN por intermedio del tunel de IPv6-over-IPv4, desencapsula el segundo paquete de datos al segundo paquete IPv6 y envfa el segundo paquete IPv6 al cliente.
En conformidad con un metodo para reenviar un paquete de datos en una forma de realizacion de la presente invencion, para un paquete de datos que soporta una primera direccion IPv4 privada, una pasarela de acceso
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reenvfa directamente el paquete de datos a un dispositivo CGN. Para un paquete de datos que soporta una segunda direccion IPv4 privada, la pasarela de acceso traduce la segunda direccion IPv4 privada en la primera direccion IPv4 privada y luego, envfa el paquete de datos al dispositivo CGN; el dispositivo CGN traduce la primera direccion IPv4 privada en una direccion IPv4 publica y luego, reenvfa el paquete de datos a una red IPv4. Para un paquete IPv6, la pasarela de acceso encapsula el paquete IPv6 en un paquete de tunel de IPv6-over-IPv4, y envfa el paquete de tunel de IPv6-over-IPv4 al dispositivo CGN por intermedio de un tunel de IPv6-over-IPv4; el dispositivo CGN desencapsula el paquete de tunel de IPv6-over-IPv4 al paquete IPv6 y luego, envfa el paquete IPv6 a una red IPv6. Por lo tanto, la red IPv4 y los dispositivos existentes se utilizan completamente y se puede aumentar gradualmente el despliegue de la red IPv6. Se aumenta efectivamente la utilizacion de los recursos y se reduce el coste de la gestion de redes, con el fin de facilitar una transicion suave de tecnologfas de comunicaciones.
En correspondencia, segun se ilustra en la Figura 5, una forma de realizacion de la presente invencion da a conocer un sistema de comunicaciones, que incluye un dispositivo CGN 5200 y una pasarela de acceso 5100.
El dispositivo CGN 5200 se comunica con la pasarela de acceso 5100 por intermedio de una red IPv4, y esta configurado para recibir un primer paquete de datos reenviado por la pasarela de acceso 5100 y para determinar si el primer paquete de datos es un paquete IPv4 o un paquete de tunel de IPv6-over-IPv4; para reenviar el paquete de datos a una red IPv4 si el primer paquete de datos es el paquete IPv4; y para desencapsular el primer paquete de datos a un paquete IPv6 si el primer paquete de datos es el paquete de tunel de IPv6-over-IPv4, y para enviar el primer paquete IPv6 a una red IPv6 o la red IPv4.
La pasarela de acceso 5100 esta configurada para recibir el primer paquete de datos procedente de un cliente (tal como un cliente IPv4 o un cliente de apilamiento dual) y para determinar si el primer paquete de datos es el paquete IPv4 o el primer paquete IPv6; para reenviar el primer paquete de datos al dispositivo CGN si el primer paquete de datos es el paquete IPv4; y encapsula el primer paquete de datos en el paquete de tunel de IPv6-over-IPv4 si el primer paquete de datos es el primer paquete IPv6 y envfa el paquete de tunel de IPv6-over-IPv4 al dispositivo CGN por intermedio un tunel de IPv6-over-IPv4.
Durante la puesta en practica espedfica, el dispositivo CGN 5200 esta configurado, ademas, para recibir un segundo paquete de datos procedente de la red IPv4 y para reenviar el segundo paquete de datos a la pasarela de acceso 5100; o para recibir un segundo paquete IPv6 desde la red IPv6, para encapsular el paquete IPv6 en un segundo paquete de datos y para enviar el segundo paquete de datos a la pasarela de acceso 5100 por intermedio del tunel de IPv6-over-IPv4. La pasarela de acceso 5100 esta configurada para reenviar el segundo paquete de datos reenviado por el dispositivo CGN 5200 al Cliente IPv4; o para desencapsular el segundo paquete de datos al segundo paquete IPv6, y para enviar el segundo paquete IPv6 al cliente de apilamiento dual.
