NL1013273C2

NL1013273C2 - Werkwijze en systeem voor het verzenden van IP berichten.

Info

Publication number: NL1013273C2
Application number: NL1013273A
Authority: NL
Inventors: Jan Gerard Snip; Wilbert Ludovicus Johann Graaf
Original assignee: Koninkl Kpn Nv
Priority date: 1999-10-12
Filing date: 1999-10-12
Publication date: 2001-04-17
Also published as: EP1093258A1

Description

Werkwijze en systeem voor het verzenden van IP berichten ACHTERGROND VAN DE UITVINDING

De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het 5 door een IP netwerk verzenden van een bericht vanuit een eerste netwerkelement naar een tweede netwerkelement. De uitvinding betreft tevens een systeem resp. een netwerkelement voor het uitvoeren van de genoemde werkwij ze.

10 Bekend is dat het Internet, het wereldwijde IP netwerk, bestaat uit een veelvoud van met elkaar verbonden netwerken. Wanneer een netwerk A naar een netwerk B IP verkeer stuurt, moet netwerk A daarvoor betalen. Netwerk A heeft echter geen invloed op de te volgen route van het 15 verkeer zodra dit zich buiten netwerk A bevindt. Wel is het mogelijk om statisch een routetabel in te stellen waardoor het verkeer een bepaalde uitgang van het eigen netwerk kiest. Die praktijk heeft echter de volgende nadelen: - In de uitwisseling van IP verkeer tussen bijvoorbeeld 20 Amerika en Europa, is het verkeersaanbod van Amerika naar

Europa veel groter dan vice versa. Toch doet Amerika om politieke redenen geen grote betalingen aan Europa.

- Buiten het eigen netwerk heeft men er geen controle over via welke netwerken of routes het verkeer loopt, terwijl 25 men zou willen kiezen voor netwerken met bijvoorbeeld hoge kwaliteitsgaranties of juist lage kosten.

- Het is nu niet mogelijk de retour route van het verkeer buiten het eigen netwerk te sturen.

SAMENVATTING VAN DE UITVINDING 30 De uitvinding beoogt de genoemde nadelen te ondervangen. Daartoe voorziet de bovengenoemde werkwijze voor het door een IP netwerk verzenden van een bericht vanuit een eerste netwerkelement naar een tweede netwerkelement, volgens de uitvinding erin dat het eerste netwerkelement het voor het 35 tweede netwerkelement bestemde bericht adresseert aan het IP adres van (oftewel routeert via) een intermediair 1 01 3273 2 netwerkelement onder vermelding van het IP adres van het tweede netwerkelement als bestemmingsadres en het IP adres van het eerste netwerkelement als oorsprongadres, waarna het intermediaire netwerkelement het van het eerste 5 netwerkelement ontvangen bericht adresseert aan het IP adres van het tweede netwerkelement onder vermelding van het IP adres van het intermediaire netwerkelement als oorsprongadres. In respons op het door het eerste netwerkelement verzonden bericht, verzendt het tweede 10 netwerkelement, een responsbericht naar het IP adres van het intermediaire netwerkelement, waarna het intermediaire netwerkelement het ontvangen responsbericht adresseert aan het IP adres van het eerste netwerkelement.

Essentieel voor de uitvinding is dus toepassing van het 15 genoemde intermediaire netwerkelement waarin het verzendende, eerste netwerkelement als het ware domicilie kiest, zodat het ontvangende, tweede netwerkelement niet het adres van het eerste netwerkelement, maar van het intermediaire netwerkelement als afzender ziet en dat adres 20 dan ook beschouwt als het adres waarheen de gevraagde respons moet worden terug gezonden. Het intermediaire netwerkelement omvat aldus middelen voor het converteren van berichten, afkomstig van het eerste netwerkelement -met een eerste IP adres als oorsprongadres, bestemd voor een 25 tweede netwerkelement, met een tweede IP adres als bestemmingsadres- in berichten met het IP adres van het intermediaire netwerkelement als nieuw oorprongadres en gelijkblijvend bestemmingsadres. Voor het verwerken van de responsberichten omvat het netwerkelement middelen voor het 30 converteren van berichten, afkomstig van het tweede netwerkelement -met het IP adres van het intermediaire netwerkelement als bestemmingsadres en het IP adres van het tweede netwerkelement als oorsprongadres- in berichten met het IP adres van het eerste netwerkelement als nieuw 101 327 3 3 bestemmingsadres en gelijkblijvend oorsprongadres.

Een netwerkelement dat voor de beschreven functie bijzonder geschikt is en -weliswaar voor een ander doel- commercieel verkrijgbaar is, is de "Network Address Translator" (NAT) 5 zoals gespecificeerd in IETF RFC 1631. De NAT is oorspronkelijk bedoeld om de schaarste aan IPv4 adressen op te lossen. De onderhavige uitvinding gebruikt echter de NAT om een ander probleem op te lossen, namelijk om IP verkeerstromen te kunnen besturen door middel van 10 adresconversie zoals hierboven beschreven werd.

