WO2012119472A1 - 一种兼容IPv4地址的通信方法、系统及路由器 - Google Patents

一种兼容IPv4地址的通信方法、系统及路由器 Download PDF

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WO2012119472A1
WO2012119472A1 PCT/CN2011/083880 CN2011083880W WO2012119472A1 WO 2012119472 A1 WO2012119472 A1 WO 2012119472A1 CN 2011083880 W CN2011083880 W CN 2011083880W WO 2012119472 A1 WO2012119472 A1 WO 2012119472A1
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WO
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identity
ipv4
communication
router
network
Prior art date
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PCT/CN2011/083880
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English (en)
French (fr)
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马金
黄兵
孟晓斌
吴强
符涛
Original Assignee
中兴通讯股份有限公司
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Publication date
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    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L61/00—Network arrangements, protocols or services for addressing or naming
    • H04L61/09—Mapping addresses
    • H04L61/10—Mapping addresses of different types
    • H04L61/103—Mapping addresses of different types across network layers, e.g. resolution of network layer into physical layer addresses or address resolution protocol [ARP]
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L61/00—Network arrangements, protocols or services for addressing or naming
    • H04L61/50—Address allocation
    • H04L61/5084—Providing for device mobility

Definitions

  • the present invention relates to an identity location separation technique, and more particularly to a communication method, system and router compatible with an IPv4 address.
  • the Internet Engineering Task Force has proposed the technology of identity and location separation in recent years, with the identity location separation protocol.
  • the LISP protocol proposed by the Locator and Identifier Separation Protocol (LISP) is an example.
  • the Endpoint Identifier (EID) of the terminal does not participate in the routing of the IP core network.
  • the backbone router can only see the border access router.
  • the routing address (Routing LOCator, RLOC for short), and a border router can access a large number of terminals, and separately set a correspondence between the mapping plane storage terminal identity EID and the router RLOC.
  • the packet destined for the terminal first needs to find its corresponding border router RLOC in the mapping plane, and then routes to the access router where the destination terminal is located according to the RLOC.
  • the access network identifier is AID (Access ID), and the route network identifier is RID (Router ID).
  • the "identity attribute” identifier of the terminal is established - AID, terminal
  • the "location attribute” of the communication establishment terminal based on the AID--RID, the routing access router based on the RID between the networks is responsible for the conversion between the AID and the RID, and the AID remains unchanged when the terminal moves. RID changes.
  • the problem to be solved by the present invention is to provide a communication method, system and router compatible with an IPv4 address, so as to enable an IPv4 terminal to access an identity and a location separation network.
  • the present invention provides a communication system compatible with an IPv4 address format, including a router.
  • the router includes a message conversion unit
  • the packet conversion unit is configured to: convert the IPv4 packet and the identity and location separated network packet according to the mapping relationship between the IPv4 address and the identity unique identifier that is compatible with the IPv4 address.
  • the communication system may further have the following features: the communication system further includes a server; the router further includes a proxy mapping unit and a mapping relationship maintenance unit;
  • the server is configured to establish a mapping relationship between the visible identifier of the communication device and the identity unique identifier; the identity unique identifier is compatible with the IPv4 address of the communication device;
  • the proxy mapping unit is configured to: learn, according to the received visible identifier of the communication device, the identity unique identifier corresponding to the visible identifier from the server;
  • the mapping relationship maintenance unit is configured to: parse the IPv4 address of the communication device from the received identity unique identifier, and establish a mapping relationship between the IPv4 address and the identity unique identifier;
  • the message conversion unit is configured to: maintain the communication device in the maintenance unit according to the mapping relationship
  • the mapping between the IPv4 address and the unique identifier of the backup device implements the conversion between the IPv4 packet sent to the communication device and the identity and location separated network packet.
  • the above communication system may also have the following features:
  • the server includes a user identity server and an identity and location separation network domain name system (DNS) server, and the user identity server is configured to register an identity and location separation network in the communication device. And assigning an identity unique identifier to the user according to the visible identifier of the communication device; the identity and location separation network DNS server is configured to maintain a mapping relationship between the visible identifier of the communication device and the identity unique identifier.
  • DNS identity and location separation network domain name system
  • the foregoing communication system may further have the following features: the router further includes an address allocation unit; the address allocation unit is configured to: after receiving the registration request initiated by the IPv4 terminal, learn from the server that the visible identifier of the IPv4 terminal is corresponding to The identity is uniquely identified and sent to the mapping relationship maintenance unit.
  • the above communication system may also have the following features:
  • the router where the proxy mapping unit is located is the access router
  • the visible identifier of the communication device received by the proxy mapping unit is the peer end carried in the communication request sent by the IPv4 terminal.
  • the visible identifier of the communication device received by the proxy mapping unit is a visible identifier of the server in the identity and location separation network carried in the communication request initiated by the Internet user.
  • the above communication system may further have the following features: the " ⁇ text conversion unit is configured to: when located in the access router where the communication originating end is located, according to the mapping relationship, the communication destination end corresponding to the communication originating end in the maintenance unit The mapping between the IPv4 address and the unique identifier of the identity, and the IPv4 packet sent by the communication initiator is converted into the identity and location separated network packet; when the communication destination is located in the access router, the maintenance unit is maintained according to the mapping relationship.
  • the above communication system may also have the following features:
  • the identity unique identifier is a prefix and an IPv4 address. The combination.
  • the communication system may also have the following characteristics: when the IPv4 address is a public network IPv4 address of an Internet resource, the identity is uniquely identified as a combination of a fixed prefix and a public network IPv4 address of the Internet resource; the IPv4 address is an identity. When the location is separated from the public network IPv4 address of the server in the network, the identity is uniquely identified as a combination of a fixed prefix and a public network IPv4 address of the server in the identity and location separation network.
  • the present invention also provides a communication method compatible with an IPv4 address format, which includes:
  • the conversion between the IPv4 packet and the identity-separated network packet is implemented according to the mapping relationship between the IPv4 address and the identity unique identifier that is compatible with the IPv4 address.
  • the method may further have the following features: The method further includes: establishing, in the server, a mapping relationship between the visible identifier of the communication device and the identity unique identifier; the identity unique identifier is compatible with the IPv4 address of the communication device;
  • the router learns the identity unique identifier corresponding to the visible identifier from the server according to the received visible identifier of the communication device; parses the IPv4 address of the communication device from the received identity unique identifier, and establishes the IPv4 address and The mapping relationship of the identity unique identifier;
  • the step of converting the IPv4 packet and the identity and the location-separated network packet according to the mapping relationship between the IPv4 address and the identity unique identifier that is compatible with the IPv4 address includes: according to the IPv4 address of the communication device
  • the mapping relationship with the identity unique identifier implements the conversion between the IPv4 message sent to the communication device and the identity and location separated network message.
  • the method may also have the following features: When the identity and location separation network initiates communication in the IPv4 terminal, the method further includes:
  • the IPv4 initiating terminal sends, to the associated access router, a communication request that carries the visible identifier of the IPv4 communication target, and the access router to which the IPv4 originating terminal belongs, according to the visible identifier, learns from the server that the identity corresponding to the visible identifier is unique. And identifying an IPv4 address of the IPv4 communication target from the identity unique identifier, constructing a mapping relationship between the IPv4 address of the IPv4 communication target and the identity unique identifier, and notifying the IPv4 address of the IPv4 communication target to the location Said IPv4 originating terminal; An IPv4 address is used as the destination address to initiate an IPv4 packet.
  • the step of converting the IPv4 packet and the identity and the location-separated network packet according to the mapping relationship between the IPv4 address and the identity-unique identifier that is compatible with the IPv4 address includes: the connection to the IPv4 originating terminal
  • the inbound router encapsulates the received IPv4 packet into an identity and location separated network packet, and sends the received packet to the router to which the IPv4 communication target belongs, according to the mapping relationship between the IPv4 address and the identity unique identifier of the IPv4 communication target, where the IPv4 communication target belongs.
  • the router converts the identity and location separated network packet into an IPv4 packet and sends the packet to the IPv4 communication target according to the mapping relationship between the IPv4 address of the IPv4 communication target and the identity unique identifier carried in the network packet.
  • the router to which the IPv4 communication target belongs is an access router; and when the IPv4 communication target is an IPv4 resource of the Internet, the IPv4 communication target belongs to The router is an interworking router.
  • the above method may also have the following features: When the Internet communication terminal accesses the identity and the location separates the server in the network, the method further includes:
  • the internet communication terminal sends a communication request carrying the identity of the server and the visible identifier of the server in the location separation network to the interworking router, and the interworking router learns, according to the visible identifier, the identity unique identifier corresponding to the visible identifier from the server and from the
  • the IPv4 address of the server in the identity and location separation network is parsed in the identity unique identifier, and the mapping relationship between the IPv4 address of the server in the identity and location separation network and the identity unique identifier is constructed;
  • the step of converting the IPv4 packet and the identity and the location separated network packet according to the mapping relationship between the IPv4 address and the identity unique identifier that is compatible with the IPv4 address includes: the interworking router according to the identity And mapping the received IPv4 packet to the identity and location separation network packet sent to the access router where the server in the identity and location separation network is located, and the mapping relationship between the IPv4 address and the identity unique identifier of the server in the location separation network.