En conformidad con un aspecto de la forma de realizacion de la presente invencion, segun se ilustra en la Figura 6, un dispositivo CGN incluye un modulo de recepcion 5201, un modulo de determinacion 5202, un primer modulo de comunicaciones 5203 y un segundo modulo de comunicaciones 5204.
El modulo de recepcion 5201 esta configurado para recibir un primer paquete de datos reenviado por una pasarela de acceso.
El modulo de determinacion 5202 esta configurado para determinar si el primer paquete de datos es un paquete IPv4 o un paquete de tunel de IPv6-over-IPv4.
El primer modulo de comunicaciones 5203 esta configurado para reenviar el primer paquete de datos a una red IPv4 si el modulo de determinacion 5202 determina que el primer paquete de datos es el paquete IPv4.
El segundo modulo de comunicaciones 5204 esta configurado para la desencapsulacion del primer paquete de datos a un paquete IPv6 si el modulo de determinacion 5202 determina que el primer paquete de datos es el paquete de tunel de IPv6-over-IPv4 y para enviar el primer paquete IPv6 a una red IPv6 o la red IPv4.
Segun se ilustra en la Figura 7, el primer modulo de comunicaciones 5203 incluye un primer modulo de traduccion de direccion IPv4 52031 y un modulo de envfo 52032.
El modulo de traduccion de direccion IPv4 52031 esta configurado para sustituir una primera direccion IPv4 privada que se soporta en el primer paquete de datos con una direccion IPv4 publica.
El modulo de envfo 52032 esta configurado para reenviar el primer paquete de datos que soporta la direccion IPv4 publica a la red IPv4.
En conformidad con otro aspecto de la forma de realizacion de la presente invencion, segun se ilustra en la Figura 8, ademas de la estructura representada en la Figura 6, el dispositivo CGN puede incluir, ademas, un tercer modulo de comunicaciones 5205 y un cuarto modulo de comunicaciones 5206.
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El tercer modulo de comunicaciones 5205 esta configurado para sustituir la direccion IPv4 publica que se soporta en un segundo paquete de datos con la primera direccion IPv4 privada cuando se recibe el segundo paquete de datos procedente de la red IPv4 y para reenviar el segundo paquete de datos a la pasarela de acceso.
El cuarto modulo de comunicaciones 5206 esta configurado para encapsular un segundo paquete IPv6 en un segundo paquete de datos en conformidad con la informacion registrada sobre el tunel de IPv6-over-IPv4 cuando se recibe el segundo paquete IPv6 procedente de la red IPv6 y para enviar el segundo paquete de datos a la pasarela de acceso por intermedio de un tunel de IPv6-over-IPv4.
Durante la puesta en practica espedfica, el dispositivo CGN puede incluir, ademas, un modulo de traduccion de protocolo 5207, que esta configurado para traducir el primer paquete IPv6 contenido por el segundo modulo de comunicaciones 5203 en un paquete IPv4, y para enviar el paquete IPv4 a una red IPv4; o para traducir el segundo paquete de datos recibido por el tercer modulo de comunicaciones 5205 a un paquete IPv6 y para enviar paquete de datos IPv6 al cuarto modulo de comunicaciones 5206.
Segun se ilustra en la Figura 9, en el sistema de comunicaciones ilustrado en la Figura 5, la pasarela de acceso incluye una unidad de recepcion 8100, una unidad de determinacion 8200, una primera unidad de comunicaciones 8300 y una segunda unidad de comunicaciones 8400.
La unidad de recepcion 8100 esta configurada para recibir un primer paquete de datos procedente de un cliente.
La unidad de determinacion 8200 esta configurada para determinar si el primer paquete de datos recibido por la unidad de recepcion 8100 es un paquete IPv4 o un primer paquete IPv6.
