[发明专利]使用本地网络的私用IP地址的通信

说明书

技术领域

本申请涉及使用本地网络地址来在位于不同网络中的设备间进行通信的系统和方法。

背景技术

在当今的通信领域中，工程师始终遭遇到两个问题：第一为表示所有网络用户的因特 网协议(internet protocol，“IP”)地址的短缺，而第二则与网络地址转换(network address translation，“NAT”)以及局域网(“LAN”)层级的防火墙的广泛使用相关联。对很多必须 (essentially)要求用户间直接通信或对等(peer-to-peer)通信的应用来讲，这两个问题导 致了实质性的困难或增加成本。例如，程序员不得不为IP应用设想特定的隧穿(tunneling) 方法来穿透不同类型的NAT。在不断增加数量的移动用户连接到无线网络并使用对等IP 应用(例如在线游戏、IP电话、文件共享程序、在线协作应用、IPTV，即时消息工具 (messenger)和其他类型的交互应用)之后，预期这样的困难会显著地更为严重。

尽管已经提出和设计了IPv6来减轻独有网络地址的短缺，但是当前基于IPv4的基础 架构预期要共存一段时间。为了开拓当前基础架构的能力且满足不断增加的需求，需要提 供这样的系统和方法，所述系统和方法使工作在网络地址端口转换(“NAPT”)或基本NAT 设备之后的设备或节点之间能够进行直接的、对等的IP通信。

发明内容

本发明提供针对通信目的使用私用(private)IP地址来表示不同网络中的主机设备或 节点的系统、装置和方法。本发明的各个实施方案解决在IPv4架构下公用(public)IP地 址短缺的问题。在本发明的一个实施方案中，提供动态的NAT穿透能力，从而该能力扩 展在因特网上运行对等应用的能力。

从附图以及下面的详细描述将清楚本发明的其他目的、特征和优点。

附图说明

将参考本发明的实施方案，本发明的实施例可以在附图中图示说明。这些附图旨在为 图示说明性的而非限制性的。尽管在这些实施方案的上下文中一般性地描述了本发明，但 是应该理解，并不打算将本发明的范围限制到这些具体的实施方案。

图1图示基于传统DNS寻址的通信系统。

图2图示包括路由器的通信系统。

图3图示包括NAPT的通信系统。

图4图示根据本发明的一个实施方案的通信系统。

图5图示根据本发明的一个实施方案的主机设备。

图6图示根据本发明的一个实施方案的通信系统的另一个实施方案。

图7A图示根据本发明的一个实施方案的地址转换服务的实施方案。

图7B图示根据本发明的一个实施方案的地址转换服务的另一个实施方案。

图7C图示根据本发明的一个实施方案对有效载荷(payload)数据进行地址转换的实 施方案。

图8是图示在根据本发明的一个实施方案的通信系统中由发方(sender)进行的步骤 的流程图。

图9是图示在根据本发明的一个实施方案的通信系统中由收方(recipient)进行的步 骤的流程图。

具体实施方式

出于解释的目的而给出以下描述，以便提供对本发明的理解。然而，明显地，熟悉本 领域技术人员将认识到本发明的实施方案(其中一些在下面描述)可以被包括在很多不同 的计算系统和设备中。本发明的实施方案可以存在于硬件、软件或固件中。下面以框图示 出的结构和设备是本发明示例性实施方案的图示说明，并且意图要避免模糊本发明。此外， 附图内组件之间的连接并不打算被限制为直接连接。相反，这些组件之间的数据可以被中 间组件修改、重新定格式或者以其他方式改变。

说明书中提及“一个实施方案”、“在一个实施方案中”，或者“实施方案”等等，意指连 同所述实施方案描述的具体特征、结构、特性或功能被包括在本发明的至少一个实施方案 中。短语“在一个实施方案中”在说明书中不同地方的出现不一定全是指同一实施方案。