  • the access router converts the identity and location separation network packet into an IPv4 packet, and sends the identifier to the IPv4 address and the identity unique identifier of the server in the network according to the identity and location separation network packet. Identity and location separate servers within the network.
  • the above method may also have the following features:
  • the identity is uniquely identified as a combination of a prefix and an IPv4 address.
  • the present invention also provides a router, which includes a message conversion unit;
  • the message conversion unit is configured to: convert the IPv4 message and the identity and location separated network message according to the mapping relationship between the fourth version (IPv4) address of the network protocol and the identity unique identifier that is compatible with the IPv4 address. .
  • the foregoing router may also have the following features: further comprising a proxy mapping unit and a mapping relationship maintenance unit;
  • the proxy mapping unit is configured to: learn, according to the received visible identifier of the communication device, an identity unique identifier corresponding to the visible identifier from the server;
  • the mapping relationship maintenance unit is configured to: parse the IPv4 address of the communication device from the received identity unique identifier, and establish a mapping relationship between the IPv4 address and the identity unique identifier;
  • the packet conversion unit is configured to: implement an IPv4 packet sent to the communication device, and an identity and location separation network report according to the mapping relationship between the IPv4 address of the communication device and the identity unique identifier in the mapping relationship maintenance unit. Conversion between texts.
  • the foregoing router may further have the following features: further including an address allocation unit, where the address allocation unit is configured to: after receiving the registration request initiated by the IPv4 terminal, learn from the server the identity unique identifier corresponding to the visible identifier of the IPv4 terminal, And sent to the mapping relationship maintenance unit.
  • the router may also have the following characteristics: when the router is an access router, the visible identifier of the communication device received by the proxy mapping unit is a visible identifier of the peer IPv4 terminal carried in the communication request sent by the IPv4 terminal, Or a visible identifier of the peer Internet resource carried in the communication request sent by the IPv4 terminal;
  • the visible identifier of the communication device received by the proxy mapping unit is a visible identifier of the server in the identity and location separation network carried in the communication request initiated by the Internet user.
  • the above-mentioned router may also have the following features:
  • the packet conversion unit is configured to: when located in the access router where the communication originating end is located, maintain an IPv4 address of the communication destination end corresponding to the communication originating end according to the mapping relationship maintenance unit And mapping the IPv4 packet sent by the communication initiator to the identity and location separation network packet; and when the user is located in the access router where the communication destination is located, according to the mapping relationship maintenance unit IPv4 address of the communication destination
  • the mapping between the received identity and the location-separated network packet is converted into an IPv4 packet sent to the destination end of the communication; when located in the interworking router, the identity and location in the unit are maintained according to the mapping relationship Separating the mapping relationship between the IPv4 address of the server and the unique identifier of the server in the network, and converting the IPv4 packet received from the Internet into the identity and location separation network packet sent to the server in the identity and location separation network.
  • the above router may also have the following features:
  • the identity is uniquely identified as a combination of a prefix and an IPv4 address.
  • the foregoing router may also have the following characteristics: when the IPv4 address is a public network IPv4 address of an Internet resource, the identity unique identifier is a combination of a fixed prefix and a public network IPv4 address of the Internet resource; the IPv4 address is an identity and When the location is separated from the public network IPv4 address of the server in the network, the identity is uniquely identified as a combination of a fixed prefix and a public network IPv4 address of the server in the identity and location separation network.
  • FIG. 1 is an example of a user identity format in an application
  • FIG. 2 is a schematic diagram of a functional module and an identity and location separation network architecture involved in the embodiment.
  • FIG. 3 is a schematic diagram of an implementation method of a user identity identifier mapping mechanism when a normal IPv4 terminal registers an access identity and a location separation network.
  • FIG. 4 is a method for implementing a user identity identification mapping mechanism when an ordinary IPv4 terminal in an identity and location separation network is exchanged in an embodiment.
  • FIG. 5 is a method for implementing a user identity identifier mapping mechanism when an ordinary IPv4 terminal accesses an Internet IPv4 resource in an identity and location separation network in an embodiment.
  • FIG. 6 is a diagram of an implementation method of a user identity identifier mapping mechanism when an Internet IPv4 user accesses an identity and a location separate server in the network. Preferred embodiment of the invention
  • the communication system compatible with the IPv4 address format of the embodiment of the present invention includes a router, the router includes a message conversion unit, and the message conversion unit is configured to map according to an IPv4 address and an identity unique identifier that is compatible with the IPv4 address. Realize the conversion between IPv4 packets and identity and location separated network packets.
  • the router can be either an access router or an interworking router.
  • the identity unique identifier is a globally unique identifier, a combination of a prefix and an IPv4 address.
  • an IPv4 address is typically 32 bits long, and the number of uniquely identified bits can be set to 128 bits.
  • the identity unique identifier can be set to a combination of a fixed or variable prefix and the IPv4 address, and the IPv4 address can be used as a local communication for identity and location separation network local communication.
  • IP IP
  • the identity unique identifier can be set to a combination of the fixed prefix and the public network IPv4 address.
  • the identity unique identifier can be set to the combination of the fixed prefix and the public network IPv4 address.
  • the communication system further includes a server; the router further includes a proxy mapping unit and a mapping relationship maintenance unit.
  • the server is configured to establish a mapping relationship between the visible identifier of the communication device and the identity unique identifier; the identity unique identifier is compatible with the IPv4 address of the communication device;
  • the proxy mapping unit is configured to learn, from the server, an identity unique identifier corresponding to the visible identifier according to the received visible identifier of the communication device;
  • the mapping relationship maintenance unit is configured to parse the IPv4 address of the communication device from the received identity unique identifier, and establish a mapping relationship between the IPv4 address and the identity unique identifier;
  • the packet conversion unit performs, according to the mapping relationship between the IPv4 address of the communication device and the identity unique identifier in the mapping relationship maintenance unit, between the IPv4 packet sent to the communication device and the identity and location separated network packet. Conversion.
  • the visible identifier may be a phase Should be the user's domain name.
  • the communication device is an Internet communication terminal, its visible identifier can be the domain name of the Internet communication terminal.
  • the server may include a user identity server and an identity and location separation network DNS server, which may be located in the same network element.
  • the user identity server is configured to assign a unique identity to the user according to the visible identity of the user when the user is logged into the identity and location separation network; the identity and location separation network
  • the DNS server is set to maintain the mapping relationship between the visible identity of the user and the identity unique identifier.
  • the above-mentioned allocation identifier and maintenance mapping relationship may be shared by the user identity identification server and the identity and location separation network DNS server, or may be undertaken by one server at the same time.
  • the router further includes an address allocation unit; the address allocation unit is mainly used for the process of IPv4 terminal registration.
  • the address allocation unit is configured to: after receiving the registration request initiated by the IPv4 terminal, obtain the identity unique identifier corresponding to the visible identifier of the IPv4 terminal from the server, and send the identifier to the mapping relationship maintenance unit.
  • the communication scenarios handled by the routers in the above system include: mutual access between the IPv4 terminal in the identity and location separation network and another IPv4 terminal in the identity and location separation network, and the identity and location separation in the network.
  • the IPv4 terminal accesses the Internet IPv4 communication terminal, the Internet IPv4
  • the communication end access identity and location separate IPv4 terminals within the network.
  • the related functions of the proxy mapping unit are as follows:
  • the visible identifier of the communication device received by the proxy mapping unit is a visible identifier of the peer IPv4 terminal carried in the communication request sent by the IPv4 terminal, or is IPv4.
  • the router where the proxy mapping unit is located is an interworking router, the visible identifier of the communication device received by the proxy mapping unit is an Internet user initiated communication
  • the identity and location carried in the request separates the visible identity of the server within the network.
  • the related functions of the message conversion unit are as follows:
  • the packet conversion unit is configured to: when the information is located in the access router where the communication originating end is located, according to the mapping relationship between the IPv4 address and the identity unique identifier of the communication destination end corresponding to the communication initiator in the mapping relationship maintenance unit, The IPv4 packet sent by the communication initiator is converted into identity and location.
  • the mapping relationship between the IPv4 address and the identity unique identifier of the communication destination end in the maintenance unit according to the mapping relationship when the network packet is located in the access router where the communication destination is located, and the received identity and location Separating the network packet into an IPv4 packet sent to the communication destination; and, when located in the interworking router, maintaining the mapping between the IPv4 address and the identity unique identifier of the server in the identity and location separation network according to the mapping relationship
  • the relationship converts the IPv4 message received from the Internet into an identity and location separation network message addressed to the server in the identity and location separation network.
  • the communication method compatible with the IPv4 address format includes: The router converts between the IPv4 packet and the identity and location separated network packet according to the mapping relationship between the IPv4 address and the identity unique identifier that is compatible with the IPv4 address.
  • the manner in which the router learns the mapping relationship between the IPv4 address and the identity unique identifier of the IPv4 address may be various.