La primera unidad de comunicaciones 8300 esta configurada para reenviar el primer paquete de datos a un dispositivo CGN si la unidad de determinacion 8200 determina que el primer paquete de datos es el paquete IPv4.
La segunda unidad de comunicaciones 8400 esta configurada para encapsular el primer paquete de datos en un paquete de tunel de IPv6-over-IPv4 si la unidad de determinacion 8200 determina que el primer paquete de datos es el primer paquete IPv6 y para enviar el paquete de tunel de IPv6-over-IPv4 al dispositivo CGN por intermedio de un tunel de IPv6-over-IPv4.
Segun se ilustra en la Figura 10, la primera unidad de comunicaciones 8300 incluye una unidad de traduccion de direcciones IPv4 8301 y una unidad de envfo 8302.
La unidad de traduccion de direcciones IPv4 8301 esta configurada para sustituir una segunda direccion IPv4 privada que se soporta en el primer paquete de datos con una primera direccion IPv4 privada.
La unidad de envfo 8302 esta configurada para enviar el primer paquete de datos que soporta la primera direccion IPv4 privada al dispositivo CGN.
En otra forma de realizacion del a presente invencion, segun se ilustra en la Figura 11, la pasarela de acceso puede incluir, ademas, una tercera unidad de comunicaciones 8500 y una cuarta unidad de comunicaciones 8600.
La tercera unidad de comunicaciones 8500 esta configurada para sustituir la primera direccion IPv4 privada que se soporta en un segundo paquete de datos reenviado por el dispositivo CGN con una segunda direccion IPv4 privada y para reenviar el segundo paquete de datos al cliente.
La cuarta unidad de comunicaciones 8600 esta configurada para desencapsular un segundo paquete de datos enviado por el dispositivo CGN por intermedio del tunel de IPv6-over-IPv4 a un segundo paquete IPv6 y para enviar el segundo paquete IPv6 a un cliente de apilamiento dual.
En conformidad con un sistema de comunicaciones en una forma de realizacion de la presente invencion, para un paquete de datos que soporta una primera direccion IPv4 privada, una pasarela de acceso reenvfa directamente el paquete de datos a un dispositivo CGN. Para un paquete de datos que soporta una segunda direccion IPv4 privada, la pasarela de acceso traduce la segunda direccion IPv4 privada en la primera direccion IPv4 privada, envfa el paquete de datos al dispositivo CGN; el dispositivo CGN traduce la primera direccion IPv4 privada en una direccion IPv4 publica y luego, reenvfa el paquete de datos a una red IPv4. Para un paquete de datos IPv6, la pasarela de acceso encapsula el paquete de datos IPv6 en un paquete de tunel de IPv6-over-IPv4 y envfa el paquete de tunel de IPv6-over-IPv4 al dispositivo CGN por intermedio de un tunel de IPv6-over-IPv4; el dispositivo CGN desencapsula el paquete de tunel de IPv6-over-IPv4 al paquete IPv6 y luego, envfa el paquete IPv6 a una red IPv6. Ademas, integrando una funcion de NAT-PT, se realiza la interoperacion entre IPv6 e IPv4, de modo que la red IPv4 y los dispositivos existentes sean completamente utilizados, y se puede aumentar gradualmente el despliegue de la red IPv6. Se aumenta efectivamente la utilizacion de recursos y se reduce el coste de la gestion de redes, con el fin de facilitar una transicion suave de tecnologfas de comunicaciones.
Con el fin de hacer todavfa mas entendibles las soluciones tecnicas puestas en practica en la forma de realizacion
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de la presente invencion, se dan a conocer los modos de puesta en practica preferidos siguientes.
En un primer modo, una pasarela de acceso integra una funcion de reenvfo de IPv4-IPv4 y una funcion de IPv6- over-IPv4 y un dispositivo CGN integra una funcion de traduccion de IPv4-IPv4 y una funcion de tunel de IPv6-over- IPv4.
