轉(zhuǎn)換網(wǎng)絡(luò)地址的方法和裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明的實(shí)施例提供一種轉(zhuǎn)換網(wǎng)絡(luò)地址的方法和裝置，涉及通信領(lǐng)域，能夠減少端口空間浪費(fèi)，該方法包括：當(dāng)接收到用戶終端根據(jù)第一網(wǎng)絡(luò)地址發(fā)出的第一網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換請求時，將第一網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換為第三網(wǎng)絡(luò)地址；為用戶終端分配第三網(wǎng)絡(luò)地址對應(yīng)的端口空間；當(dāng)接收到用戶終端根據(jù)第二網(wǎng)絡(luò)地址發(fā)出的第二網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換請求時，將第二網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換為第三網(wǎng)絡(luò)地址；根據(jù)分配給用戶終端的端口空間處理用戶終端與第三網(wǎng)絡(luò)之間的通信。本發(fā)明用于網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換和端口空間分配。
【專利說明】轉(zhuǎn)換網(wǎng)絡(luò)地址的方法和裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及通信領(lǐng)域，尤其涉及一種轉(zhuǎn)換網(wǎng)絡(luò)地址的方法和裝置。

【背景技術(shù)】
[0002] 在互聯(lián)網(wǎng)中，用戶終端一般采用網(wǎng)絡(luò)地址，例如IP(Internet Protocol，網(wǎng)際協(xié) 議）地址來標(biāo)識。IPv4 (Internet Protocol version 4,網(wǎng)際協(xié)議版本4)地址是目前主流 的IP地址，不過，IPv4地址長度只有32位，難以滿足日益增長的IP地址需求。隨著IPv4 地址分配結(jié)束，漸漸引入了 IPv6 (Internet Protocol version 6,網(wǎng)際協(xié)議版本6)地址。
[0003] 雖然引入IPv6地址能夠解決IP地址需求的問題，但是從升級成本的角度來考 慮，不宜從IPv4直接過渡到IPv6。在從IPv4向IPv6逐漸過渡的過程中，引入公共網(wǎng)絡(luò) (Public Network，簡稱為公網(wǎng)）和私有網(wǎng)絡(luò)（Private Network，簡稱為私網(wǎng)）的概念，用 戶終端主要采用IPv4/IPv6雙協(xié)議棧，即用戶終端使用私網(wǎng)IPv4地址在IPv4私網(wǎng)內(nèi)部進(jìn) 行標(biāo)識，或者使用公網(wǎng)IPv6地址在IPv6公網(wǎng)內(nèi)部進(jìn)行標(biāo)識，當(dāng)用戶終端需要訪問IPv4公 網(wǎng)時，NAT (Network Address Translation，網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換）設(shè)備可通過NAT44功能將私網(wǎng) IPv4地址轉(zhuǎn)換成公網(wǎng)IPv4地址，或者通過NAT64功能將公網(wǎng)IPv6地址轉(zhuǎn)換成公網(wǎng)IPv4地 址，從而實(shí)現(xiàn)用戶終端與IPv4公網(wǎng)的通信。
[0004] 現(xiàn)有技術(shù)在進(jìn)行地址轉(zhuǎn)換時，同一用戶終端可能會轉(zhuǎn)換得到兩個不同公網(wǎng)IPv4 地址，而且每個公網(wǎng)IPv4地址都會分配得到固定大?。ɡ?k)的端口空間。
[0005] 在實(shí)現(xiàn)上述地址轉(zhuǎn)換的過程中，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)中至少存在如下問題：由于 用戶終端根據(jù)公網(wǎng)IPv6地址或私網(wǎng)IPv4地址進(jìn)行地址轉(zhuǎn)換時使用的端口數(shù)均至多為上述 固定大?。ɡ?k)，因此，分配兩個固定大小的端口空間會造成至少50%的端口空間不被 使用，即端口空間的最高利用率只有50%，即存在較大的端口空間浪費(fèi)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明的實(shí)施例提供一種轉(zhuǎn)換網(wǎng)絡(luò)地址的方法和裝置，用于減少端口空間浪費(fèi)。 為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的實(shí)施例采用如下技術(shù)方案：
[0007] 提供一種轉(zhuǎn)換網(wǎng)絡(luò)地址的方法，用戶終端在第一網(wǎng)絡(luò)中由第一網(wǎng)絡(luò)地址來標(biāo)識， 在第二網(wǎng)絡(luò)中由第二網(wǎng)絡(luò)地址來標(biāo)識，包括：
[0008] 當(dāng)接收到所述用戶終端根據(jù)所述第一網(wǎng)絡(luò)地址發(fā)出的第一網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換請求時， 將所述第一網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換為第三網(wǎng)絡(luò)地址，所述第三網(wǎng)絡(luò)地址用于在第三網(wǎng)絡(luò)中標(biāo)識所述 用戶終端；
[0009] 為所述用戶終端分配所述第三網(wǎng)絡(luò)地址對應(yīng)的端口空間；
[0010] 當(dāng)接收到所述用戶終端根據(jù)所述第二網(wǎng)絡(luò)地址發(fā)出的第二網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換請求時， 將所述第二網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換為所述第三網(wǎng)絡(luò)地址；