  • the following implementation manners can be used in the present invention: establishing a mapping relationship between the visible identifier of the communication device and the identity unique identifier in the server; the identity unique identifier is compatible with the IPv4 address of the communication device; and the router according to the received communication Obtaining, by the server, the identity unique identifier corresponding to the visible identifier from the server; parsing the IPv4 address of the communication device from the received identity unique identifier, and establishing a mapping relationship between the IPv4 address and the identity unique identifier; The mapping relationship between the IPv4 address of the communication device and the identity unique identifier implements conversion between the IPv4 message sent to the communication device and the identity and location separated network message.
  • the visible identifier when the communication device separates the terminal in the network from the identity and the location, the visible identifier may be the domain name of the corresponding user.
  • the communication device is an Internet communication terminal, its visible identifier can be the domain name of the Internet communication terminal.
  • the communication methods initiated by the IPv4 terminal in the identity and location separation network include:
  • the IPv4 initiating terminal sends, to the associated access router, a communication request that carries the visible identifier of the IPv4 communication target, and the access router to which the IPv4 originating terminal belongs, according to the visible identifier, learns from the server that the identity corresponding to the visible identifier is unique. Identifying and parsing an IPv4 address of the IPv4 communication target from the identity unique identifier, and constructing an IPv4 address of the IPv4 communication target And mapping the uniquely identified identity, and notifying the IPv4 originating terminal of the IPv4 address of the IPv4 communication target;
  • the IPv4 address is used as the destination address to initiate the IPv4 packet, and the access router to which the IPv4 originating terminal belongs encapsulates the received IPv4 packet into the identity and location separation network report according to the mapping relationship between the IPv4 address of the IPv4 communication target and the identity unique identifier.
  • the message is sent to the router to which the IPv4 communication target belongs, and the router to which the IPv4 communication target belongs is based on the mapping relationship between the IPv4 address of the IPv4 communication target and the identity unique identifier carried in the network message according to the identity and location, and the identity and location. Separating the network packet into an IPv4 message and transmitting the message to the IPv4 communication target;
  • the communication method initiated by the foregoing IPv4 terminal may be applicable to the mutual access between the IPv4 terminal in the identity and location separation network and the mutual access and location and location separation of the IPv4 terminal in the network and the IPv4 terminal in the network.
  • the IPv4 communication target is an IPv4 terminal in the identity and location separation network
  • the router to which the IPv4 communication target belongs is the access router
  • the IPv4 communication destination is the IPv4 resource of the Internet
  • the router to which the IPv4 communication target belongs is the mutual access router.
  • the method for the Internet communication terminal to access the identity and location separation server in the network includes:
  • the internet communication terminal sends a communication request carrying the identity of the server and the visible identifier of the server in the location separation network to the interworking router, and the interworking router learns, according to the visible identifier, the identity unique identifier corresponding to the visible identifier from the server and from the Demymizing the IPv4 address of the server in the identity and location separation network in the identity unique identifier, and constructing a mapping relationship between the IPv4 address of the server in the identity and location separation network and the identity unique identifier; the interworking router according to the identity and location The mapping relationship between the IPv4 address of the server and the unique identifier of the server is separated, and the received IPv4 packet is encapsulated into an identity and location separated network packet sent to the access router where the server in the identity and location separation network is located, where the access is performed.
  • the router converts the identity and location separation network packet into an IPv4 packet and sends the identifier to the identity and the location-separated network packet in the network.
  • the location separates the servers within the network.
  • the user identity identifier mapping mechanism includes the following steps:
  • Step 301 The IPv4 terminal initiates an IPv4 address request according to a normal IPv4 address automatic configuration process.
  • This IPv4 address request can be a DHCP request, a PPP IPCP, or the like.
  • Step 302 After receiving the address request, the access router (ASR) queries the identity identifier server for the unique identity of the requesting user identity according to the visible identifier of the IPv4 terminal carried in the address request.
  • ASR access router
  • the visible identifier of this IPv4 terminal can be the domain name of the corresponding user.
  • Step 303 The identity server returns a unique identifier of the user identity of the IPv4 terminal.
  • the identity server assigns a unique identity of the user identity to the IPv4 terminal when the terminal registers the identity and location separation network.
  • This user identity is uniquely identified as a globally unique identifier with a length of 128 bits, including the prefix and the local IP for local link communication.
  • the local IP is the IPv4 address of this IPv4 terminal.
  • Step 304 The ASR parses the local IP used by the user for local link communication according to the return result of step 303. At the same time, the local DNS address of the DNS server is parsed according to the AID and the location separated by the ASR.
  • Step 305 The ASR updates the session ID mapping relationship, including the session number, the user unique identifier, and the user 32-bit Local IP, as shown in Table 1.
  • Step 306 The ASR feeds back the IPv4 address format configuration information to the terminal. As shown in FIG. 4, when the common IPv4 terminal in the identity and location separation network exchanges visits, the following steps are included:
  • Step 401 The local terminal sends a communication request carrying the visible domain name of the peer end.
  • the domain name uses the standard domain name format.
  • the identity identification server is assigned to the user when the terminal registers the identity and location separation network, and is managed and maintained by the identity and location separation network domain name server.
  • Step 402 After receiving the foregoing communication request, the ASR queries the DNS server for the unique identifier of the communication peer user according to the visible domain name of the peer end.
  • Step 403 The DNS server returns a unique identifier of the peer user identity.
  • the identity server assigns a unique identity of the user identity to the IPv4 terminal when the terminal registers the identity and location separation network.
  • This user identity is uniquely identified as a globally unique identifier with a length of 128 bits, including the prefix and the local IP for local link communication.
  • the local IP is the IPv4 address of this IPv4 terminal.
  • Step 404 The ASR parses the local IP used by the communication peer for local link communication according to the return result of step 403.
  • Step 406 The proxy mapping module returns a DNS request to the local terminal, and advertises the local IP address of the communication peer.
  • Step 407 The local terminal uses the IPv4 format Local IP as the source IP address, and the communication peer Local IP returned in step 406 is used as the destination IP address to communicate.
  • Step 408 The ASR generates/updates the encapsulation forwarding list of the Local IP, AID, and RID according to the information obtained in the foregoing step, as shown in Table 2, and implements encapsulation and identity of the IPv4 packet to the identity and location separation network packet. Decapsulation of IPv4 packets from network packets to locations. Table 2 Source Local AID RID Inbound and outbound destination source destination sourced PP time
  • Step 409 The ASR of the peer end generates/updates the encapsulated forwarding list of the Local IP, AID, and RID (as shown in Table 2), and implements encapsulation and identity and location separation network packets of the IPv4 packet to the identity and location separation network packet. Decapsulation of IPv4 packets.
  • Step 501 The identity identifier server pre-assigns the user identity unique identifier to the internet communication terminal when registering on the internet communication end.
  • Step 502 The local IPv4 terminal sends a communication request for the Internet domain name carrying the Internet communication terminal;
  • Step 503 After receiving the foregoing communication request, the ASR queries the DNS server for the unique identifier of the communication peer user identity;
  • Step 504 The DNS server returns a unique identifier of the peer user identity.
  • the identity server pre-allocates the user identity unique identifier to the Internet communication terminal when registering on the Internet communication terminal.
  • This user identity is uniquely identified as a globally unique identifier, which is 128 bits long, including the prefix and the local IP for local link communication.
  • the local IP is the public network IPv4 address of the Internet communication end.
  • Step 505 The ASR parses the local IP used by the communication peer for local link communication according to the return result of the step 504.
  • Step 506 The ASR updates the session ID mapping relationship, including the session number, the user unique identifier, and the user 32 bit LocalIP, as shown in Table 2. Shown.
  • Step 507 The proxy mapping module returns a DNS request to the local terminal to notify the local IP address of the communication peer.
  • Step 509 The ASR identity identification IPv4 address compatibility module-identity identifier and route identifier mapping auxiliary unit, according to the information obtained in the above steps, generate/update the local IP, AID, RID encapsulation forwarding list (as shown in Table 2) ), implementing IPv4 packet-to-identity and location separation network packet encapsulation and identity and location separation network packet to IPv4 packet decapsulation.
  • Step 510 After the identity and location separation network packet arrives at the interworking router (ISR), the ISR identity identifier IPv4 address compatibility module-identity identifier and the route identifier mapping auxiliary unit receive/receive the local IP, AID, and RID after receiving the packet.
  • the encapsulation forwarding list (such as the format shown in Table 2) implements the encapsulation of the IPv4 packet to the identity and location separation network packet and the decapsulation of the identity and location separation network packet to the IPv4 packet.
  • Step 511 The NAT module of the Interworking Router (ISR) implements mapping from the private network to the public network address.
  • ISR Interworking Router
  • Step 601 The identity identifier server pre-allocates the identity of the server in the identity and location separation network when the server is registered in the identity and location separation network.
  • Step 602 After the Internet IPv4 communication end initiates a DNS request to the identity identification server, the identity identification server returns the public network IPv4 address of the server in the identity and location separation network.
  • Step 603 The Internet user uses the public network IP address as the destination address to send access to the interworking router.
