NL1007709C2 - Werkwijze en inrichting voor het omzetten van Internet Protocol adressen. - Google Patents

Description

Werkwijze en inrichting voor het omzetten van Internet Protocol adressen

De onderhavige uitvinding betreft een werkwijze en een inrichting voor het transporteren van dataverkeer volgens het Transmission Con-5 trol Protocol/ Internet Protocol (TCP/IP) tussen tenminste één lokale host met een lokaal IP-adres in een lokaal netwerk met tenminste één globaal eerste IP-adres en tenminste één globale host met een globaal tweede IP-adres, omvattende de stappen van: i) het toewijzen in een tabel van het tenminste ene globale eerste 10 IP-adres van het lokale netwerk aan een verbinding tussen de tenminste ene lokale host en de tenminste ene globale host; en ii) het volgens de tabel omzetten van het tenminste ene lokale IP-adres in het tenminste ene globale eerste IP-adres bij dataverkeer naar de tenminste ene globale host, en het omzetten van het 15 tenminste ene globale eerste IP-adres in tenminste ene lokale IP- adres bij dataverkeer naar de tenminste ene lokale host. Dergelijke werkwijzen en inrichtingen worden toegepast om een lokaal IP-adres om te zetten in een globaal IP-adres, waardoor een lokale host kan communiceren over het globale netwerk (bijvoorbeeld 20 Internet).

Hosts kunnen alleen correct met elkaar communiceren als afspraken zijn gemaakt over de manier waarop. Die afspraken zijn vastgelegd in protocollen, en voor een toenemend aantal netwerken, en netwerken die zijn aangesloten op Internet is dat protocol TCP/IP (Transmission 25 Control Protocol/ Internet Protocol).

In een TCP/IP-netwerk krijgt iedere host op het netwerk een eigen adres, het IP-adres. Het IP-adres wordt meegegeven aan ieder stukje informatie dat bestemd is voor die host en aan ieder stukje informatie dat van die host afkomstig is.

30 Het IP-adres is uniek binnen het netwerk waarvan de host deel uitmaakt, een lokaal uniek IP-adres. Is het netwerk gekoppeld aan andere netwerken, dan kan de host alleen met hosts in andere netwerken communiceren als zijn IP-adres uniek is binnen alle aan elkaar gekoppelde netwerken. Spreken we over Internet, het wereldwijde netwerk van 35 aan elkaar gekoppelde netwerken, dan moet het IP-adres uniek zijn over de gehele wereld. We spreken dan over een globaal uniek IP-adres.

Het IP-adres bestaat uit vier, door punten gescheiden getallen, elk variërend van 0 tot en met 255· Deze vier getallen zijn niet wil- 1007709 2 lekeurig, maar zijn bepalend voor de route die een informatiepakketje aflegt om op de juiste plaats te komen. Routers beslissen op basis van de begingetallen van het IP-adres waar het IP-pakket heen moet.

Het IP-adres bestaat uit een netwerkadres en een hostnummer. Het 5 netwerkadres identificeert een netwerk en wordt door routers gebruikt voor routering van IP-pakketjes naar dat netwerk. Het hostnummer wordt binnen het netwerk gebruikt voor de nummering van hosts binnen dat netwerk. Soms is het netwerk weer onderverdeeld in kleinere netwerken, en wordt het hostnummer opgedeeld in subnetwerkadres en hostnummer. De 10 breedte van beide adresdelen is variabel. In een A-adres is het eerste getal het netwerkadres (n.h.h.h), in een B-adres vormen de eerste twee getallen het netwerkadres (n.n.h.h) en in een C-adres wordt het netwerkadres gevormd door de eerste drie getallen (n.n.n.h). Het zal duidelijk zijn dat netwerken met A- en B-adressen doorgaans verder 15 zijn onderverdeeld in subnetwerken.

IP-adressen hangen nauw samen met de topologie van het netwerk, omdat de nummering bepalend is voor de routering van informatiepakket-jes naar de bestemming. Het uitgeven van IP-adressen is daarom een belangrijke taak in het beheer van TCP/IP-netwerken. Voor Internet 20 beheert het Network Information Center (NIC) de IP-adressen. Het NIC geeft netwerkadressen uit in de drie hierboven genoemde typen: (A- adressen (deze worden niet meer verstrekt), B-adressen (deze worden nog maar zelden verstrekt) en C-adressen (worden wel verstrekt, soms in opeenvolgende series). Hieruit kan worden afgeleid dat vrije, glo-25 baal unieke IP-adressen schaars worden. De praktijk is dat de toewijzing de behoefte doorgaans niet dekt.

In de TCP/IP-wereld zijn enkele netwerkadressen gereserveerd voor toewijzing binnen besloten TCP/IP-netwerken (lokaal unieke IP-adres-sen). Organisaties die een eigen netwerk ontwerpen gebruiken deze IP-30 adressen, die nooit op Internet komen. Hierdoor kan het netwerk in een later stadium aansluiten op Internet, zonder risico dat globaal unieke IP-adressen al intern zijn gebruikt. Daartegenover staat, dat directe koppeling met een ander besloten netwerk juist veel kans op dubbel voorkomende IP-adressen geeft, wat koppeling ernstig bemoeilijkt en 35 soms zelfs onmogelijk maakt.

Om toegang te krijgen tot Internet moet een host een globaal uniek IP-adres krijgen. Dit levert routeringsproblemen op, de routers in het netwerk moeten immers informatiepakketjes asm de hand van het « 0 7 7 0 9 3 IP-adres afleveren bij de bestemming, en de IP-adressen zullen doorgaans niet eenduidig in het adresseringsschema passen. De globaal unieke IP-adressen moeten dus routeerbaar zijn, en dit betekent dat de adressen vaak niet kunnen worden toegewezen aan de hosts waar ze 5 gewenst zijn.

