[发明专利]利用网络处理器实现IPv4/IPv6网络协议转换的方法

权利要求书

1.一种利用网络处理器实现IPv4/IPv6网络协议转换的方法，其特征在于，包括IPv6子网主机到IPv4子网主机的会话首包的报文流程、IPv4子网主机到IPv6子网主机的会话首包的报文流程、已建立会话的报文流程；

所述IPv6子网主机到IPv4子网主机的会话首包的报文流程是指：IPv6子网主机发送会话首包报文，由网络处理器接收后先进行正确性验证，然后查找路由表、IP-MAC表、端口配置表、地址转换表、协议转换前缀表获得该报文具体的路由转换信息并将该路由转换信息记录在会话表中以实现状态维护，最后把修改后的报文发送到IPv4子网主机；

所述IPv4子网主机到IPv6子网主机的会话首包的报文流程包括：

步骤(1)：IPv4子网主机先发送DNS询问报文以询问IPv6子网主机的IP地址，网络处理器接收该询问报文后查找路由表、IP-MAC表、端口配置表、地址转换表、协议转换前缀表以获得路由转换信息，并添加会话表，将其发送给IPv6端的DNS服务器，当网络处理器收到IPv6端DNS服务器发出的DNS应答报文后查找会话表获得所有的路由转换信息，同时为报文回答域中的IPv6地址动态分配一个唯一有效的IPv4地址，并把这一关系记录在网络地址转换映射表中，接着把DNS应答报文发送回IPv4子网主机；

步骤(2)：IPv4子网主机发送会话首包报文，由网络处理器接收后进行正确性验证，然后查找路由表、IP-MAC表、端口配置表、地址转换表、协议转换前缀表以及步骤(1)中的网络地址转换映射表以获得报文目的地址对应的IPv6地址，接着把所有的路由转换信息记录在会话表中以实现状态维护，最后把修改后的报文发送到IPv6子网主机；

所述已建立会话的报文流程是指网络处理器收到报文后查找会话表获得所有的路由转换信息，然后修改并发送该报文。

2.根据权利要求1所述的利用网络处理器实现IPv4/IPv6网络协议转换的方法，其特征在于，所述会话表是为了保证同属一个业务流的数据报文由同样的地址发送至目的端，会话表的键通常是一个五元组：源地址、源端口、目的地址、目的端口和协议，结果中包含所有的地址转换和路由信息。

3.根据权利要求1所述的利用网络处理器实现IPv4/IPv6网络协议转换的方法，其特征在于，所述IPv6子网主机到IPv4子网主机的会话首包的报文流程主要是为该会话首包的源地址分配一个动态地址池中的IPv4地址，所述报文流程包括两圈网络处理器流程，其中第一圈网络处理器流程分配IPv4地址和端口号，第二圈网络处理器流程获得该IPv4地址和端口号。

4.根据权利要求3所述的利用网络处理器实现IPv4/IPv6网络协议转换的方法，其特征在于，所述第一圈网络处理器流程包括：

分析模块阶段：检测报文正确性，区分不同类型的报文，创建五元组，创建报文相关消息和硬件寄存器消息；

第一查找模块阶段：以所述五元组为键查找相应的会话表；以报文的目的IP地址的前12个字节为键查找协议转换前缀表；以报文转换后的目的IP地址为键查找路由表；以路由表中查到的下一跳IP地址为键查找IP-MAC表；以路由表中查到的输出端口号为键查找端口配置表；建立状态更新消息；

决策模块阶段：根据分析模块阶段的不同分析结果，跳到各个报文的处理行标；判断会话表是否命中，若命中则以已建立会话的报文流程来处理，若不命中则继续处理；判断协议转换前缀表是否命中，若命中则继续处理；收集路由表、IP-MAC表、硬件寄存器消息和状态更新消息中的所有信息，在相应的会话表中建立表项，并且启动动态分配IPv4和端口号的模块；创建所需的消息，包括环回头信息和硬件寄存器信息；

修改模块阶段：填写数据报文的报头，并把报文发送到交换口，由同一个网络处理器接收并进行第二圈网络处理器流程。