  • Step 604 After receiving the packet, the interworking router (ISR) requests the user identifier of the user from the DNS server.
  • ISR interworking router
  • Step 605 The DNS server returns a unique identifier of the peer user identity.
  • This user identity is uniquely identified as a globally unique identifier and is 128 bits in length, including the prefix and the local IP for local link communication.
  • the local IP is the public network IPv4 address of the server in the network for this identity and location.
  • Step 606 The interworking router (ISR) updates the session ID mapping relationship, including the session number and the user. Unique identification, user 32bit Local IP and other information, as shown in Table 1.
  • Step 607 The IPv4 address compatibility module of the Interworking Router (ISR)-identity identifier and the route identifier mapping auxiliary unit generates and updates a package forwarding list of the Local IP, AID, and RID according to the information obtained in the foregoing steps.
  • the format shown in 2) implements the encapsulation of the network message from the IPv4 packet to the identity and location separation and the de-encapsulation of the network message to the IPv4 packet.
  • Step 608 The ASR to which the server belongs in the identity and location separation network generates/updates the encapsulation forwarding list of the Local IP, AID, and RID according to the information obtained in the foregoing steps, as shown in Table 2, to implement the IPv4 packet to the identity.
  • the foregoing embodiment ensures that the IPv4 terminal successfully accesses the identity and location separation network by setting the identity uniquely compatible with the IPv4 address, and communicates through the identity and location separation network.

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Abstract

本发明公开了一种兼容IPv4地址的通信方法、系统及路由器，此通信系统包括所述路由器包括报文转换单元；所述报文转换单元设置为根据IPv4地址与兼容所述IPv4地址的身份唯一标识之间的映射关系实现IPv4报文和身份与位置分离网络报文之间的转换。本发明通过设置兼容IPv4地址的身份唯一标识的方式，使IPv4终端顺利接入身份与位置分离网络，通过身份与位置分离网络进行通信。

Description

一种兼容 IPv4地址的通信方法、 系统及路由器
技术领域
本发明涉及身份位置分离技术，尤其涉及一种兼容 IPv4地址的通信方法、 系统及路由器。
背景技术
(一） 身份与位置分离技术
为了解决互联网核心路由器节点路由表容量快速膨胀以及 IP地址二义性 的问题， 互联网工程任务组 IETF(Internet Engineering Task Force , 简称 IETF) 近年来提出了身份与位置分离的技术， 以身份位置分离协议 （Locator and Identifier Separation Protocol , 简称 LISP)工作组提出的 LISP协议为例， 其终 端的身份标识 (Endpoint Identifier, 简称 EID)不参与 IP核心网的路由， 骨干路 由器只能看到边界接入路由器的接口路由地址 (Routing LOCator , 简称 RLOC), 而一个边界路由器可以接入大量的终端， 单独设置一个映射平面存 储终端身份 EID和路由器 RLOC的对应关系。 发往终端的报文首先需要在映 射平面中查找到其对应的边界路由器 RLOC , 然后根据 RLOC路由到目的终 端所在接入路由器。
(二）标识网 （即身份与位置分离网络）
随着网络的快速发展，现有网络的 Internet公网路由器上的路由表容量激 增， 在路由可扩展性， 网络安全保证， 移动性保证方面， 存在种种不足， 网 络架构调整势在必行， 各种路由方式不同， 寻址方式不同的异质网络融合， 互通， 成为网络发展的趋势， 在新的架构思路下， 传统网路架构下的网络标 识的身份属性和位置属性被分离开来， 新的网络分为两级架构， 接入网和路 由转发网， 接入网标识为 AID ( Access ID ) , 路由网标识为 RID ( Router ID ) 建立终端的 "身份属性" 标识 -— AID, 终端间基于 AID进行通信 建立终端的 "位置属性" 标识 -— RID, 网络间基于 RID进行路由 接入路由器负责 AID、 RID之间的转换， 终端移动时， AID保持不变， RID变化。
(三）用户身份标识的兼容性问题
随着数字化、 IP化的高速发展， 各种终端都需要身份标识。 釆用 32bit 编址的 IPv4地址总数量只有 43亿， 这远不能满足终端的通讯需求， IPv4地 址已经与 2011年 2月枯竭。为了保证给每个接入网络的终端提供一个唯一的 身份标识， 则希望终端身份标识的长度能够达到 128位。 然而互联网 /下一代 互联网中， 各种终端对 IPv4、 IPv6的兼容能力差别很大， 部分传统终端仅能 支持 IPv4地址，所以需求一种能够使普通 IPv4终端能够接入身份与位置分离 网络的标识兼容机制。
发明内容
本发明要解决的问题是提供一种兼容 IPv4地址的通信方法、 系统及路由 器， 以实现 IPv4终端能够接入身份与位置分离网络。
为了解决上述技术问题， 本发明提供了一种兼容 IPv4地址格式的通信系 统， 包括路由器，
所述路由器包括报文转换单元；
所述报文转换单元设置为： 根据 IPv4地址与兼容所述 IPv4地址的身份 唯一标识之间的映射关系实现 IPv4报文和身份与位置分离网络报文之间的转 换。
上述通信系统还可具有以下特点： 所述通信系统还包括服务器； 所述路 由器还包括代理映射单元和映射关系维护单元；
所述服务器设置为建立通信设备的可见标识与身份唯一标识的映射关 系； 所述身份唯一标识兼容所述通信设备的 IPv4地址；
所述代理映射单元设置为： 根据收到的所述通信设备的可见标识从所述 服务器获知与此可见标识对应的身份唯一标识；
所述映射关系维护单元设置为： 从接收到的身份唯一标识中解析出所述 通信设备的 IPv4地址， 建立此 IPv4地址与身份唯一标识的映射关系；
所述报文转换单元是设置为： 根据所述映射关系维护单元中所述通信设 备的 IPv4地址与身份唯一标识的映射关系实现发往所述通信设备的 IPv4报 文和身份与位置分离网络报文之间的转换。
上述通信系统还可具有以下特点： 所述服务器包括用户身份标识服务器 和身份与位置分离网络域名系统（DNS )服务器， 所述用户身份标识服务器 设置为在所述通信设备登记入身份与位置分离网络时根据所述通信设备的可 见标识为用户分配身份唯一标识；所述身份与位置分离网络 DNS服务器设置 为维护所述通信设备的可见标识与身份唯一标识的映射关系。