[0011] 根據(jù)分配給所述用戶終端的端口空間處理所述用戶終端與所述第三網(wǎng)絡(luò)之間的 通信。
[0012] 另一方面，還提供一種轉(zhuǎn)換網(wǎng)絡(luò)地址的裝置，用戶終端在第一網(wǎng)絡(luò)中由第一網(wǎng)絡(luò) 地址來標(biāo)識，在第二網(wǎng)絡(luò)中由第二網(wǎng)絡(luò)地址來標(biāo)識，所述裝置包括：
[0013] 接收單元，用于接收所述用戶終端根據(jù)所述第一網(wǎng)絡(luò)地址發(fā)出的第一網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn) 換請求；
[0014] 網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換單元，用于將所述接收單元接收到的第一網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)換請求中攜帶的所 述第一網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換為第三網(wǎng)絡(luò)地址，所述第三網(wǎng)絡(luò)地址用于在第三網(wǎng)絡(luò)中標(biāo)識所述用戶 終端；
[0015] 端口空間分配單元，用于為所述用戶終端分配所述第三網(wǎng)絡(luò)地址對應(yīng)的端口空 間；
[0016] 所述接收單元還用于：接收所述用戶終端根據(jù)所述第二網(wǎng)絡(luò)地址發(fā)出的第二網(wǎng)絡(luò) 地址轉(zhuǎn)換請求；
[0017] 所述網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換單元還用于：將所述接收單元接收到的第二網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)換請求中攜 帶的所述第二網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換為所述第三網(wǎng)絡(luò)地址；
[0018] 通信處理單元，根據(jù)所述端口空間分配單元分配給所述用戶終端的端口空間處理 所述用戶終端與所述第三網(wǎng)絡(luò)之間的通信。
[0019] 本發(fā)明實(shí)施例提供的轉(zhuǎn)換網(wǎng)絡(luò)地址的方法和裝置，由于當(dāng)接收到用戶終端根據(jù)第 一網(wǎng)絡(luò)地址發(fā)出的第一網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換請求時，以及當(dāng)接收到該用戶終端根據(jù)第二網(wǎng)絡(luò)地址 發(fā)出的第二網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換請求時，將第一網(wǎng)絡(luò)地址和第二網(wǎng)絡(luò)地址均轉(zhuǎn)換為同一個第三網(wǎng) 絡(luò)地址，并且只為該第三網(wǎng)絡(luò)地址分配一個端口空間，利用該端口空間同時處理用戶終端 根據(jù)第一網(wǎng)絡(luò)地址/第二網(wǎng)絡(luò)地址與第三網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行的通信，因此相對于現(xiàn)有技術(shù)中至少需 要兩個第三網(wǎng)絡(luò)地址及其對應(yīng)的兩個端口空間（每個端口空間的大小與上述端口空間的 相等），其端口空間利用率至多只有50 %，本發(fā)明實(shí)施例提供的方法和裝置能夠?qū)⒍丝诳?間至多提升至100%，在應(yīng)用數(shù)量相同的情況下總能取得比現(xiàn)有技術(shù)高的利用率，因此能夠 減少端口空間浪費(fèi)。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0020] 圖1為實(shí)施例一所提供的轉(zhuǎn)換網(wǎng)絡(luò)地址的方法的流程圖；
[0021] 圖2為實(shí)施例二所提供的轉(zhuǎn)換網(wǎng)絡(luò)地址的裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0022] 以下內(nèi)容用于說明本發(fā)明所提供的轉(zhuǎn)換網(wǎng)絡(luò)地址的方法和裝置的【具體實(shí)施方式】， 在下述【具體實(shí)施方式】中，第一網(wǎng)絡(luò)、第二網(wǎng)絡(luò)和第三網(wǎng)絡(luò)屬于在組織形式相對分離的不同 網(wǎng)絡(luò)，各個網(wǎng)絡(luò)中的用戶終端使用不同套的網(wǎng)絡(luò)地址系統(tǒng)來進(jìn)行標(biāo)識，即第一網(wǎng)絡(luò)中的用 戶終端使用第一網(wǎng)絡(luò)地址來進(jìn)行標(biāo)識，第二網(wǎng)絡(luò)中的用戶終端使用第二網(wǎng)絡(luò)地址來進(jìn)行標(biāo) 識，第三網(wǎng)絡(luò)中的用戶終端使用第三網(wǎng)絡(luò)地址來進(jìn)行標(biāo)識，但各個網(wǎng)絡(luò)又是相互融合的，例 如第一網(wǎng)絡(luò)中的用戶終端同時也屬于第三網(wǎng)絡(luò)。
[0023] 更具體地，第一網(wǎng)絡(luò)可為在企業(yè)、學(xué)校等團(tuán)體組建的IPv4私網(wǎng)，其中，NAT設(shè)備為 用戶終端分配用于在IPv4私網(wǎng)內(nèi)部標(biāo)識各用戶終端的私網(wǎng)IPv4地址（對應(yīng)第一網(wǎng)絡(luò)地 址）；IPv4私網(wǎng)中的用戶終端可以通過NAT設(shè)備將私網(wǎng)IPv4地址轉(zhuǎn)換為公網(wǎng)IPv4地址（對 應(yīng)第三網(wǎng)絡(luò)地址），從而實(shí)現(xiàn)對IPv4公網(wǎng)（對應(yīng)第三網(wǎng)絡(luò)）的訪問。對于該IPv4私網(wǎng)中的 用戶終端，除了使用私網(wǎng)IPv4地址進(jìn)行標(biāo)識外，其還可使用公網(wǎng)IPv6地址進(jìn)行標(biāo)識，該公 網(wǎng)IPv6地址對用戶終端的標(biāo)識作用不僅限于IPv4私網(wǎng)內(nèi)部，還拓展到整個IPv6公網(wǎng)。同 理，IPv6公網(wǎng)中的用戶終端可以通過NAT設(shè)備將公網(wǎng)IPv6地址轉(zhuǎn)換為公網(wǎng)IPv4地址（對 應(yīng)第三網(wǎng)絡(luò)地址），從而實(shí)現(xiàn)對IPv4公網(wǎng)（對應(yīng)第三網(wǎng)絡(luò)）的訪問。