Het adresseringsschema van een netwerk wordt in eerste instantie vaak mede afgestemd op de organisatiestructuur. Op het moment dat er een bedrijfsorganisatie plaatsvindt vervlakt deze directe relatie, tenzij er veel inspanning wordt gestoken in reorganisatie van het IP-10 adresseringsschema.

Deze problemen met betrekking tot adressering van hosts in een lokaal netwerk tracht men op te lossen met netwerkadresvertalers (ook bekend als Network Address Translators, NAT). Deze koppelen het lokale adres van een lokale host aan een globaal IP-adres, waardoor iedere 15 lokale host in principe kan communiceren over het globale netwerk, bijvoorbeeld Internet. Er zijn verschillende soorten NAT’s bekend.

In een statische NAT is een vaste vertaaltabel opgenomen, waarin voor elke lokale host is aangegeven welk globaal IP-adres deze krijgt bij communicatie met het globale netwerk. Hierdoor is het tevens moge-20 lijk servers op de lokale host direct vanaf het globale netwerk aan te roepen. Door deze werkwijze is geen heradressering van de lokale host nodig. Nadeel hierbij is echter dat de mogelijkheid voor communicatie met het globale netwerk alleen aanwezig is voor de aangewezen hosts en dat het aantal lokale hosts met mogelijkheid voor communicatie met het 25 globale netwerk bepaald wordt door het aantal beschikbare IP-adressen van het lokale netwerk.

Een dynamische NAT geeft alle lokale hosts de mogelijkheid tot communicatie met het globale netwerk. Zodra een lokale host een verbinding wil met het globale netwerk, wijst de NAT een vrij IP-adres 30 toe, en vertaalt vanaf dat moment het lokale IP-adres in het vrije IP- adres en omgekeerd. Dit heeft als voordeel dat alle lokale hosts met het globale netwerk kunnen communiceren. Net als bij de statische NAT is geen heradressering voor de lokale host nodig. Een nadeel is dat het aantal hosts met mogelijkheid voor gelijktijdige communicatie met 35 het globale netwerk bepaald wordt door het aantal beschikbare IP- adressen van het lokale netwerk. Verder kunnen in dit geval, in tegenstelling tot de statische NAT, servers op de lokale host niet direct vanaf het globale netwerk aangeroepen worden.

1007709 4

In IP-pakketten zijn controlesommen (checksums) opgenomen, om te controleren of een IP-pakket ongeschonden op de bestemming is aangekomen. Omdat NAT's de inhoud (alleen de adresinhoud) veranderen, moet ook de controlesom aangepast worden in het IP-pakket.

5 De doelstelling van de onderhavige uitvinding is het verschaffen van een werkwijze voor het omzetten van IP-adressen, die de genoemde voordelen combineert en de nadelen opheft.

De doelstelling wordt bereikt door een werkwijze van de bij aanhef beschreven soort, waarbij in stap i) in de tabel voor het tenmin-10 ste ene globale eerste IP-adres van het lokale netwerk een rij en voor het tenminste ene globale tweede IP-adres een kolom wordt toegewezen en het tenminste ene lokale IP-adres in een vrij veld van de tabel wordt geplaatst, overeenstemmend met de verbinding.

De werkwijze volgens de uitvinding maakt het mogelijk met één 15 uniek globaal IP-adres van het lokale netwerk een vrijwel onbeperkt aantal verbindingen tussen een lokale host en globale hosts te onderhouden. Dit is mogelijk omdat de tabel steeds uit te breiden is met extra kolommen voor een ander globaal tweede IP-adres van een globale host. Het is tevens mogelijk dat verschillende lokale hosts in het 20 lokale netwerk gelijktijdig kunnen communiceren met verschillende globale hosts in het globale netwerk. De enige restrictie is, dat één globale host niet gelijktijdig met meerdere lokale hosts kan communiceren via het ene unieke globale IP-adres, omdat dan bij een binnenkomend IP-pakket niet bepaald kan worden voor welke lokale host dit 25 bestemd is.

Opgemerkt wordt dat de begrippen "rij" en "kolom" in een tabel niet in beperkende zin zijn bedoeld: zij zijn slechts gebruikt om te definiëren dat langs de verschillende assen van de tabel verschillende parameters staan en niet om een beperking te introduceren met betrek-30 king tot wat precies langs de horizontale en de verticale as wordt gedefinieerd. In die zin zijn "rij" en "kolom" onderling verwisselbare begrippen.

Een belangrijk voordeel van de werkwijze volgens de uitvinding is, dat dit geheel transparant voor de gebruiker van de lokale host 35 gebeurt. Deze gebruiker hoeft geen veranderingen in de instellingen van de host te maken, omdat IP-pakketten gewoon met het lokale IP-adres daarvan ontvangen en verzonden worden. De omzetting van IP-adressen vindt plaats aan de buitengrens van het lokale netwerk bij de 1 0 0 7 7 0 9 5 verbinding van het lokale netwerk aan het globale netwerk.

Soms is het noodzakelijk dat in een lokaal netwerk een bepaalde host een directe toegang vanaf het globale netwerk krijgt. Deze moet dan een globaal uniek IP-adres krijgen, wat ingepast moet worden in 5 het bestaande TCP/IP-netwerk. Omdat het IP-adres de informatie bevat die gebruikt wordt om IP-pakketten te routeren, kan een adres niet aan iedere willekeurige host worden toegewezen, waardoor het inpassen van globaal unieke IP-adressen veel inspanning vergt. Door de werkwijze volgens de uitvinding kan elke host in het lokale netwerk communiceren 10 met een host in het globale netwerk, waardoor het niet nodig is aan bepaalde hosts in het lokale netwerk een globaal uniek IP-adres toe te kennen.