Door toepassing van de uitvinding kan het Internet verkeer van Amerika naar Europa worden afgevangen in het eigen netwerk in Amerika en over een eigen verbinding naar Europa vervoerd. Het systeem volgens de uitvinding heeft op die 15 wijze controle over de route die het verkeer volgt buiten het eigen netwerk. Tevens biedt de uitvinding een nieuwe mogelijkheid om verkeer binnen het eigen netwerk te sturen via een bepaalde route.

De bron (eerste netwerkelement) die het verkeer naar een 20 bestemming (tweede netwerkelement) wil sturen ziet de NAT (intermediair netwerkelement) als (gefingeerde) bestemming. De bestemming ziet de NAT als (gefigneerde) bron. Wanneer bron en bestemming verkeer naar elkaar sturen wordt conform deze uitvinding alles via de NAT doorgestuurd zonder dat de 25 bron en bestemming hiervan op de hoogte zijn en zonder dat netwerken buiten het eigen netwerk hiervan op de hoogte zijn.

De NAT wordt gebruikt om te zorgen dat het IP verkeer via een nieuw pad eerst naar de NAT gestuurd wordt. Zodra de 30 individuele IP paketten aan het uiteinde van het nieuwe pad -bij de NAT- zijn aangekomen, worden zij doorgestuurd naar de bestemming. Eenmaal op de bestemming aangekomen, wordt het verkeer in tegengestelde richting ook d.m.v. de NAT via het nieuwe pad gestuurd. Het sturen van verkeer kan 1 01 3273 4 voordelen bieden om redenen van security. Ook kan op deze wijze gebruik worden gemaakt van bevoorkeurde partners. Naast de mogelijkheid om IP verkeer te routeren kan deze techniek ook worden toegepast om voor kortere tijd extra 5 IP-paden aan te leggen waarbij deze uitvinding de overhead bespaart om de routeertabellen voor die tijd aan te moeten passen.

FIGUURBESCHRIJVING

De werking van de uitvinding wordt aan de hand van figuur 1 10 nader toegelicht. Figuur 1 toont schematisch een systeem voor het door een IP netwerk WWW (het Internet) verzenden van een bericht vanuit een eerste netwerkelement, een cliënt 1 op locatie (domein) W, met een IP adres A, naar een tweede netwerkelement, een server 2 op locatie (domein) 15 Z, met een IP adres B. Figuur 1 toont voorts intermediaire netwerkelementen, te weten een netwerkelement 3 met routeer en adresconversie functie (routeer/conversie server) op locatie (domein) X, en een netwerkelement 4 met routeer en adresconversie functie (routeer/conversie server) op 20 locatie (domein) Y.

Het intermediaire netwerkelement 3 omvat -als voorbeeld-een commercieel verkrijgbare IETF RFC 1631 "Network Address Translator" (NAT) module die netwerkelement 3 geschikt maakt voor het ontvangen van van cliënt 1 afkomstige, voor 25 server 2 bestemde berichten -gerouteerd via netwerkelement 3 (met IP adres A') onder vermelding van het IP adres B van server 2 als bestemmingsadres en het IP adres A van cliënt 1 als oorsprongadres- en het (her-)adresseren en verzenden van die van cliënt 1 ontvangen berichten aan het IP adres B 30 van server 2 onder vermelding van het IP adres A’ van netwerkelement 3 als oorsprongadres. Korter gezegd, de NAT-module converteert het bron- of oorsprong-adres van dat cliënt 1 naar dat van netwerkelement 3, waardoor naar server 2 toe de indruk wordt gewekt dat het bericht van 1 01 3273 5 netwerkelement 3 in plaats van van client 1 afkomstig is. Server 2 adresseert -conform het Internet Protocol (IP)-zijn respons op het ontvangen bericht aan IP adres A' van netwerkelement 3. De responsberichten, die netwerkelement 3 5 van server 2 terugontvangt in respons op het aan server 2 verzonden bericht, worden door de NAT-module vervolgens weer geadresseerd en verzonden aan het IP adres A van cliënt 1. Op deze wijze worden zowel berichten van A naar B, als responsberichten van B naar A -door de genoemde 10 adres-conversie- steeds via netwerkelement 3 geleid. Zonder de adresconversie zou server 2 vrij zijn om zijn berichten via netwerkelement 4 of via netwerkelement 3 te laten lopen. Indien netwerkelement 4, evenals netwerkelement 3, een NAT-module of een andere adres-conversie-module omvat, 15 kunnen berichten op dezelfde wijze via netwerkelement 4 gerouteerd worden.

