[发明专利]一种网络间通信的方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及移动通信技术，具体涉及一种网络间通信的方法和装置。

背景技术

目前，数据网络中以互联网协议第四版(IPv4)技术为主导，随着网络规模的扩大，网络中的网元设备数量急剧增加，互联网协议第六版(IPv6)技术以其庞大的地址空间的优势将会逐渐取代目前的IPv4技术。IPv6在网络可扩展性、移动性、安全性、自动地址分配以及端到端的服务质量和承载业务能力等方面较IPv4具有相当大的改进和提升，因此，将会在正在开始大规模商用的第三代移动通信(3G)网络领域获得全面应用。

IETF(因特网任务工作组)早在1998年就已经基本完成了IPv6的标准化过程，而传统的互联网业务由于各种原因还滞留在IPv4网络中。因此，虽然IPv6代表了互联网下一步的发展方向，但目前还无法在短期内全面取代IPv4，因此两种网络技术将会在相当长的时间内共存，直至最终完全过渡到IPv6阶段。在这个长期的由IPv4技术逐步向IPv6技术演进过渡的过程中，为了共享网络资源，必须要解决IPv4网络和IPv6网络互通的问题，也就是使IPv4节点和IPv6节点可以互相访问。为此，IETF提出了三种主要的过渡方式：双栈协议技术、隧道技术和协议翻译技术。

网络地址转换-协议转换(Network Address Translation-ProtocolTranslation，NAT-PT)是一种协议翻译技术，该技术提供了一种IPv4网络和IPv6网络互通的解决方案，该协议规范由请求注解(RFC)2766定义。

NAT-PT技术的主要原理是，在IPv4和IPv6网络之间设置网关设备，称为NAT-PT网关，在IPv6网络节点与IPv4节点相互通信时，NAT-PT网关将往来的IPv4报文和IPv6报文进行相互转换，以适应对段的IP协议类型。其中，所述的转换包括协议的转换(IPv4报文头和IPv6报文头的转换)以及IP地址的转换。

对于由IPv6报文到IPv4报文的转换中，IP地址的转换实际上是用可标识的IPv4地址替换IPv6地址，具体方法是NAT-PT网关从IPv4地址池中分配临时的IPv4地址来映射需要转换的IPv6地址，而对于由IPv4报文到IPv6报文的转换，则需要用相应的IPv6地址替换IPv4地址，具体采用的方式是分配专门的IPv6地址前缀，利用前缀+IPv4地址的方式构成新的IPv6地址来映射需要转换的IPv4地址。

NAT-PT在网络中进行部署的示例如图1所示，其中包括：

通信过程的发起用户(即图中主机A、主机B)及其所在的网络(图中Net 1)，通常将该场景下的Net 1称为用户网络，在实际应用中，所述Net 1的地址空间存在三种可能的地址类型：私有IPv4地址、全局IPv4地址或者IPv6地址；

通信接收端用户(图中主机C)及其所在的网络(图中Net 2)，通常将该场景下的Net 2称为业务网络，与Net 1类似，在实际应用中，所述NetB的地址空间同样存在三种可能的地址类型，不再赘述。

在用户网络和业务网络的交界处，部署有连接两个网络的NAT-PT设备，所述的NAT-PT设备通常也称为地址翻译设备(Xbox)。

由图1所示的结构可见，如果使用一台Xbox实现用户网络和业务网络间的互通时，存在单点失效的问题——即，一旦该设备出现故障无法正常工作，则用户网络与业务网络之间的通信将完全瘫痪。此外，当用户网络和业务网络的规模较大时，仅依靠一台Xbox进行全部的通信处理，会使该设备承受较大的处理压力，处理效率不高。因此，可以采用多台Xbox来进行处理的方法，每一台设备负责处理用户网络中一部分地址范围内的主机发起的通信和数据传输。这种方法能够在一定程度上解决单点失效的问题并降低单台设备的处理压力，然而仍然存在一定的问题：

虽然从整个网络的范围来说，此时一台Xbox发生故障不会导致整个网络的通信瘫痪，但是，对于每台Xbox负责的地址范围内的主机来说，一旦对应的Xbox出现故障，仍然会导致该范围内的通信全部瘫痪，因此该方法并未真正解决单点失效的问题；类似地，对于每台Xbox来说，此时的方案也同样没有实现用户网络的主机的业务在多个Xbox之间的均衡分布，如果用户网络发起的通信集中在某一个Xbox负责的地址范围内的主机时，仍然会导致网络中的各Xbox业务负担不均衡。

发明内容

本发明提供一种网络间通信的方法和装置，能够避免单点失效并实现网络通信业务在多个地址翻译设备间负载均衡。