Bij het opzetten van TCP/IP-netwerken worden in het algemeen unieke IP-adressen toegekend aan alle hosts in het netwerk. Bij re-15 organisaties kunnen ingrijpende gevolgen ontstaan voor het a-dresseringsschema. Indien gebruikt wordt gemaakt van de werkwijze volgens de uitvinding kunnen makkelijk "verplaatsbare" subnetwerkjes gemaakt worden, waardoor het adresseringsschema makkelijker kan worden aangepast.

20 In een voorkeursuitvoeringsvorm van de werkwijze volgens de uit vinding worden in stap i) in de tabel voor twee of meer globale eerste IP-adressen van het lokale netwerk twee of meer afzonderlijke rijen toegewezen en wordt het tenminste ene lokale IP-adres in een vrij veld van de tabel geplaatst, overeenstemmend met de verbinding. Omdat meer-25 dere globale eerste IP-adressen ter beschikking staan aan het lokale netwerk, kunnen gelijktijdig verbindingen bestaan tussen dezelfde globale host en meerdere lokale hosts. De enige overblijvende restrictie is, dat het aantal gelijktijdige verbindingen tussen één bepaalde globale hosts en verschillende lokale hosts bepaald wordt door het 30 aantal beschikbare globale eerste IP-adressen van het lokale netwerk.

In een verdere uitvoeringsvorm van de uitvinding blijft de toewijzing van het tenminste ene globale eerste IP-adres van het lokale netwerk tenminste gedurende de tijdspanne van de verbinding geldig. De velden in de tabel blijven echter staan. Zodra in een kolom van een 35 tabel geen vrij veld meer beschikbaar is voor een nieuw op te zetten verbinding, wordt een veld dat behoort bij een verbinding die niet meer geldig is vrijgemaakt, waardoor de nieuwe verbinding tot stand kan worden gebracht. Deze dynamische toewijzing van globale eerste IP- 1007709 6 adressen van het lokale netwerk zorgt ervoor dat het aantal mogelijke verbindingen tussen hosts in een lokaal netwerk en globale hosts feitelijk onbegrensd is.

Indien een globale host een verbinding wil maken met een lokale 5 host, waarvan een domeinnaam in het lokale netwerk bekend is, moet een tussenstap genomen worden voor het tot stand brengen van de verbinding.

In bekende NAT's wordt een poortnummer gebruikt om een lokale host te identificeren. Deze NAT's worden ook wel Proxy Servers ge-10 noemd. Elke lokale host wordt vanaf globale hosts benaderd met het IP-adres van de Proxy Server, waarbij een poortnummer wordt gebruikt om aan te geven welke host/server combinatie wordt bedoeld. Bij Proxy Servers wordt het aantal lokale host/server combinaties waarmee gecommuniceerd kan worden, bepaald door het aantal beschikbare poorten.

15 Volgens een verdere uitvoeringsvorm van de uitvinding wordt, indien een verbinding tussen een globale host en een lokale host wordt geïnitieerd door de globale host doordat een IP-pakket met een DNS-query (Domain Name Server query - een verzoek bij een domeinnaam een IP-adres te verstrekken) wordt gestuurd aan het lokale netwerk, het 20 IP-pakket met de DNS-query beantwoord met een verwijzing naar het toegewezen globale eerste IP-adres van een als DNS-host werkende tweede lokale host. Daarvoor wordt de DNS-query niet doorgezonden naar het lokale netwerk, maar geheel volgens de werkwijze van de uitvinding afgehandeld. Hiertoe wordt direct het lokale IP-adres van een als DNS-25 host werkende tweede lokale host toegewezen aan een veld in de tabel en wordt vervolgens een IP-pakket als antwoord naar de globale host teruggestuurd, waarbij verwezen wordt naar het globale IP-adres dat volgens de tabel bij de lokale DNS-host hoort. Hierdoor kan en zal (volgens de werkwijze van het standaard DNS-protocol) de globale host 30 vervolgens zijn DNS-query richten aan de als DNS-host werkende tweede lokale host. De DNS-query omvat de domeinnaam van de lokale host waarmee de globale host een verbinding wil opbouwen. De DNS-host zendt als antwoord op de DNS-query een IP-pakket naar de globale host met het lokale IP-adres van de lokale host. Het lokale IP-adres in dit 35 uitgaande IP-pakket wordt volgens de werkwijze van de uitvinding toegewezen aan een veld in de tabel en omgezet in een globaal IP-adres van het lokale netwerk voor het verzonden wordt op het globale netwerk. Hierdoor is de verbinding opgebouwd en kan de globale host com- 1007709 7 municeren met de lokale host via het toegewezen globale IP-adres van het lokale netwerk. Een belangrijk voordeel hierbij is dat hierbij noch op de lokale host, noch op de globale host aanpassingen of speciale voorzieningen nodig zijn. Het verbinding zoeken via de domein-5 naam bij een DNS-host is namelijk een standaard functionaliteit voor TCP/IP-clienttoepassingen.

In een verdere uitvoeringsvorm van de uitvinding is de tenminste ene globale host met een globaal tweede IP-adres een verder lokaal netwerk met tenminste een globaal derde IP-adres. Hierdoor is het 10 mogelijk de interne adressering van beide lokale netwerken ongewijzigd te laten, en toch onbeperkte communicatie tussen de lokale netwerken te bedrijven via een uniek C-adres. Hierbij is het mogelijk dat verbindingen opgebouwd worden, waarbij net als hierboven beschreven via een lokale DNS-host en een domeinnaam een verbinding opgebouwd wordt.