Het is dus mogelijk om vanuit het eigen domein (de eigen locatie) sturing te geven aan de route die het antwoordbericht in het andere domein moet volgen. Zonder de 20 maatregelen volgens de uitvinding is het niet (op legale wijze) mogelijk om het antwoordbericht buiten het eigen netwerk te sturen via een bepaalde route.

Het gebruik van de NAT-module is niet te traceren in het andere netwerk. Uitbreiding van het aantal NATs heeft tot 25 gevolg dat de sturing over verschillende retour paden mogelijk is.

Uitbreiding van het aantal adressen heeft tot gevolg dat meerdere client-server berichten gestuurd kunnen worden; het aantal berichten kan zo veel zijn dat we kunnen spreken 30 over verkeerssturing. Een dergelijke verkeerssturing kan in het eigen netwerk ook goed gebruikt worden om verkeer in zwaar belaste routes te sturen via minder zwaar belaste routes. Verkeersturing kan ook goed gebruikt worden voor asymmetrische verbindingen, waarbij de heengaande route een J 0 1 3273 6 andere route moet zijn dan teruggaande route, bijvoorbeeld bij satelliet-communicatie.

REFERENTIES

"RFC 1631: The IP Network Address Translator (NAT)", K.

5 Egevang and P. Francis, http://www.ietf.org/rfc/rfcl631.txt 1 0 1 3273

Claims

1. Werkwijze voor het door een IP netwerk verzenden van een bericht vanuit een eerste netwerkelement (1) naar een tweede netwerkelement (2), met het kenmerk dat het eerste 5 netwerkelement het voor het tweede netwerkelement bestemde bericht adresseert aan een intermediair netwerkelement (3) onder vermelding van het IP adres (B) van het tweede netwerkelement als bestemmingsadres en het IP adres (A) van het eerste netwerkelement als oorsprongadres; 10 waarna het intermediaire netwerkelement het van het eerste netwerkelement ontvangen bericht adresseert aan het IP adres van het tweede netwerkelement onder vermelding van het IP adres (A') van het intermediaire netwerkelement als oorsprongadres.

2. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk dat het tweede netwerkelement, in respons op het door het eerste netwerkelement verzonden bericht, een responsbericht verzendt naar het IP adres van het intermediaire netwerkelement; 20 waarna het intermediaire netwerkelement het ontvangen responsbericht adresseert aan het IP adres van het eerste netwerkelement.

3. Systeem voor het door een IP netwerk verzenden van een bericht vanuit een eerste netwerkelement (1) naar een 25 tweede netwerkelement (2), gekenmerkt door een intermediair netwerkelement (3) voor het ontvangen van van het eerste netwerkelement afkomstige, voor het tweede netwerkelement bestemde berichten, geadresseerd aan dat intermediaire netwerkelement onder vermelding van het IP adres (B) van 30 het tweede netwerkelement als bestemmingsadres en het IP adres (A) van het eerste netwerkelement als oorsprongadres; welk intermediaire netwerkelement middelen omvat voor het adresseren van de van het eerste netwerkelement ontvangen berichten aan het IP adres van het tweede netwerkelement 1 013273 onder vermelding van het IP adres (A') van het intermediaire netwerkelement als oorsprongadres.

4. Systeem volgens conclusie 3, met het kenmerk dat het intermediaire netwerkelement responsberichten, ontvangen 5 van het tweede netwerkelement in respons op eerder door het eerste netwerkelement, via het intermediaire netwerkelement, aan het tweede netwerkelement verzonden berichten, adresseert en verzendt aan het IP adres van het eerste netwerkelement.

5. Netwerkelement voor gebruik in een IP netwerk als intermediair netwerkelement (3) , gekenmerkt door middelen voor het converteren van berichten, afkomstig van een eerste netwerkelement (1), met een eerste IP adres (A) als oorsprongadres, bestemd voor een tweede netwerkelement (2), 15 met een tweede IP adres (B) als bestemmingsadres, in berichten met het IP adres (A') van het intermediaire netwerkelement als nieuw oorprongadres en gelijkblijvend bestemmingsadres.

6. Netwerkelement volgens conclusie 5, gekenmerkt door 20 middelen voor het converteren van berichten, afkomstig van het tweede netwerkelement, met het IP adres van het intermediaire netwerkelement als bestemmingsadres en het IP adres van het tweede netwerkelement als oorsprongadres, in berichten met het IP adres van het eerste netwerkelement 25 als nieuw bestemmingsadres en gelijkblijvend oorsprongadres .

7. Netwerkelement volgens conclusie 5, met het kenmerk dat de genoemde middelen voor het converteren van berichten een "Network Address Translator" (NAT) zoals gespecificeerd in

30 IETF RFC 1631, omvatten. 1 o 1 3273