[0024] 當(dāng)?shù)谝痪W(wǎng)絡(luò)地址為私網(wǎng)IPv4地址且第二網(wǎng)絡(luò)地址為公網(wǎng)IPv6地址時，第二網(wǎng)絡(luò) 地址的數(shù)量級比第一網(wǎng)絡(luò)地址的數(shù)量級大，即第二網(wǎng)絡(luò)地址能夠標(biāo)識的用戶終端比第一網(wǎng) 絡(luò)地址能夠標(biāo)識的用戶終端多。第一網(wǎng)絡(luò)地址僅限于私網(wǎng)內(nèi)部使用，然而第二網(wǎng)絡(luò)地址能 夠在私網(wǎng)和公網(wǎng)中使用，即一個第二網(wǎng)絡(luò)地址用于唯一標(biāo)識用戶終端。
[0025] 下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完 整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；?本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其它 實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0026] 實(shí)施例一
[0027] 本實(shí)施例提供一種轉(zhuǎn)換網(wǎng)絡(luò)地址的方法。本實(shí)施例應(yīng)用于用戶終端根據(jù)第一網(wǎng)絡(luò) 地址/第二網(wǎng)絡(luò)地址與第三網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通信的場景，例如訪問第三網(wǎng)絡(luò)中由第三網(wǎng)絡(luò)地址標(biāo) 識的其他用戶終端。該方法可由NAT設(shè)備執(zhí)行，NAT設(shè)備可以集成在其他網(wǎng)絡(luò)設(shè)備上，例如 BRAS (Broadband Remote Access Server，寬帶遠(yuǎn)程接入服務(wù)器）中，也可以獨(dú)立設(shè)置。NAT 設(shè)備與用戶終端直接或間接連接。圖1為實(shí)施例一所提供的轉(zhuǎn)換網(wǎng)絡(luò)地址的方法的流程 圖，如圖1所示，所述方法包括：
[0028] S11、當(dāng)接收到用戶終端根據(jù)第一網(wǎng)絡(luò)地址發(fā)出的第一網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換請求時，將第 一網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換為第三網(wǎng)絡(luò)地址。
[0029] 為了向第三網(wǎng)絡(luò)注冊或訪問第三網(wǎng)絡(luò)等，用戶終端根據(jù)第一網(wǎng)絡(luò)地址向NAT設(shè)備 發(fā)送第一網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換請求。第一網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換請求可以在用戶終端上線時發(fā)送。例如， 私網(wǎng)用戶終端請求通過NAT設(shè)備向第三網(wǎng)絡(luò)注冊、鑒權(quán)，此時第一網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換請求以注 冊請求的方式向NAT設(shè)備發(fā)送，該注冊請求中攜帶用戶終端的第一網(wǎng)絡(luò)地址。另一方面，在 用戶終端上線并經(jīng)轉(zhuǎn)換得到第三網(wǎng)絡(luò)地址后，當(dāng)用戶終端需要向第三網(wǎng)絡(luò)發(fā)送數(shù)據(jù)包時， 第一網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換請求以數(shù)據(jù)包的形式向NAT設(shè)備發(fā)送，該數(shù)據(jù)包中攜帶用戶終端的第一 網(wǎng)絡(luò)地址。
[0030] 用戶終端在第一網(wǎng)絡(luò)中由第一網(wǎng)絡(luò)地址來標(biāo)識，在第二網(wǎng)絡(luò)中由第二網(wǎng)絡(luò)地址來 標(biāo)識?？梢岳斫獾氖?，在用戶終端上線時，其首先使用第一網(wǎng)絡(luò)地址還是使用第二網(wǎng)絡(luò)地址 來向NAT設(shè)備發(fā)送網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換請求是隨機(jī)的，跟用戶終端的需求有關(guān)。雖然本實(shí)施例中 說明用戶終端先根據(jù)第一網(wǎng)絡(luò)地址向NAT設(shè)備發(fā)送第一網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換請求，但用戶終端也 可先根據(jù)第二網(wǎng)絡(luò)地址向NAT設(shè)備發(fā)送第二網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換請求。
[0031] 當(dāng)接收到用戶終端發(fā)出的第一網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換請求時，為了使用戶終端能夠在第三 網(wǎng)絡(luò)中通信，NAT設(shè)備將第一網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換為第三網(wǎng)絡(luò)地址，第三網(wǎng)絡(luò)地址用于在第三網(wǎng)絡(luò) 中標(biāo)識用戶終端。例如，若第一網(wǎng)絡(luò)地址為私網(wǎng)IPv4地址，則NAT設(shè)備可根據(jù)NAT44功能 (一種將私網(wǎng)IPv4地址轉(zhuǎn)換成公網(wǎng)IPv4地址的功能）將私網(wǎng)IPv4地址轉(zhuǎn)換為公網(wǎng)IPv4 地址。以用戶終端向外網(wǎng)發(fā)送數(shù)據(jù)包為例，NAT設(shè)備可將數(shù)據(jù)包報頭IP層的私網(wǎng)IPv4地址 替換成公網(wǎng)IPv4地址，或者保留私網(wǎng)IPv4地址并添加公網(wǎng)IPv4地址，本發(fā)明對此不做限 定。若第一網(wǎng)絡(luò)地址為公網(wǎng)IPv6地址，則NAT設(shè)備根據(jù)NAT64功能（一種將公網(wǎng)IPv6地 址轉(zhuǎn)換成公網(wǎng)IPv4地址的功能）將公網(wǎng)IPv6地址轉(zhuǎn)換為公網(wǎng)IPv4地址。