15 In een verdere uitvoeringsvorm van de werkwijze volgens de uit vinding worden de stappen i) en ii) uitgevoerd op applicatieniveau. Bij sommige applicaties worden een of meerdere IP-adressen opgenomen in de informatie van IP-pakketten en niet alleen in de route-informatie. Een voorbeeld hiervan is de applicatie DNS (Domain Name Server), 20 die ervoor zorgt dat leesbare namen (www.aaa.nl) gebruikt kunnen worden in plaats van IP-adressen. Hierbij kan de informatie die getransporteerd wordt in de IP-pakketten IP-adressen bevatten. Een ander voorbeeld is de applicatie File Transfer Protocol (FTP) waarmee bestanden op globale hosts bekeken, verwijderd, heen- en/of teruggezon-25 den kunnen worden. Voor bepaalde acties worden IP-adressen uitgewisseld als informatie in de IP-pakketten.

Indien niet duidelijk is of het globale tweede IP-adres van een globale host al in gebruik is in het lokale netwerk, wordt volgens een uitvoeringsvorm van de werkwijze volgens de uitvinding, een aliasadres 30 toegekend aan deze globale host, waarna dit aliasadres gebruikt wordt bij het omzetten van IP-adressen. Hierdoor heeft elke globale host een binnen het lokale netwerk gegarandeerd uniek IP-adres, en kunnen geen conflicten optreden tussen identieke lokale en globale IP-adressen. Hierbij worden de aliasadressen per lokale host toegewezen, waardoor 35 een globale host meerdere aliasadressen kan hebben.

In een tweede aspect verschaft de uitvinding een inrichting voor het transporteren van dataverkeer volgens het Transmission Control Protocol/ Internet Protocol (TCP/IP) tussen tenminste één lokale host '1 0 0 7 7 0 9 8 met een lokaal IP-adres in een lokaal netwerk met tenminste één globaal eerste IP-adres en tenminste één globale host met een globaal tweede IP-adres, waarbij de inrichting is voorzien van computermidde-len voor het uitvoeren van de stappen van: 5 i) het toewijzen in een tabel van het tenminste ene globale eerste IP-adres van het lokale netwerk aan een verbinding tussen de tenminste ene lokale host en de tenminste ene globale host; en ii) het volgens de tabel omzetten van het tenminste ene lokale IP-adres in het tenminste ene globale eerste IP-adres bij dataver-10 keer naar de tenminste ene globale host, en het omzetten van het tenminste ene globale eerste IP-adres in tenminste ene lokale IP-adres bij dataverkeer naar de tenminste ene lokale host, met het kenmerk dat de computermiddelen in stap i) in de tabel voor het tenminste ene globale eerste IP-adres van het lokale netwerk een 15 rij en voor het tenminste ene globale tweede IP-adres een kolom toewijzen en het tenminste ene lokale IP-adres in een vrij veld van de tabel plaatsen, overeenstemmend met de verbinding.

Deze inrichting kan uitgevoerd worden als afzonderlijke inrichting, geplaatst op de grens tussen het lokale netwerk en het globale 20 netwerk, of geïntegreerd worden in de interface tussen het lokale netwerk en het globale netwerk.

De uitvinding zal nu toegelicht worden aan de hand van de bijgevoegde tekeningen, waarin:

Fig. 1 een schematische weergave toont van een lokaal netwerk 25 verbonden met een globaal netwerk;

Fig. 2 een stroomschema toont voor de werkwijze vein de uitvinding voor uitgaande IP-pakketten;

Fig. 3 een stroomschema toont voor de werkwijze van de uitvinding voor binnenkomende IP-pakketten; 30 Fig. 4 toont een uitvoeringsvorm van een tabel die door de werk wijze gebruikt wordt.

Fig. 1 toont een schematische weergave van een lokaal hostnetwerk 2 dat via computermiddelen 30, die bij voorkeur uitgevoerd zijn als een interface of router, en een verbinding 9 kan communiceren met een 35 globaal netwerk 3· Het lokale netwerk 2 omvat een of meer lokale hosts 7, 7a» die onderling via een netwerk zijn verbonden. In het algemeen lopen de verbindingen in het globale netwerk 3 via knooppunten waarmee (lokale) netwerken en/of hosts in verschillende soorten configuraties 1007709 9 (ster, lus, enz.) met elkaar verbonden zijn. Voor de overzichtelijkheid is dit in de figuur zeer vereenvoudigd weergegeven. Globale hosts ^ in het globale netwerk 3 (waarvan er in de figuur voor de duidelijkheid één getoond is) worden geïdentificeerd met een globaal uniek 5 Internet Protocol (IP)-adres 5· Het lokale netwerk 2 wordt tevens geïdentificeerd met tenminste één globaal uniek IP-adres 6. Indien dit een zogenaamd C-adres is (bestaande uit vier cijfers, gescheiden door punten, waarvan de eerste drie het lokale netwerk identificeren en de laatste een aanduiding is voor een host) is communicatie vanaf het 10 globale netwerk 3 met het lokale netwerk 2 mogelijk via meerdere IP-adressen 6, waarvan de eerste drie nummers gelijk zijn. De lokale hosts 7. 7a in het lokale netwerk (waarvan er twee getoond zijn in de figuur) hebben lokaal unieke IP-adressen 8, 8a. Volgens het TCP/IP-protocol komen deze lokaal unieke IP-adressen 8, 8a niet voor in het 15 globale netwerk 3. maar kunnen zij wel gebruikt worden in andere gelijksoortige lokale netwerken 2, 2'.