上述通信系统还可具有以下特点： 所述路由器还包括地址分配单元； 所 述地址分配单元设置为： 收到 IPv4终端发起的注册请求后， 从所述服务器获 知与此 IPv4终端的可见标识对应的身份唯一标识， 并发送至所述映射关系维 护单元。
上述通信系统还可具有以下特点： 所述代理映射单元所在的路由器为接 入路由器时， 所述代理映射单元收到的所述通信设备的可见标识是 IPv4终端 发送的通信请求中携带的对端 IPv4终端的可见标识，或者是 IPv4终端发送的 通信请求中携带的对端互联网资源的可见标识；
所述代理映射单元所在的路由器为互通路由器时， 所述代理映射单元收 到的所述通信设备的可见标识是互联网用户发起的通信请求中携带的身份与 位置分离网络内服务器的可见标识。
上述通信系统还可具有以下特点： 所述 "^文转换单元是设置为： 在位于 通信发起端所在的接入路由器内时， 根据所述映射关系维护单元中与通信发 起端对应的通信目的端的 IPv4地址与身份唯一标识的映射关系， 将通信发起 端发送的 IPv4报文转换为身份与位置分离网络报文； 在位于通信目的端所在 的接入路由器内时， 根据所述映射关系维护单元中所述通信目的端的 IPv4地 址与身份唯一标识的映射关系， 将收到的身份与位置分离网络报文转换为发 往所述通信目的端的 IPv4 ·^艮文； 在位于互通路由器内时， 才艮据所述映射关系 维护单元中身份与位置分离网络内服务器的 IPv4地址与身份唯一标识的映射 关系， 将从互联网收到的 IPv4报文转换为发往所述身份与位置分离网络内服 务器的身份与位置分离网络报文。
上述通信系统还可具有以下特点： 所述身份唯一标识为前缀与 IPv4地址 的组合。
上述通信系统还可具有以下特点： 所述 IPv4 地址为互联网资源的公网 IPv4地址时，所述身份唯一标识为固定前缀与所述互联网资源的公网 IPv4地 址的组合； 所述 IPv4地址为身份与位置分离网络内服务器的公网 IPv4地址 时， 所述身份唯一标识为固定前缀与所述身份与位置分离网络内服务器的公 网 IPv4地址的组合。
本发明还提供一种兼容 IPv4地址格式的通信方法， 其包括：
根据 IPv4地址与兼容所述 IPv4地址的身份唯一标识之间的映射关系实 现 IPv4报文和身份与位置分离网络报文之间的转换。
上述方法还可具有以下特点： 该方法还包括： 在服务器内建立通信设备 的可见标识与身份唯一标识的映射关系； 所述身份唯一标识兼容所述通信设 备的 IPv4地址； 以及
路由器根据收到的所述通信设备的可见标识从所述服务器获知与此可见 标识对应的身份唯一标识； 从接收到的身份唯一标识中解析出所述通信设备 的 IPv4地址 , 建立此 IPv4地址与身份唯一标识的映射关系；
其中， 所述根据 IPv4地址与兼容所述 IPv4地址的身份唯一标识之间的 映射关系实现 IPv4报文和身份与位置分离网络报文之间的转换的步骤包括： 根据所述通信设备的 IPv4地址与身份唯一标识的映射关系实现发往所述通信 设备的 IPv4报文和身份与位置分离网络报文之间的转换。
上述方法还可具有以下特点： 当身份与位置分离网络内 IPv4终端发起通 信时， 所述方法还包括：
IPv4发起终端向所属的接入路由器发送携带 IPv4通信目标的可见标识的 通信请求， 所述 IPv4发起终端所属的接入路由器根据所述可见标识从所述服 务器获知与所述可见标识对应的身份唯一标识以及从所述身份唯一标识中解 析出所述 IPv4通信目标的 IPv4地址，构建所述 IPv4通信目标的 IPv4地址与 身份唯一标识的映射关系， 并将所述 IPv4通信目标的 IPv4地址通知至所述 IPv4发起终端； IPv4地址作为目的地址发起 IPv4报文；
其中， 所述根据 IPv4地址与兼容所述 IPv4地址的身份唯一标识之间的 映射关系实现 IPv4报文和身份与位置分离网络报文之间的转换的步骤包括： 所述 IPv4发起终端所属的接入路由器根据所述 IPv4通信目标的 IPv4地址与 身份唯一标识的映射关系将收到 IPv4报文封装为身份与位置分离网络报文发 送至所述 IPv4通信目标所属的路由器，所述 IPv4通信目标所属的路由器根据 身份与位置分离网络报文中携带的所述 IPv4通信目标的 IPv4地址与身份唯 一标识的映射关系将身份与位置分离网络报文转换为 IPv4报文发送至所述 IPv4通信目标；
其中， 所述 IPv4通信目标为身份与位置分离网络内的 IPv4终端时， 所 述 IPv4通信目标所属的路由器为接入路由器；所述 IPv4通信目标为互联网的 IPv4资源时， 所述 IPv4通信目标所属的路由器为互通路由器。
上述方法还可具有以下特点： 当互联网通信端访问身份与位置分离网络 内服务器时， 所述方法还包括：
互联网通信端向互通路由器发送携带身份与位置分离网络内服务器的可 见标识的通信请求， 所述互通路由器根据所述可见标识从所述服务器获知与 所述可见标识对应的身份唯一标识以及从所述身份唯一标识中解析出所述身 份与位置分离网络内服务器的 IPv4地址， 构建所述身份与位置分离网络内服 务器的 IPv4地址与身份唯一标识的映射关系；
其中， 所述根据 IPv4地址与兼容所述 IPv4地址的身份唯一标识之间的 映射关系实现 IPv4报文和身份与位置分离网络报文之间的转换的步骤包括： 所述互通路由器根据所述身份与位置分离网络内服务器的 IPv4地址与身份唯 一标识的映射关系将收到 IPv4报文封装为身份与位置分离网络报文发送至所 述身份与位置分离网络内服务器所在的接入路由器， 所述接入路由器根据身 份与位置分离网络报文中携带的所述身份与位置分离网络内服务器的 IPv4地 址与身份唯一标识的映射关系将身份与位置分离网络报文转换为 IPv4报文发 送至所述身份与位置分离网络内服务器。
上述方法还可具有以下特点： 所述身份唯一标识为前缀与 IPv4地址的组 合。 本发明还提供一种路由器， 其包括报文转换单元；
所述报文转换单元设置为： 根据网络协议第四版（IPv4 )地址与兼容所 述 IPv4地址的身份唯一标识之间的映射关系实现 IPv4报文和身份与位置分 离网络报文之间的转换。
上述路由器还可具有以下特点： 还包括代理映射单元和映射关系维护单 元；
所述代理映射单元设置为： 根据收到的通信设备的可见标识从服务器获 知与此可见标识对应的身份唯一标识；
所述映射关系维护单元设置为： 从接收到的身份唯一标识中解析出所述 通信设备的 IPv4地址， 建立此 IPv4地址与身份唯一标识的映射关系；
所述报文转换单元是设置为： 根据所述映射关系维护单元中所述通信设 备的 IPv4地址与身份唯一标识的映射关系实现发往所述通信设备的 IPv4报 文和身份与位置分离网络报文之间的转换。
上述路由器还可具有以下特点： 还包括地址分配单元； 所述地址分配单 元设置为： 收到 IPv4 终端发起的注册请求后， 从所述服务器获知与此 IPv4 终端的可见标识对应的身份唯一标识， 并发送至所述映射关系维护单元。
上述路由器还可具有以下特点： 所述路由器为接入路由器时， 所述代理 映射单元收到的所述通信设备的可见标识是 IPv4终端发送的通信请求中携带 的对端 IPv4终端的可见标识，或者是 IPv4终端发送的通信请求中携带的对端 互联网资源的可见标识；
所述路由器为互通路由器时， 所述代理映射单元收到的所述通信设备的 可见标识是互联网用户发起的通信请求中携带的身份与位置分离网络内服务 器的可见标识。
上述路由器还可具有以下特点： 所述报文转换单元是设置为： 在位于通 信发起端所在的接入路由器内时， 根据所述映射关系维护单元中与通信发起 端对应的通信目的端的 IPv4地址与身份唯一标识的映射关系， 将通信发起端 发送的 IPv4报文转换为身份与位置分离网络报文； 在位于通信目的端所在的 接入路由器内时， 根据所述映射关系维护单元中所述通信目的端的 IPv4地址 与身份唯一标识的映射关系， 将收到的身份与位置分离网络报文转换为发往 所述通信目的端的 IPv4报文； 在位于互通路由器内时， 根据所述映射关系维 护单元中身份与位置分离网络内服务器的 IPv4地址与身份唯一标识的映射关 系， 将从互联网收到的 IPv4报文转换为发往所述身份与位置分离网络内服务 器的身份与位置分离网络报文。
上述路由器还可具有以下特点： 所述身份唯一标识为前缀与 IPv4地址的 组合。
上述路由器还可具有以下特点： 所述 IPv4地址为互联网资源的公网 IPv4 地址时， 所述身份唯一标识为固定前缀与所述互联网资源的公网 IPv4地址的 组合； 所述 IPv4地址为身份与位置分离网络内服务器的公网 IPv4地址时，所 述身份唯一标识为固定前缀与所述身份与位置分离网络内服务器的公网 IPv4 地址的组合。
上述方案通过设置兼容 IPv4地址的身份唯一标识的方式， 使 IPv4终端 顺利接入身份与位置分离网络， 通过身份与位置分离网络进行通信。 附图概述
图 1 为实施例应用中的用户身份标识格式示例；
图 2为实施例涉及的功能模块与身份与位置分离网络架构示意图。
图 3为实施例普通 IPv4终端注册接入身份与位置分离网络时， 用户身份 标识映射机制的实现方法。