[0032] S12、為用戶終端分配第三網(wǎng)絡(luò)地址對應(yīng)的端口空間。
[0033] 在將第一網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換成第三網(wǎng)絡(luò)地址之后，NAT設(shè)備還為該用戶終端分配第三 網(wǎng)絡(luò)地址對應(yīng)的端口空間。端口空間是指由多個端口組成的端口集合。分配給用戶終端的 端口空間的大小可視實(shí)際需求而定，例如，若用戶終端同時使用的應(yīng)用最多僅為4k個，則 分配給用戶終端的端口空間的大小可設(shè)置為至少4k個，優(yōu)選的是4k個。
[0034] 這樣一來，用戶終端能夠利用第一網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換得到的第三網(wǎng)絡(luò)地址及其對應(yīng)的 端口空間與第三網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通信。
[0035] S13、當(dāng)接收到用戶終端根據(jù)第二網(wǎng)絡(luò)地址發(fā)出的第二網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換請求時，將第 二網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換為所述第三網(wǎng)絡(luò)地址。
[0036] 當(dāng)NAT設(shè)備接收到同一用戶終端根據(jù)第二網(wǎng)絡(luò)地址發(fā)出的第二網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換請 求時，雖然第二網(wǎng)絡(luò)地址不同于第一網(wǎng)絡(luò)地址，但是均由同一用戶終端發(fā)送，因此NAT設(shè) 備可判斷該用戶終端能夠使用兩類網(wǎng)絡(luò)地址標(biāo)識并同時存在于第一網(wǎng)絡(luò)和第二網(wǎng)絡(luò)之中。 NAT設(shè)備響應(yīng)于該第二網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換請求，將第二網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換成上述第三網(wǎng)絡(luò)地址，即與 第一網(wǎng)絡(luò)地址所轉(zhuǎn)換得到的第三網(wǎng)絡(luò)地址相同的第三網(wǎng)絡(luò)地址。其中，在NAT設(shè)備已經(jīng)將 第一網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換成第三網(wǎng)絡(luò)地址的情況下，第二網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換請求可以在用戶終端需要 根據(jù)第二網(wǎng)絡(luò)地址向第三網(wǎng)絡(luò)發(fā)送數(shù)據(jù)包時發(fā)送，此時第二網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換請求以數(shù)據(jù)包的 形式向NAT設(shè)備發(fā)送，該數(shù)據(jù)包中攜帶用戶終端的第二網(wǎng)絡(luò)地址。
[0037] S14、根據(jù)分配給第三網(wǎng)絡(luò)地址的端口空間處理用戶終端與第三網(wǎng)絡(luò)之間的通信。
[0038] 當(dāng)將第一網(wǎng)絡(luò)地址或第二網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換為第三網(wǎng)絡(luò)地址并為該第三網(wǎng)絡(luò)地址分 配相應(yīng)的端口空間后，NAT設(shè)備可以根據(jù)該端口空間處理用戶終端與第三網(wǎng)絡(luò)之間的通信。 NAT設(shè)備根據(jù)端口空間處理用戶終端與第三網(wǎng)絡(luò)之間的通信是指，對于每個具體應(yīng)用，NAT 設(shè)備設(shè)置該應(yīng)用對應(yīng)的第一網(wǎng)絡(luò)地址及其端口與第三網(wǎng)絡(luò)地址及其端口的關(guān)系，或者設(shè)置 該應(yīng)用對應(yīng)的第二網(wǎng)絡(luò)地址及其端口與第三網(wǎng)絡(luò)地址及其端口的關(guān)系，保證每個應(yīng)用中來 自用戶終端的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)能夠被正確傳輸至第三網(wǎng)絡(luò)，每個應(yīng)用中來自第三網(wǎng)絡(luò)的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù) 也能夠正確傳輸至用戶終端，即實(shí)現(xiàn)第一網(wǎng)絡(luò)與第三網(wǎng)絡(luò)的通信，第二網(wǎng)絡(luò)與第三網(wǎng)絡(luò)的 通信。而且，在處理過程中，為第一網(wǎng)絡(luò)地址及其端口對應(yīng)的應(yīng)用所分配的第三網(wǎng)絡(luò)地址的 端口與為第二網(wǎng)絡(luò)地址及其端口對應(yīng)的應(yīng)用所分配的第三網(wǎng)絡(luò)地址的端口，這兩種端口處 于同一個端口空間中，即均為同一第三網(wǎng)絡(luò)地址對應(yīng)的同一端口空間。