Segun se ilustra en la Figura 12, un cliente de IPv4 y un cliente de apilamiento dual se comunican con una pasarela de acceso, respectivamente, la pasarela de acceso se comunica con un dispositivo CGN por intermedio del protocolo IPv4 y el dispositivo CGN esta conectado a una red IPv6 y una red IPv4.
La pasarela de acceso aplica multiples direcciones IPv4 privadas (tales como las primeras direcciones privadas en conformidad con las formas de realizacion de la presente invencion) desde el dispositivo CGN. Se asigna 10.1.0.1 al cliente de IPv4 y se asigna 10.1.0.2 a un puerto IPv4 del cliente de apilamiento dual. Una direccion de interfaz de red de area local (LAN) de la pasarela de acceso es 10.0.0.2 y una direccion de interfaz de red de area amplia (WAN) de la pasarela de acceso es 10.0.0.1. Una direccion IPv4 privada del dispositivo CGN es 10.0.0.0 y una direccion IPv4 publica del dispositivo CGN es 193.0.0.2.
El dispositivo CGN distribuye una direccion IPv6 privada con un prefijo 2001:0:0:100/56 a la pasarela de acceso. Una interfaz interna de la pasarela de acceso y un puerto IPv6 del cliente de apilamiento dual utilizan direcciones dentro del segmento de direcciones, tal como 2001:0:0:100::1 y 2001:0:0:100::2. Una direccion IPv6 del dispositivo CGN es 2001:0:0:0::1.
Cuando el trafico de IPv4 (o un mensaje o un paquete de datos) del cliente IPv4 o del puerto IPv4 del cliente de apilamiento dual llega a la pasarela de acceso, a modo de ejemplo, una direccion origen soportada en el trafico (o el mensaje o el paquete de datos) del cliente IPv4 es 10.1.0.1, la pasarela de acceso reenvfa directamente el trafico (o el mensaje o el paquete de datos) al dispositivo CGN. Despues de que el trafico de IPv6 de un puerto IPv6 del cliente de apilamiento dual llega a la pasarela de acceso, la pasarela de acceso encapsula el trafico de IPv6 en el trafico de tunel de IPv6-over-IPv4 y luego, envfa el trafico de tunel IPv6-over-IPv4 al dispositivo CGN por intermedio de un tunel de IPv6-over-IPv4.
Despues de recibir el trafico, el dispositivo CGN determina si el trafico es trafico de IPv4 o trafico desde el tunel de IPv6-over-IPv4. Para el trafico de IPv4, el dispositivo CGN traduce la primera direccion IPv4 privada 10.1.0.1 en la direccion IPv4 publica 193.0.0.2 y luego, el trafico de IPv4 se reenvfa a la red IPv4. Para el trafico del tunel de IPv6- over-IPv4, el dispositivo CGN desencapsula el trafico al trafico IPv6, y el trafico de IPv6 se reenvfa directamente a la red IPv6. El dispositivo CGN registra informacion sobre el tunel de IPv6-over-IPv4, tal como un numero de tunel y una direccion IPv4 privada (tal como 10.0.0.1) de un punto de inicio del tunel. Cuando el dispositivo CGN tiene multiples puertos internos (es decir, puertos de red privada), un numero de puerto interno y una direccion IPv6 correspondiente al tunel son objeto de registro. Para el trafico proporcionado desde la red IPv4 o la red IPv6, el procesamiento del dispositivo CGN y de la pasarela de acceso es similar al descrito con anterioridad, cuya descripcion no se repite aqrn de nuevo.
En un segundo moto operativo, la pasarela de acceso integra una funcion de traduccion de direcciones IPv4-IPv4 y la funcion de tunel de IPv6-over-IPv4, y el dispositivo CGN integra la funcion de traduccion de direcciones IPv4-IPv4 y la funcion de tunel de IPv6-over-IPv4. La pasarela de acceso se comunica con el dispositivo CGN por intermedio del protocolo IPv4.
