[发明专利]通过网络地址转换转发数据流的方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及计算机网络技术领域，特别涉及通过网络地址转换转发数据流的方法和装置。

背景技术

目前计算机互联网络采用版本号为4的网际协议(Internet Protocol version4，IPv4)。由于IPv4中网络地址定义共包含32位的地址，而随着互联网的迅速发展，IPv4定义的宝贵的地址资源逐步趋于枯竭。

为了扩展对IPv4中的地址的使用，产生了网络地址转换(Network AddressTrasnlation，NAT)技术。NAT技术允许重复使用IP地址。具体的，在私网中的计算机，例如企业内部或家庭内部组网的计算机，在私网中使用私网IP地址。当私网中的计算机需要访问公网时，通过NAT转换，将私网IP地址转换为公网IP地址。私网IP地址是可以自行分配和管理的，而公网IP地址是有限的，如前所述，是宝贵的地址资源。因此，一般企业内部或家庭内部组网的计算机使用私网IP地址组网，而向网络接入运营商租用接入公网的专线和购买少量公网IP地址，通过NAT实现私网内的计算机重复使用公网IP地址接入公网。

现有技术中NAT技术包括采用NAT地址池的方式。NAT地址池中一般包括公网IP地址和对应的端口。这里所说的端口为传输控制协议(TransportControl Protocol，TCP)或用户数据协议(User Data Protocol，UDP)的网络四层端口。本领域技术人员知道，所述的端口一般指关于通信协议的端口。在计算机中一般包括0到65535共65536个端口。其中0到1023端口为公认端口，它们紧密绑定于一些特定的服务，即这些端口的通讯明确表明了某种服务的协议。而1024到65535一般是可以自行定义和使用的端口。

私网内的计算机采用NAT接入公网，私网内的计算机发出的数据包需要经过NAT转换后转发到公网，公网发来的数据包经NAT转换后转发到私网内的计算机。这里，可以将私网内的计算机发出的数据包经NAT转换后转发到公网的方向为正向；相应地，可以将公网发来的数据包经NAT转换后转发到私网内计算机的方向为反向。

所述发出的数据包，即发起的数据流，其采用的协议可以是TCP或UDP类型。转发是数据包中，包括源IP地址、源端口、协议类型、目的IP和目的端口，这五个元素可以称为IP五元组，并可以惟一确定一个数据包。换句话说，IP五元组惟一决定一个TCP/UDP数据流。

正向数据流中，IP五元组中作为源IP地址的私网IP地址和作为源端口的私网端口转换为NAT地址池中的公网IP地址和公网端口，之后进行数据包转发。下面表1示出了NAT地址池分配表：