Fig. 1 toont tevens een verder lokaal netwerk 2' , dat op gelijke wijze als lokaal netwerk 2 kan zijn opgebouwd. Verschillende lokale netwerken 2, 2' kunnen echter verschillende aantallen en types hosts 20 omvatten, alsmede verschillende interne netwerkarchitecturen. Delen van het verdere lokale netwerk 2' met verwijzingcijfers voorzien van een accent, zijn hetzelfde als de delen in lokaal netwerk 2 met een zelfde verwijzingscijfer zonder accent.

De werkwijze volgens de uitvinding is bij voorkeur geïmplemen-25 teerd als softwaremodule in de computermiddelen 30. die uitgevoerd zijn als interface of router van het lokale netwerk 2, waarbij de bewerkingen van IP-pakketten plaatsvinden voordat deze aangeboden worden aan de verbinding 9· of direct nadat zij ontvangen zijn vanaf de verbinding 9· In een niet getoonde uitvoeringsvorm van de inrich-30 ting volgens de uitvinding is de inrichting een zelfstandige eenheid, die geplaatst wordt tussen de interface of router 30 van het lokale netwerk 2 en de verbinding 9 met het globale netwerk 3·

Een voorbeeld van de tabel, zoals gebruikt door de werkwijze volgens de uitvinding is getoond in Fig. 4. De voorbeelden zoals hier-35 in vermeld, zullen bij de volgende beschrijving ter verduidelijking gebruikt worden.

Fig. 2 toont het stroomschema volgens de werkwijze van de uitvinding voor dataverkeer van IP-pakketten van een lokale host 7 naar een 1007709 10 globale host 4.

In blok 10 wordt een IP-pakket ontvangen afkomstig van een lokale host 7, vlak voordat deze via een verbinding 9 naar het globale netwerk 3 wordt gestuurd. Beslissingsblok 11 gaat na of het IP-adres 5 5 van de globale host 4 (de bestemming van dit IP-pakket) reeds een kolom vormt in een tabel met op dat moment geldige verbindingen. In Fig. 4 vormt bijvoorbeeld het IP-adres 145.5-4.23 een kolom in de tabel.

Indien dit niet het geval is (er bestaat op dit moment geen ver-10 binding tussen het lokale netwerk 2 en de globale host 4) wordt in de tabel een kolom gemaakt voor het betreffende globale IP-adres 5 van de globale host 4 in blok 13. Het IP-adres 8 van de lokale host 7 wordt op een vrij veld in de betreffende kolom met het globale IP-adres 5 van de tabel gezet in blok 14. De rij van de tabel geeft nu het globa-15 le IP-adres 6 van het lokale netwerk 2 voor communicatie met het globale netwerk 3· Dit is bijvoorbeeld gedaan in de tabel in Fig. 4, waar voor het IP-adres 5 van de globale host 4 (125-3.12.4) een kolom in de tabel is gemaakt en waar het IP-adres 8 van de lokale host 7 (bijvoorbeeld 10.2.1.1) op een vrij veld in die kolom is gezet. De rij geeft 20 nu het bijbehorende globale IP-adres 6 van het lokale netwerk 2 aan (145.3.20.1).

Is de uitkomst van beslissingsblok 11 bevestigend, dan gaat de werkwijze door met beslissingsblok 12. Beslissingsblok 12 gaat na of het IP-adres 8 van de lokale host 7 in de kolom met het betreffende 25 globale IP-adres 5 voorkomt. Indien dit niet het geval is, dan gaat het stroomschema verder met blok 14, dat hierboven reeds is beschreven .

Indien de uitkomst van beslissingsblok 12 positief is (de verbinding bestaat dus al), en als vervolg op blok 14 (in het geval van een 30 nieuwe verbinding), dein wordt in blok 15 in het IP-pakket het IP-adres 8 van de lokale host 7 (de bron van dit IP-pakket) vervangen door het globale IP-adres 6 van het lokale netwerk 2, welke aangegeven wordt als rij in de tabel. Vervolgens wordt de controlesom van het IP-pakket aangepast (blok 16), waarna in blok 17 het IP-pakket via de verbinding 35 9 naar het globale netwerk 3 wordt verstuurd. Daarna kan de cyclus zich herhalen vanaf blok 10.

In de tabel in Fig. 4, bestond bijvoorbeeld al een kolom voor globaal IP-adres 5 (145-5-4.23) van globale host 4. In beslissingsblok i 1 0 0 7 7 0 9 11 12 blijkt dat bijvoorbeeld voor lokale host 7 met IP-adres 8 (bijvoorbeeld 10.2.1.1) al een verbinding bestaat (via globaal IP-adres 145.3.2O.I) maar dat nog geen verbinding bestaat voor een andere lokale host (niet getoond) met een ander IP-adres (10.2.1.13). In het 5 eerste geval wordt de werkwijze voortgezet met blok 15, 16 en 17· in het laatste geval wordt, in overeenstemming met blok 14, het lokale IP-adres 8 (10.2.1.13) in een vrij veld geplaatst in de betreffende kolom (145·5·4.23), bijvoorbeeld in de rij met globaal IP-adres 6 (145.3.20.5).

10 Volgens een voorkeursuitvoeringsvorm van de uitvinding zijn de bewerkingen in blok 12, 14, 15 en 16 in Fig. 2 tevens van toepassing op applicatieniveau, dat wil zeggen op IP-adressen die aanwezig zijn als informatie in IP-pakketten. Hierdoor zullen applicaties op hosts, die informatie over IP-adressen versturen als informatie in IP-pakket-15 ten, correct functioneren. Een voorbeeld hiervan is de applicatie DNS (Domain Name Server), die ervoor zorgt dat leesbare namen (www.aaa.nl) gebruikt kunnen worden in plaats van IP-adressen. Hierbij kan de informatie die getransporteerd wordt in de IP-pakketten IP-adressen bevatten.