En el caso de que la direccion IPv4 privada de la interfaz de red LAN de la pasarela de acceso sea diferente de la red IPv4 privada de la interfaz WAN de la pasarela de acceso, una Pasarela Domestica (HG) necesita traducir una segunda direccion IPv4 privada en una primera direccion IPv4 privada proporcionada por el dispositivo CGN.
Segun se ilustra en la Figura 13, un dispositivo CGN distribuye una primera direccion IPv4 privada a una pasarela de acceso manualmente o con el denominado Protocolo de Configuracion de Host Dinamica (DHCP) v4, tal como
10.0. 0.1 (utilizado una interfaz de red WAN) y el dispositivo CGN utiliza tambien una direccion IPv4 privada 10.0.0.0 a nivel interno. La pasarela de acceso distribuye una segunda direccion IPv4 privada en sentido descendente, que pertenece a un espacio independiente para la direccion privada IPv4. Segun se ilustra en la Figura 13, una interfaz interna (interfaz de red LAN) de la pasarela de acceso utiliza 192.168.0.0, un cliente de IPv4 utiliza 192.168.0.1 y un puerto de IPv4 de un cliente de apilamiento dual utiliza 192.168.0.2. Para el trafico de IPv4 desde un cliente, la pasarela de acceso traduce la segunda direccion IPv4 privada 192.168.0.1 en una primera direccion IPv4 privada
10.0. 0.1 y reenvfa el trafico de IPv4 al dispositivo CGN. El dispositivo CGN sustituye a 10.0.0.1 con una direccion IPv4 publica, tal como 193.0.0.2 y reenvfa el trafico de IPv4 a una red IPv4. Para un trafico de IPv4 inverso, el dispositivo CGN traduce la direccion IPv4 publica en la primera direccion IPv4 privada, y reenvfa el trafico de IPv4 a la pasarela de acceso. Cuando el trafico de IPv4 llega a la pasarela de acceso, la pasarela de acceso traduce la primera direccion IPv4 privada en la segunda direccion IPv4 privada y reenvfa el trafico de IPv4 al cliente. El procesamiento para el trafico de IPv6 es similar al realizado en el primer modo operativo, cuya descripcion no se repite aqrn de nuevo.
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Los expertos en esta tecnica deben entender que el dispositivo CGN puede integrar, ademas, una funcion de NAT- PT de IPv6-over-IPv4 y por lo tanto, se soportan las funciones de interconexion y de interfuncionamiento entre IPv6- solamente e IPv4-solamente.
Por intermedio de las descripciones de las formas de realizacion preces, los expertos en esta tecnica pueden entender que las formas de realizacion de la presente invencion pueden ponerse en practica utilizando software junto con una plataforma de hardware universal necesaria o utilizando hardware solamente. Sobre la base de dicho entendimiento, la totalidad o parte de la solucion tecnica en conformidad con la presente invencion que hace aportaciones a la tecnica anterior puede ponerse en practica esencialmente en la forma de un producto informatico. El producto informatico puede memorizarse en un soporte de memorizacion, que puede ser una memoria de solamente lectura (ROM)/una memoria de acceso aleatorio (RAM), un disco magnetico y un disco optico. El producto informatico incluye varias instrucciones que permiten a un dispositivo informatico (un ordenador personal, un servidor o un dispositivo de red) realizar los metodos dados a conocer en las formas de realizacion de la presente invencion.