[0039] 舉例而言，NAT設(shè)備將第一網(wǎng)絡(luò)地址192. 168. I. 1和第二網(wǎng)絡(luò)地址6000: :2轉(zhuǎn)換 成第三網(wǎng)絡(luò)地址33. I. 1. 1，并為該第三網(wǎng)絡(luò)地址33. I. I. 1分配端口空間{1:4096}。當(dāng)用 戶終端向第三網(wǎng)絡(luò)發(fā)送以{第一網(wǎng)絡(luò)地址192. 168. 1. 1，端口 201}標(biāo)識的數(shù)據(jù)包時，NAT設(shè) 備可將該將數(shù)據(jù)包替換成以{第三網(wǎng)絡(luò)地址33. I. 1. 1，端口 1}標(biāo)識的數(shù)據(jù)包進(jìn)行發(fā)送；當(dāng) 用戶終端向第三網(wǎng)絡(luò)發(fā)送以{第二網(wǎng)絡(luò)地址6000: :2,端口 301}標(biāo)識的數(shù)據(jù)包時，NAT設(shè)備 可將該將數(shù)據(jù)包替換成以{第三網(wǎng)絡(luò)地址33. I. 1. 1，端口 2}標(biāo)識的數(shù)據(jù)包進(jìn)行發(fā)送，其中， 端口 1與端口 2均處于第三網(wǎng)絡(luò)地址33. I. I. 1的端口空間{1:4096}中。
[0040] 根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例一提供的方法，由于當(dāng)接收到用戶終端根據(jù)第一網(wǎng)絡(luò)地址發(fā)出 的第一網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換請求時，以及當(dāng)接收到該用戶終端根據(jù)第二網(wǎng)絡(luò)地址發(fā)出的第二網(wǎng)絡(luò) 地址轉(zhuǎn)換請求時，將第一網(wǎng)絡(luò)地址和第二網(wǎng)絡(luò)地址均轉(zhuǎn)換為同一個第三網(wǎng)絡(luò)地址，并且只 為該第三網(wǎng)絡(luò)地址分配一個端口空間，利用該端口空間同時處理用戶終端根據(jù)第一網(wǎng)絡(luò)地 址/第二網(wǎng)絡(luò)地址與第三網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行的通信，因此相對于現(xiàn)有技術(shù)中至少需要兩個第三網(wǎng)絡(luò) 地址及其對應(yīng)的兩個端口空間（每個端口空間的大小與上述端口空間的相等），其端口空 間利用率至多只有50%，本發(fā)明實(shí)施例一提供的方法能夠?qū)⒍丝诳臻g至多提升至100%， 在應(yīng)用數(shù)量相同的情況下總能取得比現(xiàn)有技術(shù)高的利用率，因此能夠減少端口空間浪費(fèi)。
[0041] 實(shí)施例二
[0042] 本實(shí)施例用于說明步驟S12中如何為第三網(wǎng)絡(luò)地址分配端口空間。對于網(wǎng)絡(luò)地址 與端口空間，用戶終端能夠同時進(jìn)行的應(yīng)用是有上限的，且每個網(wǎng)絡(luò)地址（包括第一網(wǎng)絡(luò) 地址、第二網(wǎng)絡(luò)地址和第三網(wǎng)絡(luò)地址）對應(yīng)的端口空間中的端口數(shù)也是固定的，該端口數(shù) 一般設(shè)定為同時進(jìn)行的應(yīng)用上限值或者比該上限值大，以滿足端口空間中的端口數(shù)能夠滿 足應(yīng)用的需求。
[0043] 在本實(shí)施例中，假設(shè)第一網(wǎng)絡(luò)地址對應(yīng)一個4096的端口空間，第二網(wǎng)絡(luò)地址對應(yīng) 另一個4096的端口空間，在執(zhí)行步驟S12為第三網(wǎng)絡(luò)地址分配端口空間時，所分配的端口 空間的大小不應(yīng)該小于4096,優(yōu)選的是4096。以第三網(wǎng)絡(luò)地址是公網(wǎng)IPv4地址為例，現(xiàn)有 協(xié)議中規(guī)定公網(wǎng)IPv4地址所支持的端口范圍為0到65535,共65536個之多，在本實(shí)施例 中，可將所轉(zhuǎn)換得到的公網(wǎng)IPv4地址對應(yīng)的4096個端口分配給用戶終端，作為該用戶終端 的公網(wǎng)IPv4地址應(yīng)的端口空間。這樣一來，可以將一個65536的端口范圍劃分為16部分， 并將各個部分分配由總共16個用戶終端經(jīng)地址轉(zhuǎn)換得到的同一公網(wǎng)IPv4地址，每個用戶 終端對應(yīng)分配得到其中一部分即4096的端口空間。若將公網(wǎng)IPv4地址對應(yīng)的4500個端 口分配給用戶終端，則在分配14個大小為4500的端口空間后，仍剩余（65536-4500X14) =2536個端口。在本實(shí)施例中，應(yīng)將分配的端口空間保持在第三網(wǎng)絡(luò)地址所支持的端口范 圍內(nèi)，即不允許跨第三網(wǎng)絡(luò)地址的端口空間存在，因此，即使剩余2536個端口，也不宜將這 2536個端口加上另一個公網(wǎng)IPv4地址對應(yīng)的（4500-2536) = 1964個端口組成一個4500 的端口空間進(jìn)行分配，因?yàn)檫@樣的跨公網(wǎng)IPv4地址的端口空間會增加溯源的難度。
[0044] 在本發(fā)明的各個實(shí)施例中，在用戶終端下線后，分配給用戶終端的端口空間被釋 放，被釋放的端口空間又可以重新分配給其他用戶終端。通過及時釋放分配給用戶終端的 端口空間能夠?qū)崿F(xiàn)端口空間的動態(tài)循環(huán)利用，提高端口空間的利用率。而且，在某一第三網(wǎng) 絡(luò)地址的端口范圍內(nèi)的全部端口空間被釋放后，該第三網(wǎng)絡(luò)地址也會釋放，其他新上線的 用戶終端從而可以利用該第三網(wǎng)絡(luò)地址進(jìn)行轉(zhuǎn)換。需要說明的是，在用戶終端在線的過程 中，可能只根據(jù)第一網(wǎng)絡(luò)地址或只根據(jù)第二網(wǎng)絡(luò)地址進(jìn)行應(yīng)用，此時用戶終端占用的端口 空間也不能釋放，仍需要為用戶終端預(yù)留，直到用戶終端下線為止。
[0045] 實(shí)施例三