20 Fig. 3 toont het stroomschema volgens de werkwijze van de uitvin ding voor dataverkeer bestaande uit overdracht van IP-pakketten van een globale host 4 naar een lokale host 7 in een lokaal netwerk 2. Dit proces vindt gelijktijdig en parallel plaats aan het verwerken van uitgaande IP-pakketten.

25 In blok 21 wordt het IP-pakket afkomstig van een globale host 4 ontvangen, voordat dit in het lokale netwerk 2 verder verstuurd wordt. Dit IP-pakket bevat een globaal IP-adres 6 van het lokale netwerk 2 als bestemmingsadres. Beslissingsblok 22 gaat na of de verbinding tussen de globale host 4 en de lokale host 7 in het lokale netwerk 2 30 reeds bestaat, door na te gaan of in de tabel een lokaal IP-adres 8 vermeld staat in de rij met het globale IP-adres 6 van het lokale netwerk 2 en de kolom met het globale IP-adres 5. dat aangeeft van welke globale host 4 het IP-pakket afkomstig is. Bestaat de verbinding reeds, dan wordt in blok 23 in het IP-pakket het globale IP-adres 6 35 van het lokale netwerk 2 vervangen door het lokale IP-adres 8 van de lokale host 7. Daarbij wordt gebruik gemaakt van de genoemde tabel. Daarna wordt in blok 24 de controlesom van het IP-pakket aangepast. Als laatste wordt het IP-pakket in blok 25 verzonden naar het lokale 1 0 0 7 7 0 9 12 netwerk 2, waarna de cyclus opnieuw kan beginnen bij blok 21.

Indien de verbinding nog niet bestond, en dus het resultaat van beslissingsblok 22 negatief is, wordt verondersteld dat de globale host 4 de domeinnaam van de lokale host 7 kent. Vervolgens wordt in 5 beslissingsblok 26 gecontroleerd of het van de globale host 4 ontvangen IP-pakket een zogenaamde DNS-query is. Een DNS-query (Domain Name Server query) is een verzoek bij een domeinnaam een IP-adres te verstrekken. Bij een positief resultaat van beslissingsblok 26 (het IP-pakket is een DNS-query) wordt het IP-pakket niet verder doorgezonden 10 naar het lokale netwerk 2, maar wordt in blok 27 het lokale IP-adres 8a van de als DNS-host werkende tweede host 7a volgens de werkwijze van de uitvinding toegewezen aan een veld in de tabel en omgezet in een globaal IP-adres 6 van het lokale netwerk 2, waarna de DNS-query in blok 29 wordt beantwoord (DNS-response) met een verwijzing naar het 15 globale IP-adres 6 van de host fa. Na ontvangst van de DNS-response richt de globale host 4 dezelfde DNS-query (volgens de werkwijze van het standaard DNS-protocol) aan het globale IP-adres 6 dat in de verwijzing in de DNS-response staat. Dit inkomende IP-pakket wordt volgens de werkwijze van de uitvinding bewerkt en doorgestuurd naar de 20 als DNS-host werkende tweede host 7a. Bij een negatief resultaat wordt het IP-pakket ongewijzigd doorgezonden naar het lokale netwerk 2 in blok 28, wat bijvoorbeeld het geval kan zijn als de lokale host 7 een globaal uniek IP-adres heeft.

De DNS-query omvat de domeinnaam van de lokale host 7 waarmee de 25 globale host 4 een verbinding wil opbouwen. De DNS-host zendt als antwoord op de DNS-query een IP-pakket naar de globale host k met het lokale IP-adres 8 van de lokale host 7· Het lokale IP-adres 8 in dit uitgaande IP-pakket wordt volgens de werkwijze van de uitvinding toegewezen aan een veld in de tabel en omgezet in een globaal IP-adres 6 30 van het lokale netwerk 2 voor het verzonden wordt naar het globale netwerk. Hierdoor is de verbinding opgebouwd en kan de globale host k communiceren met de lokale host 7 via het toegewezen globale IP-adres 6 van het lokale netwerk 2.

Indien bijvoorbeeld een IP-pakket wordt ontvangen van een globale 35 host met globaal IP-adres (198.^3-^2.190) geadresseerd aan een globaal IP-adres 6 van het lokale netwerk 2 (1^5.3-20.2), dan valt uit de tabel van Fig.4 af te leiden, dat deze verbinding reeds bestaat, en het IP-pakket doorgegeven moet worden aan de lokale host met lokaal 1007709 13 IP-adres (10.1.2.5). Indien een IP-pakket wordt ontvangen van een globale host met globaal IP-adres (125.3-12.4) geadresseerd aan globaal IP-adres 6 van het lokale netwerk 2 (145·3·20.3). dan valt uit de tabel in Fig. 4 af te leiden dat deze verbinding nog niet bestaat.

5 Volgens de werkwijze van de uitvinding wordt dan gecontroleerd of het betreffende IP-pakket een DNS-query is. Indien dit het geval is, dan wordt een antwoord verstuurd met een verwijzing naar het aan een als DNS-host werkende lokale tweede host 7a toegewezen globale IP-adres 6 (bijvoorbeeld 145-3.20.5 indien het lokale IP-adres van de als DNS-10 host werkende tweede lokale host 7a 10.2.1.4 is). In reactie hierop zendt de globale host 4 de DNS-query aan de lokale DNS-host 7a door de DNS-query te richten aan het IP-adres (145·3-20.5) waarnaar het antwoord verwees. Vervolgens stuurt de tweede lokale host 7a (met lokaal IP-adres 10.2.1.4) een antwoord op de DNS-query aan de globale host 4. 15 Voor dit uitgaande IP-pakket wordt het stroomschema van Fig. 2, zoals hierboven beschreven doorlopen.