En conformidad con un metodo para reenviar paquetes de datos y un sistema de comunicaciones en las formas de realizacion de la presente invencion, para un paquete de datos con una primera direccion IPv4 privada, una pasarela de acceso lo reenvfa directamente a un dispositivo CGN. Para un paquete de datos con una segunda direccion IPv4 privada, la pasarela de acceso traduce, en primer lugar, la direccion origen del paquete de datos en una segunda direccion IPv4 privada y luego, envfa el paquete de datos al dispositivo CGN. El dispositivo CGN traduce la primera direccion IPv4 privada en una direccion IPv4 publica y luego, reenvfa el paquete de datos a una red IPv4. Para un paquete de datos de IPv6, la pasarela de acceso encapsula el paquete de datos de IPv6 en un paquete de tunel de IPv6-over-IPv4 y envfa el paquete de tunel de IPv6-over-IPv4 al dispositivo CGN por intermedio de un tunel de IPv6- over-IPv4. El dispositivo CGN desencapsula el paquete de tunel de IPv6-over-IPv4 al paquete IPv6 y luego, el dispositivo CGN desencapsula el paquete de tunel de IPv6-over-IPv4 al paquete de IPv6 y luego, envfa el paquete IPv6 a una red IPv6. Por lo tanto, la red IPv4 y los dispositivos existentes se utilizan completamente y se puede aumentar gradualmente el despliegue de la red IPv6. Se aumenta efectivamente la utilizacion de recursos y se reduce el coste de la gestion de redes, con el fin de facilitar una transicion suave de tecnologfas de comunicaciones.
La descripcion anterior es simplemente una forma de realizacion de la presente invencion, pero no esta prevista para limitar el alcance de proteccion de la presente invencion.

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    REIVINDICACIONES
    1. Un metodo para reenviar un paquete de datos, que comprende:
    la recepcion (S100), por un dispositivo de Traduccion de Direcciones de Red de Grado de Portador, CGN, de un primer paquete de datos reenviado por una pasarela de acceso;
    la determinacion (S200), por el dispositivo CGN, de si el primer paquete de datos es un paquete de Protocolo Internet, version 4, IPv4, o un paquete de tunel de Protocolo Internet de version 6, denominado IPv6-over-IPv4;
    el reenvfo (S300), por el dispositivo CGN, del primer paquete de datos hacia una red IPv4 si el primer paquete de datos es un paquete IPv4; y
    la desencapsulacion (S400), por el dispositivo CGN, del primer paquete de datos hacia un primer paquete IPv6 y el envfo del primer paquete IPv6 hacia una red IPv6 si el primer paquete de datos es un paquete de tunel IPv6-over- IPv4;
    en donde el reenvfo (S300) del primer paquete de datos a la red IPv4 si el primer paquete de datos es un paquete IPv4, comprende:
    la sustitucion (S12), por el dispositivo CGN, de una primera direccion IPv4 privada en el primer paquete de datos con una direccion IPv4 publica; y
    el reenvfo (S12), por el dispositivo CGN, del primer paquete de datos que incluye la direccion IPv4 publica hacia la red IPv4.
  2. 2. El metodo segun la reivindicacion 1, que comprende, ademas:
    el registro, por el dispositivo CGN, de una primera relacion de puesta en correspondencia entre la red IPv4 publica y la primera direccion IPv4 privada despues de la sustitucion de la primera direccion IPv4 privada en el primer paquete de datos con la direccion IPv4 publica.
  3. 3. El metodo segun la reivindicacion 2, en donde
    cuando se recibe un segundo paquete de datos que incluye la direccion IPv4 publica procedente de la red IPv4, el metodo comprende, ademas:
    la sustitucion, por el dispositivo CGN, de la direccion IPv4 publica del segundo paquete de datos con la primera direccion IPv4 privada en conformidad con la primera relacion de puesta en correspondencia; y
    el reenvfo, por el dispositivo CGN, del segundo paquete de datos que incluye la primera direccion IPv4 privada hacia la pasarela de acceso.
  4. 4. El metodo segun la reivindicacion 1 que comprende, ademas:
    el registro, por el dispositivo CGN, de informacion sobre un tunel de IPv6-over-IPv4 despues de la desencapsulacion del primer paquete de datos para el primer paquete IPv6; y
    cuando se recibe un segundo paquete IPv6 desde la red IPv6:
    la encapsulacion, por el dispositivo CGN, del segundo paquete IPv6 hacia un paquete de tunel IPv6-over-IPv4 en funcion de la informacion sobre el tunel IPv6-over-IPv4 y el envfo del paquete de tunel IPv6-over-IPv4 a la pasarela de acceso por intermedio del tunel IPv6-over-IPv4.