图 4为实施例身份与位置分离网络内普通 IPv4终端互访时， 用户身份标 识映射机制的实现方法
图 5为实施例身份与位置分离网络内普通 IPv4终端访问互联网 IPv4资源 时， 用户身份标识映射机制的实现方法
图 6为实施例互联网 IPv4用户， 访问身份与位置分离网络内服务器时， 用户身份标识映射机制的实现方法。 本发明的较佳实施方式
下文中将结合附图对本发明的实施例进行详细说明。
本发明实施方式的兼容 IPv4地址格式的通信系统包括路由器， 所述路由 器包括报文转换单元； 所述报文转换单元设置为根据 IPv4地址与兼容所述 IPv4地址的身份唯一标识之间的映射关系实现 IPv4报文和身份与位置分离网 络报文之间的转换。
路由器可以为接入路由器也可以为互通路由器。
身份唯一标识是全局唯一标识， 由前缀与 IPv4地址的组合。 例如， IPv4 地址的长度一般为 32位， 身份唯一标识的比特位数可以设置为 128位。
如图 1所示， IPv4地址为 IPv4终端的 IPv4地址时， 可以将身份唯一标 识设置为固定或可变前缀与此 IPv4地址的组合， IPv4地址可作为用于身份与 位置分离网络本地通信的本地 IP。 IPv4地址为互联网资源的公网 IPv4地址时， 可以将身份唯一标识设置为固定前缀与此公网 IPv4地址的组合。 IPv4地址为 身份与位置分离网络内服务器的公网 IPv4地址时， 可以将身份唯一标识设置 为固定前缀与此公网 IPv4地址的组合。
如图 2所示， 通信系统还包括服务器； 所述路由器还包括代理映射单元、 映射关系维护单元。 所述服务器设置为建立通信设备的可见标识与身份唯一标识的映射关 系； 所述身份唯一标识兼容所述通信设备的 IPv4地址；
所述代理映射单元设置为根据收到的所述通信设备的可见标识从所述服 务器获知与此可见标识对应的身份唯一标识；
所述映射关系维护单元设置为从接收到的身份唯一标识中解析出所述通 信设备的 IPv4地址 , 建立此 IPv4地址与身份唯一标识的映射关系；
所述报文转换单元根据所述映射关系维护单元中所述通信设备的 IPv4地 址与身份唯一标识的映射关系实现发往所述通信设备的 IPv4报文和身份与位 置分离网络报文之间的转换。
其中， 通信设备为身份与位置分离网络内终端时， 其可见标识可以为相 应用户的域名。 通信设备为互联网通信端时 , 其可见标识可以为此互联网通 信端的域名。
其中， 服务器可以包括用户身份标识服务器和身份与位置分离网络 DNS 服务器， 此两者可以位于同一网元。 用户身份标识服务器设置为在用户登记 入身份与位置分离网络时根据用户的可见标识为用户分配身份唯一标识； 身 份与位置分离网络 DNS服务器设置为维护用户的可见标识与身份唯一标识 的映射关系。 上述分配标识和维护映射关系可以由用户身份标识服务器和身 份与位置分离网络 DNS服务器分担， 也可以由一服务器同时承担。
所述路由器还包括地址分配单元； 所述地址分配单元主要用于 IPv4终端 注册的流程。 所述地址分配单元设置为收到 IPv4终端发起的注册请求后， 从 所述服务器获知与此 IPv4终端的可见标识对应的身份唯一标识， 并发送至映 射关系维护单元。
上述系统中的路由器处理的通信场景包括： 身份与位置分离网络内 IPv4 终端与身份与位置分离网络内另一 IPv4终端的互访， 身份与位置分离网络内 IPv4终端访问互联网 IPv4通信端， 互联网 IPv4通信端访问身份与位置分离 网络内 IPv4终端。
对应于上述通信场景， 代理映射单元的相关功能如下：
所述代理映射单元所在的路由器为接入路由器时， 所述代理映射单元收 到的所述通信设备的可见标识是 IPv4终端发送的通信请求中携带的对端 IPv4 终端的可见标识， 或者是 IPv4终端发送的通信请求中携带的对端互联网资源 的可见标识； 所述代理映射单元所在的路由器为互通路由器时， 所述代理映 射单元收到的所述通信设备的可见标识是互联网用户发起的通信请求中携带 的身份与位置分离网络内服务器的可见标识。
对应于上述通信场景， 报文转换单元的相关功能如下：
所述报文转换单元设置为： 在位于通信发起端所在的接入路由器内时， 根据所述映射关系维护单元中与通信发起端对应的通信目的端的 IPv4地址与 身份唯一标识的映射关系， 将通信发起端发送的 IPv4报文转换为身份与位置 分离网络报文； 用于在位于通信目的端所在的接入路由器内时， 根据所述映 射关系维护单元中所述通信目的端的 IPv4地址与身份唯一标识的映射关系， 将收到的身份与位置分离网络报文转换为发往所述通信目的端的 IPv4报文； 用于在位于互通路由器内时， 根据所述映射关系维护单元中身份与位置分离 网络内服务器的 IPv4 地址与身份唯一标识的映射关系， 将从互联网收到的 IPv4报文转换为发往所述身份与位置分离网络内服务器的身份与位置分离网 络报文。
兼容 IPv4地址格式的通信方法包括： 路由器根据 IPv4地址与兼容所述 IPv4地址的身份唯一标识之间的映射关系实现 IPv4报文和身份与位置分离网 络报文之间的转换。
上述方法中， 路由器获知 IPv4地址与兼容所述 IPv4地址的身份唯一标 识之间的映射关系的方式可以有多种。 本发明中可釆用下述实现方式： 在服 务器内建立通信设备的可见标识与身份唯一标识的映射关系； 所述身份唯一 标识兼容所述通信设备的 IPv4地址； 路由器根据收到的所述通信设备的可见 标识从所述服务器获知与此可见标识对应的身份唯一标识； 从接收到的身份 唯一标识中解析出所述通信设备的 IPv4地址，建立此 IPv4地址与身份唯一标 识的映射关系； 根据所述通信设备的 IPv4地址与身份唯一标识的映射关系实 现发往所述通信设备的 IPv4报文和身份与位置分离网络报文之间的转换。
其中， 通信设备为身份与位置分离网络内终端时， 其可见标识可以为相 应用户的域名。 通信设备为互联网通信端时， 其可见标识可以为此互联网通 信端的域名。
身份与位置分离网络内 IPv4终端发起的通信方法包括：
IPv4发起终端向所属的接入路由器发送携带 IPv4通信目标的可见标识的 通信请求， 所述 IPv4发起终端所属的接入路由器根据所述可见标识从所述服 务器获知与所述可见标识对应的身份唯一标识以及从所述身份唯一标识中解 析出所述 IPv4通信目标的 IPv4地址，构建所述 IPv4通信目标的 IPv4地址与 身份唯一标识的映射关系 , 并将所述 IPv4通信目标的 IPv4地址通知至所述 IPv4发起终端；
IPv4地址作为目的地址发起 IPv4报文， 所述 IPv4发起终端所属的接入路由 器根据所述 IPv4通信目标的 IPv4地址与身份唯一标识的映射关系将收到 IPv4 报文封装为身份与位置分离网络报文发送至所述 IPv4通信目标所属的路由 器， 所述 IPv4通信目标所属的路由器根据身份与位置分离网络报文中携带的 所述 IPv4通信目标的 IPv4地址与身份唯一标识的映射关系将身份与位置分 离网络报文转换为 IPv4报文发送至所述 IPv4通信目标；
上述 IPv4 终端发起的通信方法可以适用于身份与位置分离网络内 IPv4 终端与身份与位置分离网络内另一 IPv4终端的互访和身份与位置分离网络内 IPv4终端访问互联网 IPv4通信端两种应用场景。其中， IPv4通信目标为身份 与位置分离网络内的 IPv4终端时， IPv4通信目标所属的路由器为接入路由器； IPv4通信目标为互联网的 IPv4资源时， IPv4通信目标所属的路由器为互通路 由器。
互联网通信端访问身份与位置分离网络内服务器的方法包括：
互联网通信端向互通路由器发送携带身份与位置分离网络内服务器的可 见标识的通信请求， 所述互通路由器根据所述可见标识从所述服务器获知与 所述可见标识对应的身份唯一标识以及从所述身份唯一标识中解析出所述身 份与位置分离网络内服务器的 IPv4地址， 构建所述身份与位置分离网络内服 务器的 IPv4地址与身份唯一标识的映射关系； 所述互通路由器根据所述身份 与位置分离网络内服务器的 IPv4地址与身份唯一标识的映射关系将收到 IPv4 报文封装为身份与位置分离网络报文发送至所述身份与位置分离网络内服务 器所在的接入路由器， 所述接入路由器根据身份与位置分离网络报文中携带 的所述身份与位置分离网络内服务器的 IPv4地址与身份唯一标识的映射关系 将身份与位置分离网络报文转换为 IPv4报文发送至所述身份与位置分离网络 内服务器。 下面通过附图详细说明本发明的实施方式。
如图 3所示， 本发明实施方式中普通 IPv4终端注册接入身份与位置分离 网络时， 用户身份标识映射机制， 包括以下步骤：
步骤 301 : IPv4终端按照正常的 IPv4地址自动配置流程，发起 IPv4地址 请求。
此 IPv4地址请求可以是 DHCP request, PPP IPCP 等。
步骤 302: 接入路由器（ASR )收到地址请求后， 根据地址请求中携带的 此 IPv4终端的可见标识向身份标识服务器查询请求用户身份唯一标识。
此 IPv4终端的可见标识可以为相应用户的域名。
步骤 303: 身份标识服务器返回此 IPv4终端的用户身份唯一标识.