Volgens een voorkeursuitvoeringsvorm van de uitvinding zijn de bewerkingen in blok 22, 23, 24, 26 en 27 in Fig. 3 tevens van toepassing op applicatieniveau, dat wil zeggen op IP-adressen die aanwezig 20 zijn als informatie in IP-pakketten. Hierdoor zullen applicaties op hosts, die informatie over IP-adressen versturen als informatie in IP-pakketten, correct functioneren.

De werkwijze volgens de uitvinding maakt het mogelijk met één uniek globaal IP-adres 6 een vrijwel onbeperkt aantal verbindingen 25 tussen lokale hosts 7 en globale hosts 4 te onderhouden. Dit betekent dat verschillende lokale hosts 7 in het lokale netwerk 2 gelijktijdig kunnen communiceren met verschillende globale hosts 4 in het globale netwerk 3· De enige restrictie is, dat één globale host 4 niet gelijktijdig met meerdere lokale hosts 7 kan communiceren via één uniek 30 globaal IP-adres 6, omdat dan bij een binnenkomend IP-pakket niet bepaald kan worden voor welke lokale host 7 dit IP-pakket bestemd is. Op de kruising van elke rij en elke kolom is immers slechts één veld beschikbaar, waarmee slechts naar één lokale host 7 kan worden verwezen. Indien echter meerdere globale, verschillende IP-adressen 6 ter 35 beschikking staan aan het lokale netwerk 2, dan kunnen deze gelijktijdige verbindingen wél bestaan, waardoor het aantal mogelijke verbindingen in feite onbeperkt is. Dit is gemakkelijk in te zien in de tabel van Fig. 4, waarbij steeds kolommen toegevoegd kunnen worden 1007709 14 voor elke nieuwe globale host 4 waarmee een lokale host 7 in het lokale netwerk 2 wil communiceren.

Een belangrijk voordeel van de werkwijze volgens de uitvinding is, dat dit geheel transparant voor de gebruiker van de lokale host 7 5 en de globale host 4 gebeurt. Deze gebruiker hoeft geen veranderingen in de instellingen van de host 4, 7 te maken, omdat IP-pakketten gewoon met het lokale IP-adres 8 daarvan ontvangen en verzonden worden. De omzetting van IP-adressen vindt plaats bij de verbinding van het lokale netwerk 2 met het globale netwerk 3· 10 Soms is het noodzakelijk dat in een lokaal netwerk 2 een bepaalde host 7 een directe toegang vanaf het globale netwerk 3 krijgt. Deze moet dan een globaal uniek IP-adres krijgen, wat ingepast moet worden in het bestaande TCP/IP-netwerk. Omdat het IP-adres de informatie bevat die gebruikt wordt om IP-pakketten te routeren, kan een adres 15 niet aan iedere willekeurige host worden toegewezen, waardoor het inpassen van globaal unieke IP-adressen veel inspanning vergt. Door de werkwijze volgens de uitvinding kan elke host in het lokale netwerk 2 communiceren met een host in het globale netwerk 3t waardoor het niet nodig is aan bepaalde hosts in het lokale netwerk een globaal uniek 20 IP-adres toe te kennen.

Bij het opzetten van TCP/IP-netwerken worden in het algemeen unieke IP-adressen toegekend aan alle hosts in het netwerk. Bij reorganisaties kunnen ingrijpende gevolgen ontstaan voor het adresserings-schema. Indien gebruikt wordt gemaakt van de werkwijze volgens de 25 uitvinding kunnen makkelijk "verplaatsbare" subnetwerkjes gemaakt worden, waardoor het adresseringsschema makkelijker kan worden aangepast.

De verbindingen in de hierboven genoemde tabel blijven in een voorkeursuitvoeringsvorm van de uitvinding tenminste bestaan tot een 30 voorafbepaalde tijdspanne is verstreken na de laatste communicatie op de betreffende verbinding. Na het verstrijken van de vooraf bepaalde tijdspanne wordt de verbinding geacht niet meer nodig te zijn. Het veld in de tabel {zie Fig. 4) van de betreffende verbinding wordt echter pas verwijderd op het moment dat in de desbetreffende kolom van 35 de tabel geen vrij velden meer voorhanden zijn. Deze dynamische toewijzing van globale IP-adressen 6 van het lokale netwerk 2 zorgt ervoor dat het aantal mogelijke verbindingen tussen hosts 7 in een lokaal netwerk 2 en globale hosts 4 vrijwel onbegrensd is.

, ü ü / /09 15

In een verdere uitvoeringsvorm van de uitvinding, wordt de werkwijze gebruikt om een verbinding te maken tussen twee of meer lokale netwerken 2, 2’. Dit kan dan gebeuren door verbindingen te laten verlopen via het tenminste ene globale IP-adres 6, 6' van de lokale net-5 werken. Omdat de lokale hosts 7. 7' in de lokale netwerken 2, 2' geen unieke globale IP-adressen hebben, moet in dit geval altijd gebruik worden gemaakt van de eerder genoemde DNS-queries.