  5. 5. Un dispositivo de Traduccion de Direcciones de Red de Grado de Portador, CGN, que comprende:
    un modulo de recepcion (5201), configurado para recibir un primer paquete de datos reenviado por una pasarela de acceso;
    un modulo de determinacion (5202), configurado para determinar si el primer paquete de datos es un paquete de Protocolo Internet version 4, IPv4, o un paquete de tunel IPv6-over-IPv4 del protocolo Internet version 6;
    un primer modulo de comunicaciones (5203) configurado para reenviar el primer paquete de datos a una red IPv4 si el modulo de determinacion (5202) determina que el primer paquete de datos es un paquete IPv4; y
    un segundo modulo de comunicaciones (5204), configurado para la desencapsulacion del primer paquete de datos a
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    un primer paquete IPv6 si el modulo de determinacion (5202) determina que el primer paquete de datos es un paquete de tunel IPv6-over-IPv4 y enviar el primer paquete IPv6 a una red IPv6;
    en donde el primer modulo de comunicaciones comprende:
    un modulo de traduccion de direcciones IPv4 (52031), configurado para sustituir una primera direccion IPv4 privada incluida en el primer paquete de datos con una direccion IPv4 publica; y
    un modulo de envfo (52032), configurado para reenviar el primer paquete de datos que incluye la direccion IPv4 publica hacia la red IPv4.
  6. 6. Un sistema de comunicaciones, que comprende: un dispositivo de Traduccion de Direcciones de Red de Grado de Portador, CGN (5200) segun la reivindicacion 5, y una pasarela de acceso (5100);
    en donde la pasarela de acceso (5100) esta configurada para recibir el primer paquete de datos desde un cliente y para determinar si el primer paquete de datos es un paquete IPv4 o un paquete IPv6; para reenviar el primer paquete de datos al dispositivo cGn (5200) si el primer paquete de datos es un paquete IPv4; para la encapsulacion del primer paquete de datos a un paquete de tunel IPv6-over-IPv4 si el primer paquete de datos es un paquete IPv6, y para enviar el paquete de tunel IPv6-over-IPv4 al dispositivo CGN (5200) por intermedio de un tunel IPv6-over- IPv4.
  7. 7. Un producto de programa informatico que comprende un soporte de memorizacion legible por ordenador que memoriza un codigo de programa para uso por un dispositivo de Traduccion de Direcciones de Red de Grado de Portador, CGN, para reenviar un paquete de datos, comprendiendo el codigo de programa unas instrucciones para ejecutar un metodo que comprende:
    la recepcion (S100) de un primer paquete de datos reenviado por una pasarela de acceso;
    la determinacion (S200) de si el primer paquete de datos es un paquete de protocolo Internet version 4, IPv4, o un paquete de tunel IPv6-over-IPv4 del Protocolo Internet version 6;
    el reenvfo (S300) del primer paquete de datos a una red IPv4 si el primer paquete de datos es un paquete IPv4; y
    la desencapsulacion (S400) del primer paquete de datos a un primer paquete IPv6 y el envfo del primer paquete IPv6 a una red IPv6 si el primer paquete de datos es un paquete de tunel IPv6-over-IPv4;
    en donde el reenvfo (S300) del primer paquete de datos hacia la red IPv4 si el primer paquete de datos es un paquete IPv4, comprende:
    la sustitucion (S12) de una primera direccion IPv4 privada en el primer paquete de datos con una direccion IPv4 publica; y
    el reenvfo (S12) del primer paquete de datos que incluye la direccion IPv4 publica hacia la red IPv4.
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