[0046] 本實(shí)施例用于說明步驟S14中如何根據(jù)分配給所述第三網(wǎng)絡(luò)地址的端口空間處 理用戶終端與第三網(wǎng)絡(luò)之間的通信。為了實(shí)現(xiàn)步驟S14中第一網(wǎng)絡(luò)與第三網(wǎng)絡(luò)的通信，第 二網(wǎng)絡(luò)與第三網(wǎng)絡(luò)的通信，NAT設(shè)備可將第一網(wǎng)絡(luò)地址的端口映射為第三網(wǎng)絡(luò)地址的端口， 并根據(jù)第一網(wǎng)絡(luò)地址的端口與第三網(wǎng)絡(luò)地址的端口之間的映射關(guān)系轉(zhuǎn)發(fā)用戶終端與第三 網(wǎng)絡(luò)之間的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)；將第二網(wǎng)絡(luò)地址的端口映射為第三網(wǎng)絡(luò)地址的端口，并根據(jù)第二網(wǎng) 絡(luò)地址的端口與第三網(wǎng)絡(luò)地址的端口之間的映射關(guān)系轉(zhuǎn)發(fā)用戶終端與第三網(wǎng)絡(luò)之間的業(yè) 務(wù)數(shù)據(jù)。映射方式包括多種，包括但不限于以下選擇的三種。在以下說明中，以第一網(wǎng)絡(luò)地 址是私網(wǎng)IPv4地址，第二網(wǎng)絡(luò)地址是公網(wǎng)IPv6地址，第三網(wǎng)絡(luò)地址是公網(wǎng)IPv4地址為例。
[0047] 映射方式A
[0048] 根據(jù)私網(wǎng)IPv4地址及其端口的應(yīng)用，與根據(jù)公網(wǎng)IPv6地址及其端口的應(yīng)用分別 交替占用公網(wǎng)IPv4地址的端口。例如，私網(wǎng)IPv4地址192. 168. 1. 1/32轉(zhuǎn)換成公網(wǎng)IPv4 地址33. I. L 1，公網(wǎng)IPv6地址6000: :2/128轉(zhuǎn)換成公網(wǎng)IPv4地址33. I. L 1，公網(wǎng)IPv4地 址33. I. I. 1被分配端口空間{1:4096}。兩種應(yīng)用對應(yīng)的端口交替占用公網(wǎng)IPv4地址的端 口的映射方式如下表所示。

【權(quán)利要求】
1. 一種轉(zhuǎn)換網(wǎng)絡(luò)地址的方法，其特征在于，用戶終端在第一網(wǎng)絡(luò)中由第一網(wǎng)絡(luò)地址來 標(biāo)識，在第二網(wǎng)絡(luò)中由第二網(wǎng)絡(luò)地址來標(biāo)識，包括： 當(dāng)接收到所述用戶終端根據(jù)所述第一網(wǎng)絡(luò)地址發(fā)出的第一網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換請求時，將所 述第一網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換為第三網(wǎng)絡(luò)地址，所述第三網(wǎng)絡(luò)地址用于在第三網(wǎng)絡(luò)中標(biāo)識所述用戶 終端； 為所述用戶終端分配所述第三網(wǎng)絡(luò)地址對應(yīng)的端口空間； 當(dāng)接收到所述用戶終端根據(jù)所述第二網(wǎng)絡(luò)地址發(fā)出的第二網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換請求時，將所 述第二網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換為所述第三網(wǎng)絡(luò)地址； 根據(jù)分配給所述用戶終端的端口空間處理所述用戶終端與所述第三網(wǎng)絡(luò)之間的通信。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于， 所述根據(jù)分配給所述用戶終端的端口空間處理所述用戶終端與所述第三網(wǎng)絡(luò)之間的 通信，包括： 將第一網(wǎng)絡(luò)地址的端口映射為第三網(wǎng)絡(luò)地址的端口，并根據(jù)所述第一網(wǎng)絡(luò)地址的端口 與所述第三網(wǎng)絡(luò)地址的端口之間的映射關(guān)系轉(zhuǎn)發(fā)所述用戶終端與所述第三網(wǎng)絡(luò)之間的業(yè) 務(wù)數(shù)據(jù)； 將第二網(wǎng)絡(luò)地址的端口映射為第三網(wǎng)絡(luò)地址的端口，并根據(jù)所述第二網(wǎng)絡(luò)地址的端口 與所述第三網(wǎng)絡(luò)地址的端口之間的映射關(guān)系轉(zhuǎn)發(fā)所述用戶終端與所述第三網(wǎng)絡(luò)之間的業(yè) 務(wù)數(shù)據(jù)； 所述第三網(wǎng)絡(luò)地址的端口屬于分配給所述用戶終端的端口空間。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于， 所述將第一網(wǎng)絡(luò)地址的端口映射為第三網(wǎng)絡(luò)地址的端口包括：將第一網(wǎng)絡(luò)地址的多個 連續(xù)端口映射為第三網(wǎng)絡(luò)地址的多個連續(xù)端口； 所述將第二網(wǎng)絡(luò)地址的端口映射為第三網(wǎng)絡(luò)地址的端口包括：將第二網(wǎng)絡(luò)地址的多個 連續(xù)端口映射為第三網(wǎng)絡(luò)地址的多個連續(xù)端口。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于， 所述將第一網(wǎng)絡(luò)地址的端口映射為第三網(wǎng)絡(luò)地址的端口包括：將第一網(wǎng)絡(luò)地址的端口 映射為端口標(biāo)識按升序排列的第三網(wǎng)絡(luò)地址的端口； 所述將第二網(wǎng)絡(luò)地址的端口映射為第三網(wǎng)絡(luò)地址的端口包括：將第二網(wǎng)絡(luò)地址的端口 映射為端口標(biāo)識按降序排列的第三網(wǎng)絡(luò)地址的端口； 其中，所述端口標(biāo)識用于標(biāo)識所述第三網(wǎng)絡(luò)地址的端口。