身份标识服务器在终端登记入身份与位置分离网络时为此 IPv4终端分配 了用户身份唯一标识。 此用户身份唯一标识为全局唯一标识， 长度为 128比 特， 包括前缀和用于本地链路通信的本地 IP两个部分， 本地 IP即为此 IPv4 终端的 IPv4地址。
步骤 304: ASR根据步骤 303的返回结果解析出该用户用于本地链路通 信的本地 IP; 同时根据 ASR预设的身份与位置分离网络 DNS服务器 AID, 解析出 DNS服务器的本地 IP地址。
步骤 305: ASR更新会话 ID映射关系， 包括会话号、 用户唯一标识、 用 户 32bit Local IP等信息， 如表 1所示。
表 1
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步骤 306: ASR向终端反馈 IPv4地址格式配置信息。 如图 4所示， 身份与位置分离网络内普通 IPv4终端互访时， 包括以下步 骤：
步骤 401 : 本地终端发送携带对端可见域名的通信请求。
该域名釆用标准域名格式， 身份标识服务器在终端登记入身份与位置分 离网络时在用户登记时分配给用户， 由身份与位置分离网络域名服务器管理 维护。
步骤 402: ASR收到上述通信请求后， 根据对端可见域名此向 DNS服务 器查询通信对端用户身份唯一标识。
步骤 403: DNS服务器返回对端用户身份唯一标识。
身份标识服务器在终端登记入身份与位置分离网络时为此 IPv4终端分配 了用户身份唯一标识。 此用户身份唯一标识为全局唯一标识， 长度为 128比 特， 包括前缀和用于本地链路通信的本地 IP两个部分， 本地 IP即为此 IPv4 终端的 IPv4地址。
步骤 404: ASR根据步骤 403的返回结果解析出通信对端用于本地链路 通信的本地 IP。 步骤 405: ASR更新会话 ID映射关系， 包括会话号、 用户唯一标识、 用 户 32bit Local IP等信息， 如表 1所示。
步骤 406: 代理映射模块向本地终端返回 DNS请求， 通告通讯对端的本 地 IP地址。
步骤 407： 本地终端釆用 IPv4格式 Local IP作为源 IP地址， 步骤 406返 回的通信对端 Local IP作为目的 IP地址 , 进行通信。
步骤 408: ASR根据上述步骤中获得的信息，生成 /更新 Local IP,AID, RID 的封装转发列表 (如表 2所示格式)， 实现 IPv4报文到身份与位置分离网络报 文的封装和身份与位置分离网络报文到 IPv4报文的解封装。 表 2 源 Local AID RID 入 出 老 话 目的 源 目的 源 目 源 化 的 P P 时 间
1 10.6.6.6 10.1.1.1 FAOE: :10.6.6.6 FAOE: :10.1.1.1 RID2 RID1 1 2 n
2 163.2.33.4 10.1.1.1 FE2A: :163.2.33.4 FAOE: :10.1.1.1 RID3 RID1 3 4 n
3 202.12.22.9 163.2.33.4 FE1B: :202.12.22. FE2A: :163.2.33.4 RID6 RID5 5 6 n
9
步骤 409: 对端的 ASR生成 /更新 Local IP,AID, RID的封装转发列表 (如 表 2所示格式)，实现 IPv4报文到身份与位置分离网络报文的封装和身份与位 置分离网络报文到 IPv4报文的解封装。
如图 5所示，身份与位置分离网络内普通 IPv4终端访问互联网 IPv4资源 时， 包括下列步骤：
步骤 501: 身份标识服务器在互联网通信端登记时为互联网通信端预分 配用户身份唯一标识。
步骤 502: 本地 IPv4终端发送携带互联网通信端的互联网域名的通信请 求；
步骤 503: ASR收到上述通信请求后， 向 DNS服务器查询通信对端用户 身份唯一标识；
步骤 504: DNS服务器返回对端用户身份唯一标识。
身份标识服务器在互联网通信端登记时为互联网通信端预分配用户身份 唯一标识。 此用户身份唯一标识为全局唯一标识， 长度为 128比特， 包括前 缀和用于本地链路通信的本地 IP两个部分， 本地 IP即为此互联网通信端的 公网 IPv4地址。
步骤 505: ASR根据步骤 504的返回结果解析出通信对端用于本地链路 通信的本地 IP 步骤 506: ASR更新会话 ID映射关系， 包括会话号、 用户唯一标识、 用 户 32bitLocalIP等信息， 如表 2所示。
步骤 507: 代理映射模块向本地终端返回 DNS请求， 通告通讯对端的本 地 IP地址。 步骤 508: 本地终端釆用 IPv4格式 Local IP作为源 IP地址， 步骤 507返 回的通信对端本地 IP作为目的 IP地址， 进行通信。
步骤 509: ASR的身份标识 IPv4地址兼容模块 -身份标识与路由标识映射 辅助单元， 根据实现上述步骤中获得的信息， 生成 /更新 Local IP, AID, RID的 封装转发列表 (如表 2所示格式)， 实现 IPv4报文到身份与位置分离网络报文 的封装和身份与位置分离网络报文到 IPv4报文的解封装。
步骤 510: 身份与位置分离网络报文到达互通路由器（ISR )后， ISR身 份标识 IPv4地址兼容模块-身份标识与路由标识映射辅助单元收到报文后，生 成 /更新 Local IP,AID, RID的封装转发列表 (如表 2所示格式)， 实现 IPv4报文 到身份与位置分离网络报文的封装和身份与位置分离网络报文到 IPv4报文的 解封装。
步骤 511 : 互通路由器 (ISR) 的 NAT模块实现私网到公网地址的映射。
如图 6所示， 互联网 IPv4通信端访问身份与位置分离网络内服务器时， 包括下列步骤：
步骤 601 : 身份标识服务器在身份与位置分离网络内服务器登记时为身 份与位置分离网络内服务器预分配身份唯一标识。
步骤 602: 互联网 IPv4通信端向身份标识服务器发起 DNS请求后， 身份 标识服务器返回身份与位置分离网络内服务器的公网 IPv4地址。
步骤 603: 互联网用户釆用此公网 IP地址作为目的地址向互通路由器发 起访问；
步骤 604: 互通路由器（ISR )收到报文后， 向 DNS服务器请求用户唯 一标识；
步骤 605: DNS服务器返回对端用户身份唯一标识。
此用户身份唯一标识为全局唯一标识， 长度为 128比特， 包括前缀和用 于本地链路通信的本地 IP两个部分， 本地 IP即为此身份与位置分离网络内 服务器的公网 IPv4地址。
步骤 606: 互通路由器（ISR )更新会话 ID映射关系， 包括会话号、 用户 唯一标识、 用户 32bit Local IP等信息， 如表 1所示。
步骤 607: 互联路由器（ISR ) 的身份标识 IPv4地址兼容模块-身份标识 与路由标识映射辅助单元，根据实现上述步骤中获得的信息，生成 /更新 Local IP,AID, RID的封装转发列表 (如表 2所示格式)， 实现 IPv4报文到身份与位置 分离网络报文的封装和身份与位置分离网络报文到 IPv4报文的解封装。
步骤 608: 身份与位置分离网络内服务器所属的 ASR根据实现上述步骤 中获得的信息， 生成 /更新 Local IP, AID, RID的封装转发列表 (如表 2所示 格式)，实现 IPv4报文到身份与位置分离网络报文的封装和身份与位置分离网 络报文到 IPv4报文的解封装。
需要说明的是， 在不冲突的情况下， 本申请中的实施例及实施例中的特 征可以相互任意组合。 当然， 本发明还可有其他多种实施例， 在不背离本发明精神及其实质的 但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。
本领域普通技术人员可以理解上述方法中的全部或部分步骤可通过程序 来指令相关硬件完成， 所述程序可以存储于计算机可读存储介质中， 如只读 存储器、 磁盘或光盘等。 可选地， 上述实施例的全部或部分步骤也可以使用 一个或多个集成电路来实现。 相应地， 上述实施例中的各模块 /单元可以釆用 硬件的形式实现， 也可以釆用软件功能模块的形式实现。 本发明不限制于任 何特定形式的硬件和软件的结合。
工业实用性
上述实施方式通过设置兼容 IPv4地址的身份唯一标识的方式， 使 IPv4 终端顺利接入身份与位置分离网络， 通过身份与位置分离网络进行通信。

Claims

权 利 要 求 书
1、 一种兼容网络协议第四版（IPv4 )地址格式的通信系统， 包括路由器， 所述路由器包括报文转换单元；
所述报文转换单元设置为： 根据 IPv4地址与兼容所述 IPv4地址的身份 唯一标识之间的映射关系实现 IPv4报文和身份与位置分离网络报文之间的转 换。
2、 如权利要求 1所述的通信系统，
所述通信系统还包括服务器； 所述路由器还包括代理映射单元和映射关 系维护单元； 所述服务器设置为建立通信设备的可见标识与身份唯一标识的映射关 系； 所述身份唯一标识兼容所述通信设备的 IPv4地址；
所述代理映射单元设置为： 根据收到的所述通信设备的可见标识从所述 服务器获知与此可见标识对应的身份唯一标识；
所述映射关系维护单元设置为： 从接收到的身份唯一标识中解析出所述 通信设备的 IPv4地址， 建立此 IPv4地址与身份唯一标识的映射关系；
所述报文转换单元是设置为： 根据所述映射关系维护单元中所述通信设 备的 IPv4地址与身份唯一标识的映射关系实现发往所述通信设备的 IPv4报 文和身份与位置分离网络报文之间的转换。