Indien het IP-adres 5 van de globale host 4 in gebruik is binnen het lokale netwerk 2, kan naast het lokale IP-adres 8 van de lokale 10 host 7 in de tabel een aliasadres voor het IP-adres 5 van de globale host 4 wordt opgenomen, waardoor geen conflicten kunnen optreden door identieke globale IP-adressen van een globale host 4 en een globaal IP-adres van een lokale host 7· Hiervoor dient in het stroomschema van de Fig. 2 en 3 een extra omzetblok toegevoegd te worden (na blok 15, 15 respectievelijk blok 23), waarin bij inkomende en uitgaande IP-pakket-ten het IP-adres 5 van de globale host 4 vervangen wordt door het alias-IP-adres.

De werkwijze volgens de uitvinding kan geïmplementeerd worden als softwaremodule in de computermiddelen 30, die bij voorkeur uitgevoerd 20 zijn als interface of router van het lokale netwerk 2, en die het lokale netwerk 2 verbinden met het globale netwerk 3· Volgens een uitvoeringsvorm van de uitvinding kan de werkwijze tevens geïmplementeerd worden in een afzonderlijke inrichting (niet getoond), voorzien van computermiddelen en TCP/IP-interfacemiddelen, geplaatst tussen de 25 interface of router 30 van het lokale netwerk 2 en de verbinding 9 met het globale netwerk 3· 1007709

Claims (8)

1. Werkwijze voor het transporteren van dataverkeer volgens het Transmission Control Protocol/ Internet Protocol (TCP/IP) tussen tenminste één lokale host met een lokaal IP-adres in een lokaal netwerk 5 met tenminste één globaal eerste IP-adres en tenminste één globale host met een globaal tweede IP-adres, omvattende de stappen van: i) het toewijzen in een tabel van het tenminste ene globale eerste IP-adres van het lokale netwerk aan een verbinding tussen de tenminste ene lokale host en de tenminste ene globale host; en 10 ii) het volgens de tabel omzetten van het tenminste ene lokale IP-adres in het tenminste ene globale eerste IP-adres bij dataverkeer naar de tenminste ene globale host, en het omzetten van het tenminste ene globale eerste IP-adres in tenminste ene lokale IP-adres bij dataverkeer naar de tenminste ene lokale host, 15 gekenmerkt doordat in stap i) in de tabel voor het tenminste ene globale eerste IP-adres (6) van het lokale netwerk (2) een rij en voor het tenminste ene globale tweede IP-adres (5) een kolom wordt toegewezen en het tenminste ene lokale IP-adres (8) in een vrij veld van de tabel wordt geplaatst, 20 overeenstemmend met de verbinding.

2. Werkwijze volgens conclusie 1, gekenmerkt doordat in stap i) in de tabel voor twee of meer globale eerste IP-adressen (6) van het lokale netwerk (2) twee of meer afzonderlijke rijen worden 25 toegewezen en het tenminste ene lokale IP-adres (8) in een vrij veld van de tabel wordt geplaatst, overeenstemmend met de verbinding.

3. Werkwijze volgens conclusie 1 of 2, gekenmerkt doordat de toewijzing van het tenminste ene globale eerste IP-adres (6) van het 30 lokale netwerk (2) in de tabel tenminste gedurende de tijdspanne van de verbinding geldig blijft. 1 ‘00/709 Werkwijze volgens conclusie 1. 2 of 3. gekenmerkt doordat, indien een verbinding tussen een globale host (4) en een lokale host 35 (7) geïnitieerd wordt doordat de globale host (4) een IP-pakket met een DNS-query stuurt aan het lokale netwerk (2), het IP-pakket met de DNS-query wordt beantwoord met een verwijzing naar een toegewezen globale eerste IP-adres (6) van een als DNS-host werkende tweede loka- le host (7a).

5- Werkwijze volgens een van de conclusies 1 tot en met 4, gekenmerkt doordat de tenminste ene globale host (4) met globaal tweede IP-5 adres (5) een verder lokaal netwerk (2') met tenminste één globaal derde IP-adres (6') is.

6. Werkwijze volgens een van de conclusies 1 tot en met 5. gekenmerkt doordat de stappen i) en ii) uitgevoerd worden op applicatie-10 niveau.

7· Werkwijze volgens een van de conclusies 1 tot en met 6, gekenmerkt doordat indien het globale tweede IP-adres (5) van de globale host (4) in gebruik is binnen het lokale netwerk (2), in de tabel een 15 aliasadres voor dit IP-adres (5) van de globale host (4) wordt opgenomen.

8. Inrichting voor het transporteren van dataverkeer volgens het Transmission Control Protocol/ Internet Protocol (TCP/IP) tussen ten-20 minste één lokale host met een lokaal IP-adres in een lokaal netwerk met tenminste één globaal eerste IP-adres en tenminste één globale host met een globaal tweede IP-adres, waarbij de inrichting is voorzien van coraputermiddelen voor het uitvoeren van de stappen van: i) het toewijzen in een tabel van het tenminste ene globale eerste

25 IP-adres van het lokale netwerk aan een verbinding tussen de tenminste ene lokale host en de tenminste ene globale host; en ii) het volgens de tabel omzetten van het tenminste ene lokale IP-adres in het tenminste ene globale eerste IP-adres bij dataverkeer naar de tenminste ene globale host, en het omzetten van het 30 tenminste ene globale eerste IP-adres in tenminste ene lokale IP- adres bij dataverkeer naar de tenminste ene lokale host, met het kenmerk dat de computermiddelen (30) in stap i) in de tabel voor het tenminste ene globale eerste IP-adres (6) van het lokale netwerk (2) een rij en voor het tenminste ene globale tweede IP-adres 35 (5) een kolom toewijzen en het tenminste ene lokale IP-adres (8) in een vrij veld van de tabel plaatsen, overeenstemmend met de verbinding. ##*##*# 1007709