5. 根據(jù)權(quán)利要求2-4任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于， 所述第一網(wǎng)絡(luò)地址的端口與所述第三網(wǎng)絡(luò)地址的端口之間的映射關(guān)系還包括用于標(biāo) 記所述第一網(wǎng)絡(luò)與所述第三網(wǎng)絡(luò)之間發(fā)生地址轉(zhuǎn)換的標(biāo)記； 所述第二網(wǎng)絡(luò)地址的端口與所述第三網(wǎng)絡(luò)地址的端口之間的映射關(guān)系還包括用于標(biāo) 記所述第二網(wǎng)絡(luò)與所述第三網(wǎng)絡(luò)之間發(fā)生地址轉(zhuǎn)換的標(biāo)記。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于， 為所述用戶終端分配所述第三網(wǎng)絡(luò)地址對應(yīng)的端口空間保持在所述第三網(wǎng)絡(luò)地址支 持的端口范圍內(nèi)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1或6所述的方法，其特征在于，所述方法還包括：在所述用戶終端下 線后，釋放為所述用戶終端分配所述第三網(wǎng)絡(luò)地址對應(yīng)的端口空間。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于， 在所述接收到所述用戶終端根據(jù)所述第一網(wǎng)絡(luò)地址發(fā)出的第一網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換請求之 前，所述方法還包括：為私網(wǎng)雙棧用戶終端預(yù)留可用于轉(zhuǎn)換的第三網(wǎng)絡(luò)地址池，所述私網(wǎng)雙 棧用戶終端為同時使用所述第一網(wǎng)絡(luò)地址和所述第二網(wǎng)絡(luò)地址的用戶終端； 所述將所述第一網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換為第三網(wǎng)絡(luò)地址具體包括：將所述第一網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換為 從所述第三網(wǎng)絡(luò)地址池中選取的第三網(wǎng)絡(luò)地址。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于， 所述將所述第一網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換為從所述第三網(wǎng)絡(luò)地址池中選取的第三網(wǎng)絡(luò)地址具體 包括：根據(jù)所述第一網(wǎng)絡(luò)地址的段號特征確定所述用戶終端為所述私網(wǎng)雙棧用戶終端，將 所述第一網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換為從所述第三網(wǎng)絡(luò)地址池中選取的第三網(wǎng)絡(luò)地址，和/或 所述將所述第二網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換為所述第三網(wǎng)絡(luò)地址具體包括：根據(jù)所述第二網(wǎng)絡(luò)地址 的段號特征確定所述用戶終端為所述私網(wǎng)雙棧用戶終端，將所述第二網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換為所述 第三網(wǎng)絡(luò)地址。
10. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于， 所述將所述第一網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換為從所述第三網(wǎng)絡(luò)地址池中選取的第三網(wǎng)絡(luò)地址具體 包括：根據(jù)所述第一網(wǎng)絡(luò)地址確定所述用戶終端對應(yīng)的用戶帳號，并根據(jù)所述用戶帳號確 定為所述用戶終端為私網(wǎng)雙棧用戶終端，將所述第一網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換為從所述第三網(wǎng)絡(luò)地址 池中選取的第三網(wǎng)絡(luò)地址，和/或 所述將所述第二網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換為所述第三網(wǎng)絡(luò)地址具體包括：根據(jù)所述第二網(wǎng)絡(luò)地址 確定所述用戶終端對應(yīng)的用戶帳號，并根據(jù)所述用戶帳號確定為所述用戶終端為私網(wǎng)雙棧 用戶終端，將所述第二網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換為所述第三網(wǎng)絡(luò)地址。
11. 一種轉(zhuǎn)換網(wǎng)絡(luò)地址的裝置，其特征在于，用戶終端在第一網(wǎng)絡(luò)中由第一網(wǎng)絡(luò)地址來 標(biāo)識，在第二網(wǎng)絡(luò)中由第二網(wǎng)絡(luò)地址來標(biāo)識，所述裝置包括： 接收單元，用于接收所述用戶終端根據(jù)所述第一網(wǎng)絡(luò)地址發(fā)出的第一網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換請 求； 網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換單元，用于將所述接收單元接收到的第一網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)換請求中攜帶的所述 第一網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換為第三網(wǎng)絡(luò)地址，所述第三網(wǎng)絡(luò)地址用于在第三網(wǎng)絡(luò)中標(biāo)識所述用戶終 端； 端口空間分配單元，用于為所述用戶終端分配所述第三網(wǎng)絡(luò)地址對應(yīng)的端口空間； 所述接收單元還用于：接收所述用戶終端根據(jù)所述第二網(wǎng)絡(luò)地址發(fā)出的第二網(wǎng)絡(luò)地址 轉(zhuǎn)換請求； 所述網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換單元還用于：將所述接收單元接收到的第二網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)換請求中攜帶的 所述第二網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換為所述第三網(wǎng)絡(luò)地址； 通信處理單元，根據(jù)所述端口空間分配單元分配給所述用戶終端的端口空間處理所述 用戶終端與所述第三網(wǎng)絡(luò)之間的通信。
12. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的裝置，其特征在于， 所述通信處理單元具體用于： 將第一網(wǎng)絡(luò)地址的端口映射為第三網(wǎng)絡(luò)地址的端口，并根據(jù)所述第一網(wǎng)絡(luò)地址的端口 與所述第三網(wǎng)絡(luò)地址的端口之間的映射關(guān)系轉(zhuǎn)發(fā)所述用戶終端與所述第三網(wǎng)絡(luò)之間的業(yè) 務(wù)數(shù)據(jù)； 將第二網(wǎng)絡(luò)地址的端口映射為第三網(wǎng)絡(luò)地址的端口，并根據(jù)所述第二網(wǎng)絡(luò)地址的端口 與所述第三網(wǎng)絡(luò)地址的端口之間的映射關(guān)系轉(zhuǎn)發(fā)所述用戶終端與所述第三網(wǎng)絡(luò)之間的業(yè) 務(wù)數(shù)據(jù)； 所述第三網(wǎng)絡(luò)地址的端口屬于分配給所述用戶終端的端口空間。
13. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的裝置，其特征在于， 所述通信處理單元具體用于： 將第一網(wǎng)絡(luò)地址的多個連續(xù)端口映射為第三網(wǎng)絡(luò)地址的多個連續(xù)端口； 將第二網(wǎng)絡(luò)地址的多個連續(xù)端口映射為第三網(wǎng)絡(luò)地址的多個連續(xù)端口。
14. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的裝置，其特征在于， 所述通信處理單元具體用于： 將第一網(wǎng)絡(luò)地址的端口映射為端口標(biāo)識按升序排列的第三網(wǎng)絡(luò)地址的端口； 將第二網(wǎng)絡(luò)地址的端口映射為端口標(biāo)識按降序排列的第三網(wǎng)絡(luò)地址的端口； 其中，所述端口標(biāo)識用于標(biāo)識所述第三網(wǎng)絡(luò)地址的端口。
15. 根據(jù)權(quán)利要求12-14任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于， 所述第一網(wǎng)絡(luò)地址的端口與所述第三網(wǎng)絡(luò)地址的端口之間的映射關(guān)系還包括用于標(biāo) 記所述第一網(wǎng)絡(luò)與所述第三網(wǎng)絡(luò)之間發(fā)生地址轉(zhuǎn)換的標(biāo)記； 所述第二網(wǎng)絡(luò)地址的端口與所述第三網(wǎng)絡(luò)地址的端口之間的映射關(guān)系還包括用于標(biāo) 記所述第二網(wǎng)絡(luò)與所述第三網(wǎng)絡(luò)之間發(fā)生地址轉(zhuǎn)換的標(biāo)記。
16. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的裝置，其特征在于， 為所述用戶終端分配所述第三網(wǎng)絡(luò)地址對應(yīng)的端口空間保持在所述第三網(wǎng)絡(luò)地址支 持的端口范圍內(nèi)。
17. 根據(jù)權(quán)利要求11或16所述的裝置，其特征在于，所述端口空間分配單元還用于： 釋放為所述用戶終端分配所述第三網(wǎng)絡(luò)地址對應(yīng)的端口空間。
18. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的裝置，其特征在于， 所述端口空間分配單元還用于：為私網(wǎng)雙棧用戶終端預(yù)留可用于轉(zhuǎn)換的第三網(wǎng)絡(luò)地 址池，所述私網(wǎng)雙棧用戶終端為同時使用所述第一網(wǎng)絡(luò)地址和所述第二網(wǎng)絡(luò)地址的用戶終 端； 所述端口空間分配單元具體用于：將所述第一網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換為從所述第三網(wǎng)絡(luò)地址池 中選取的第三網(wǎng)絡(luò)地址。
19. 根據(jù)權(quán)利要求18所述的裝置，其特征在于， 所述端口空間分配單元具體用于：根據(jù)所述第一網(wǎng)絡(luò)地址的段號特征確定所述用戶終 端為所述私網(wǎng)雙棧用戶終端，將所述第一網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換為從所述第三網(wǎng)絡(luò)地址池中選取的 第三網(wǎng)絡(luò)地址，和/或 根據(jù)所述第二網(wǎng)絡(luò)地址的段號特征確定所述用戶終端為所述私網(wǎng)雙棧用戶終端，將所 述第二網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換為所述第三網(wǎng)絡(luò)地址。
20. 根據(jù)權(quán)利要求18所述的裝置，其特征在于， 所述端口空間分配單元具體用于：根據(jù)所述第一網(wǎng)絡(luò)地址確定所述用戶終端對應(yīng)的用 戶帳號，并根據(jù)所述用戶帳號確定為所述用戶終端為私網(wǎng)雙棧用戶終端，將所述第一網(wǎng)絡(luò) 地址轉(zhuǎn)換為從所述第三網(wǎng)絡(luò)地址池中選取的第三網(wǎng)絡(luò)地址，和/或 根據(jù)所述第二網(wǎng)絡(luò)地址確定所述用戶終端對應(yīng)的用戶帳號，并根據(jù)所述用戶帳號確定 為所述用戶終端為私網(wǎng)雙棧用戶終端，將所述第二網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換為所述第三網(wǎng)絡(luò)地址。
【文檔編號】H04L29/12GK104333612SQ201410596748
【公開日】2015年2月4日 申請日期:2014年10月29日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月29日
【發(fā)明者】華一強(qiáng), 王光全, 夏俊杰, 王海軍, 赫罡, 楊艷松, 何曉峰, 王澤林, 謝夢楠, 郭曉琳 申請人:中國聯(lián)合網(wǎng)絡(luò)通信集團(tuán)有限公司