3、 如权利要求 2所述的通信系统， 其中，
所述服务器包括用户身份标识服务器和身份与位置分离网络域名系统
( DNS )服务器， 所述用户身份标识服务器设置为在所述通信设备登记入身 份与位置分离网络时根据所述通信设备的可见标识为用户分配身份唯一标 识；所述身份与位置分离网络 DNS服务器设置为维护所述通信设备的可见标 识与身份唯一标识的映射关系。
4、 如权利要求 2所述的通信系统， 其中，
所述路由器还包括地址分配单元； 所述地址分配单元设置为： 收到 IPv4 终端发起的注册请求后，从所述服务器获知与此 IPv4终端的可见标识对应的 身份唯一标识， 并发送至所述映射关系维护单元。
5、 如权利要求 2所述的通信系统， 其中，
所述代理映射单元所在的路由器为接入路由器时， 所述代理映射单元收 到的所述通信设备的可见标识是 IPv4终端发送的通信请求中携带的对端 IPv4 终端的可见标识， 或者是 IPv4终端发送的通信请求中携带的对端互联网资源 的可见标识；
所述代理映射单元所在的路由器为互通路由器时， 所述代理映射单元收 到的所述通信设备的可见标识是互联网用户发起的通信请求中携带的身份与 位置分离网络内服务器的可见标识。
6、 如权利要求 2所述的通信系统， 其中，
所述报文转换单元是设置为：在位于通信发起端所在的接入路由器内时， 才艮据所述映射关系维护单元中与通信发起端对应的通信目的端的 IPv4地址与 身份唯一标识的映射关系， 将通信发起端发送的 IPv4报文转换为身份与位置 分离网络报文； 在位于通信目的端所在的接入路由器内时， 根据所述映射关 系维护单元中所述通信目的端的 IPv4地址与身份唯一标识的映射关系， 将收 到的身份与位置分离网络报文转换为发往所述通信目的端的 IPv4报文； 在位 于互通路由器内时， 根据所述映射关系维护单元中身份与位置分离网络内服 务器的 IPv4地址与身份唯一标识的映射关系 ,将从互联网收到的 IPv4报文转 换为发往所述身份与位置分离网络内服务器的身份与位置分离网络报文。
7、 如权利要求 1所述的通信系统， 其中，
所述身份唯一标识为前缀与 IPv4地址的组合。
8、 如权利要求 7所述的通信系统， 其中，
所述 IPv4地址为互联网资源的公网 IPv4地址时， 所述身份唯一标识为 固定前缀与所述互联网资源的公网 IPv4地址的组合；所述 IPv4地址为身份与 位置分离网络内服务器的公网 IPv4地址时， 所述身份唯一标识为固定前缀与 所述身份与位置分离网络内服务器的公网 IPv4地址的组合。
9、 一种兼容网络协议第四版（IPv4 )地址格式的通信方法， 其包括： 根据 IPv4地址与兼容所述 IPv4地址的身份唯一标识之间的映射关系实 现 IPv4报文和身份与位置分离网络报文之间的转换。
10、 如权利要求 9所述的通信方法， 其还包括：
在服务器内建立通信设备的可见标识与身份唯一标识的映射关系； 所述 身份唯一标识兼容所述通信设备的 IPv4地址； 以及
路由器根据收到的所述通信设备的可见标识从所述服务器获知与此可见 标识对应的身份唯一标识； 从接收到的身份唯一标识中解析出所述通信设备 的 IPv4地址 , 建立此 IPv4地址与身份唯一标识的映射关系；
其中， 所述根据 IPv4地址与兼容所述 IPv4地址的身份唯一标识之间的 映射关系实现 IPv4报文和身份与位置分离网络报文之间的转换的步骤包括： 根据所述通信设备的 IPv4地址与身份唯一标识的映射关系实现发往所述通信 设备的 IPv4报文和身份与位置分离网络报文之间的转换。
11、 如权利要求 9所述的通信方法， 其中，
当身份与位置分离网络内 IPv4终端发起通信时， 所述方法还包括：
IPv4发起终端向所属的接入路由器发送携带 IPv4通信目标的可见标识的 通信请求， 所述 IPv4发起终端所属的接入路由器根据所述可见标识从所述服 务器获知与所述可见标识对应的身份唯一标识以及从所述身份唯一标识中解 析出所述 IPv4通信目标的 IPv4地址，构建所述 IPv4通信目标的 IPv4地址与 身份唯一标识的映射关系， 并将所述 IPv4通信目标的 IPv4地址通知至所述 IPv4发起终端；
IPv4地址作为目的地址发起 IPv4报文；
其中， 所述根据 IPv4地址与兼容所述 IPv4地址的身份唯一标识之间的 映射关系实现 IPv4报文和身份与位置分离网络报文之间的转换的步骤包括： 所述 IPv4发起终端所属的接入路由器根据所述 IPv4通信目标的 IPv4地址与 身份唯一标识的映射关系将收到 IPv4报文封装为身份与位置分离网络报文发 送至所述 IPv4通信目标所属的路由器，所述 IPv4通信目标所属的路由器根据 身份与位置分离网络报文中携带的所述 IPv4通信目标的 IPv4地址与身份唯 一标识的映射关系将身份与位置分离网络报文转换为 IPv4报文发送至所述 IPv4通信目标；
其中， 所述 IPv4通信目标为身份与位置分离网络内的 IPv4终端时， 所 述 IPv4通信目标所属的路由器为接入路由器；所述 IPv4通信目标为互联网的 IPv4资源时， 所述 IPv4通信目标所属的路由器为互通路由器。
12、 如权利要求 9所述的通信方法， 其中，
当互联网通信端访问身份与位置分离网络内服务器时，所述方法还包括： 互联网通信端向互通路由器发送携带身份与位置分离网络内服务器的可 见标识的通信请求， 所述互通路由器根据所述可见标识从所述服务器获知与 所述可见标识对应的身份唯一标识以及从所述身份唯一标识中解析出所述身 份与位置分离网络内服务器的 IPv4地址， 构建所述身份与位置分离网络内服 务器的 IPv4地址与身份唯一标识的映射关系；
其中， 所述根据 IPv4地址与兼容所述 IPv4地址的身份唯一标识之间的 映射关系实现 IPv4报文和身份与位置分离网络报文之间的转换的步骤包括： 所述互通路由器根据所述身份与位置分离网络内服务器的 IPv4地址与身份唯 一标识的映射关系将收到 IPv4报文封装为身份与位置分离网络报文发送至所 述身份与位置分离网络内服务器所在的接入路由器， 所述接入路由器根据身 份与位置分离网络报文中携带的所述身份与位置分离网络内服务器的 IPv4地 址与身份唯一标识的映射关系将身份与位置分离网络报文转换为 IPv4报文发 送至所述身份与位置分离网络内服务器。
13、 如权利要求 9所述的通信方法， 其中，
所述身份唯一标识为前缀与 IPv4地址的组合。
14、 一种路由器， 其包括报文转换单元；
所述报文转换单元设置为： 根据网络协议第四版（IPv4 )地址与兼容所 述 IPv4地址的身份唯一标识之间的映射关系实现 IPv4报文和身份与位置分 离网络报文之间的转换。
15、 如权利要求 14所述的路由器，其还包括代理映射单元和映射关系维 护单元；
所述代理映射单元设置为： 根据收到的通信设备的可见标识从服务器获 知与此可见标识对应的身份唯一标识；
所述映射关系维护单元设置为： 从接收到的身份唯一标识中解析出所述 通信设备的 IPv4地址， 建立此 IPv4地址与身份唯一标识的映射关系；
所述报文转换单元是设置为： 根据所述映射关系维护单元中所述通信设 备的 IPv4地址与身份唯一标识的映射关系实现发往所述通信设备的 IPv4报 文和身份与位置分离网络报文之间的转换。
16、 如权利要求 15所述的路由器， 其还包括地址分配单元；
所述地址分配单元设置为： 收到 IPv4终端发起的注册请求后， 从所述服 务器获知与此 IPv4终端的可见标识对应的身份唯一标识， 并发送至所述映射 关系维护单元。
17、 如权利要求 16所述的路由器， 其中，
所述路由器为接入路由器时， 所述代理映射单元收到的所述通信设备的 可见标识是 IPv4终端发送的通信请求中携带的对端 IPv4终端的可见标识，或 者是 IPv4终端发送的通信请求中携带的对端互联网资源的可见标识；
所述路由器为互通路由器时， 所述代理映射单元收到的所述通信设备的 可见标识是互联网用户发起的通信请求中携带的身份与位置分离网络内服务 器的可见标识。
18、 如权利要求 16所述的路由器， 其中， 所述报文转换单元是设置为： 在位于通信发起端所在的接入路由器内时， 根据所述映射关系维护单元 中与通信发起端对应的通信目的端的 IPv4地址与身份唯一标识的映射关系， 将通信发起端发送的 IPv4报文转换为身份与位置分离网络报文； 在位于通信 目的端所在的接入路由器内时， 根据所述映射关系维护单元中所述通信目的 端的 IPv4地址与身份唯一标识的映射关系， 将收到的身份与位置分离网络报 文转换为发往所述通信目的端的 IPv4报文； 在位于互通路由器内时， 根据所 述映射关系维护单元中身份与位置分离网络内服务器的 IPv4地址与身份唯一 标识的映射关系， 将从互联网收到的 IPv4报文转换为发往所述身份与位置分 离网络内服务器的身份与位置分离网络报文。
19、 如权利要求 14所述的路由器， 其中， 所述身份唯一标识为前缀与 IPv4地址的组合。
20、 如权利要求 19所述的路由器， 其中，
所述 IPv4地址为互联网资源的公网 IPv4地址时， 所述身份唯一标识为 固定前缀与所述互联网资源的公网 IPv4地址的组合；所述 IPv4地址为身份与 位置分离网络内服务器的公网 IPv4地址时， 所述身份唯一标识为固定前缀与 所述身份与位置分离网络内服务器的公网 IPv4地址的组合。
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