发明名称 IPv4地址和端口复用的分级转换方法
摘要 IPv4地址和端口复用的分级转换方法属于计算机网络通信技术领域,其特征在于,分级对IPv4分组和IPv6分组进行转换,第一级利用无状态的IPv4/IPv6地址和协议转换方法在IPv4地址和特定的IPv6地址间建立转换关系,第二级利用IPv6/IPv6地址和端口转换方法使多个用户的IPv6地址通过端口复用的方法共享特定的IPv6地址,因此可以根据需求采用不同的复用比,通过有限的IPv4地址使大量的IPv6用户与全球IPv4互联网进行双向发起的通信,本发明可以有效地解决IPv4/IPv6的互联互通问题,推进互联网从IPv4向IPv6的过渡。
申请公布号 CN101616192B 申请公布日期 2014.01.01
申请号 CN200910089342.4 申请日期 2009.07.16
申请人 清华大学 发明人 李星;包丛笑
分类号 H04L29/12(2006.01)I 主分类号 H04L29/12(2006.01)I
代理机构 北京众合诚成知识产权代理有限公司 11246 代理人 朱琨
主权项 IPv4地址和端口复用的分级转换方法,其特征在于,依次含有以下步骤:步骤(1)初始化步骤(1.1)在IPv4和IPv6网络之间设立一个IVI转换网关,并定义第一类编码格式:把IPv4地址直接嵌入IPv6地址的编码格式,构成一个IPv6地址,在运营商基于32位聚类前缀的所述IPv6地址格式中的第32+n位嵌入32位IPv4地址,0<n<32,同时在第64+n到128位之间空余位填充全0,其中:当所述IPv4地址为所述运营商准备给IPv6主机使用的IPv4地址时,构成IVI6地址,当所述IPv4地址为包含所述运营商自己在内的全球IPv4地址,又不属于所述IPv6主机的IPv4地址时,构成IVIG6地址,所述IVI6和IVIG6统称为IVI地址由此在所述IPv4地址和IPv6地址的子集之间形成一一对应的双向映射关系,步骤(1.2)在IPv6主干网和IPv6园区网之间设立IPv6/IPv6端口复用地址转换网关,并定义第二类编码格式:即把IPv4地址加传输层端口编码嵌入IPv6地址的编码格式,在基于运营商32位聚类前缀的所述IPv6地址编码格式中的第32+n位嵌入32位IPv4地址,0<n<32,构成IVI前缀,在当64+n到第96位之间如有空余位时填充全0,在第96位至111位嵌入地址复用比M,在第112位至128位嵌入端口位移值k,0≤k≤M‑1,所述M表示一个所述IPv4地址通过IPv6/IPv6端口复用地址转换网关同时供多个IPv6计算机使用的计算机个数,步骤(1.3)对于不同的园区网定义不同的IPv4地址复用比,并根据用户的IPv6地址的使用情况,根据IVI6地址和特定的端口范围,与用户使用的IPv6地址间建立一一对应的映射关系,即用户在与IPv4互联网通信时,只能使用特定的端口范围;步骤(2)IPv4计算机向IPv6计算机发起通信,其中源地址为IPv4计算机的地址,目标地址为IPv6计算机的IPv6地址的IPv4镜像,其端口为所述IPv6计算机所允许使用的端口;步骤(3):所述IVI转换网关接收分组,依次执行步骤(3.1)‑步骤(3.4);步骤(3.1):目标地址按步骤(1.1)按设定的第一类编码格式把IPv4地址转换为IVI6地址,步骤(3.2):所述源地址按步骤(1.1)设定的第一类编码格式把IPv4地址转换为IVIG6地址,步骤(3.3):按RFC2765执行除地址转换之外的其它处理程序,并重新计算传输层校验和,从而形成所述IPv6分组;步骤(3.4):向IPv6/IPv6转换网关发送步骤(3.3)形成的第一类编码格式的IPv6分组;步骤(4):IPv6/IPv6端口复用地址转换网关接到步骤(3.4)发送的所述IPv6分组后,执行以下步骤(4.1)‑步骤(4.3),形成第二类编码格式的IPv6分组并发送,步骤(4.1):根据目标地址和目标端口把第一类编码格式的IPv6地址转换为第二类编码格式的IPv6地址;步骤(4.2):重新计算传输层校验和,并形成IPv6分组;步骤(4.3):向所述IPv6计算机发送步骤(4.2)中所述IPv6分组;步骤(5):所述IPv6计算机接收分组;步骤(6):所述IPv6计算机向IPv4计算机发送IPv6分组,其中源地址地址为IPv6计算机的地址,源端口为所述IPv6计算机所允许使用的源端口,目标地址为IPv4计算机的IPv4地址的镜像,即IVIG6地址;步骤(7):所述IPv6/IPv6转换网关接收IPv6分组,按以下步骤形成新的IPv6分组,步骤(7.1):验证源端口,如符合对应的端口范围,执行步骤(7.1),否则丢弃分组,返回步骤(7);步骤(7.2):把第二类编码格式的IPv6地址转换为第一类编码格式的IPv6地址;步骤(7.3):重新计算传输层校验和并形成IPv6分组,步骤(7.4):向所述IVI转换网关发送步骤(7.3)中所述的IPv6分组;步骤(8):IVI转换网关接收IPv6分组步骤(7.3)发送的所述IPv6分组,通过以下步骤(8.1)‑步骤(8.3)形成IPv4分组并发送,步骤(8.1):所述目标地址按步骤(1.1)设定的IPv6地址编码格式转换为IPv4地址,步骤(8.2):所述源地址按步骤(1.1)设定的IPv6地址编码格式转换为IPv4地址,步骤(8.3):按RFC2765执行除地址转换之外的其它处理程序,并重新计算传输层校验和,从而形成所述IPv4分组;步骤(8.4):向IPv4计算机发送步骤(8.3)形成的IPv4分组;步骤(9):所述IPv4计算机接收步骤(8.4)发送的IPv4分组。
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