[发明专利]用于为在线会话匹配用户的装置和方法

说明书

本申请要求2010年4月7日申请的标题为“Apparatus and Method for Matching Users For Online Sessions”的美国临时申请No.12/321,842的优先权。

当Apple iPhone 4的原型在2010年3月25日被明显的从一个Apple工程师那里被盗走时，在本申请中公开的和要求保护的发明在未经Apple允许的情况下被过早地对公众公开。本申请所基于的美国优先权申请在被这次明显的盗窃之前尚未提交。

技术领域

本发明一般涉及计算机网络领域。更特别地，本发明涉及一种改进的装置和方法，用于为在线通信会话(例如点对点会话)对计算设备(例如移动设备)的用户进行匹配。

背景技术

A.网络地址转换(“NAT”)

大型公共网络，例如因特网，经常连接至小型私有网络，例如那些由公司、网络服务提供商、或者甚至个人家庭所持有的。由于其本身的性质，公共网络必须具有一个普遍约定的网络地址的分配，即公共地址。因为各种各样的原因，私有网络的持有者们经常为所述私有网络选择使用私有网络地址，这些地址不是普遍约定分配的一部分。因此，为了来自私有网络的网络传输能够穿越公共网络，需要一些私有/公共网络地址转换(“NAT”)方式。

一个执行NAT操作的设备将从私有网络发出的数据包转变成使之遵从公共网络的寻址方案。特别地，网络地址转换器用它自己的公共地址和已分配的端口号来替换原先的私有地址和端口号。网络地址转换器还改变所接收的发往私有网络上的计算机的数据包，采用预期接收者的正确的私有地址和端口号来替换目标公共地址和端口号。如此处所用的，如果在上下文中是适合的，术语“地址”应当解释为包括地址和端口号，如同本领域技术人员所理解的。

NAT已经在现代网络计算中变得更加普遍。NAT的一个好处就是它减缓了公共网络地址空间的损耗。例如，在因特网上使用的TCP/IP寻址，每个包括四个三位的字符串，因此提供了有限的地址空间。另外，这个地址空间的特定部分为具体用户或用户保留，这进一步消耗了可用地址的实际数目。但是，如果采用NAT，私有网络或者子网络可以使用任意数目的地址，并且仍然仅仅对外提供一个单独的、标准的公共地址。这使得可用地址的数目几乎是无限的，因为理论上，每个私有网络都完全可以使用相同的私有地址。

由于公共网络上的计算机不能确定私有网络上的计算机的实际(即，私有的)网络地址，因此由NAT所提供的一个好处是增加了安全性。这是因为网络地址转换器在公共网络上只提供公共地址。另外，这个公共地址可以对应于私有网络上的任意数目的计算机。

不同的NAT类型采用不同的安全级别。例如，采用“全锥形(full cone)NAT”，一旦内部地址(iAddr:iPort)映射到外部地址(eAddr:ePort)，任意外部主机都可以通过向eAddr:ePort发送数据包而向iAddr:iPort发送数据包。采用“限制锥形NAT”，具有hAddr地址的外部主机仅当iAddr:iPort之前曾向hAddr发送过数据包时才可以通过向eAddr:ePort发送数据包而向iAddr:iPort发送数据包。外部主机的端口是不相关的。采用“端口限制锥形NAT”，具有hAddr:hPort地址的外部主机仅当iAddr:iPort之前曾向hAddrr:hPort发送过数据包时才可以通过向eAddr:ePort发送数据包而向iAddr:iPort发送数据包。最后，采用对称NAT，从同一iAddr:iPort到专门的目标IP地址和端口的每个请求被映射到唯一的eAddr:ePort。如果同一内部主机发送数据包到不同的目的地，则使用不同的外部地址和端口映射。只有从内部主机接收到数据包的外部主机才可以向内部主机发送数据包。

B.点对点网络的NAT问题

点对点(“P2P”)运算是指包括下述运算节点的分布式网络结构：所述运算节点使得其部分资源对其他网络参与者是直接可用的。P2P网络中的节点(peer)彼此之间建立直接通信信道并同时作为客户端和服务器，与传统的客户机/服务器模型不同，在后者中，服务器提供资源而客户机消耗资源。