[发明专利]实现网络地址转换的方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及网络通信技术领域，特别涉及一种实现网络地址转换 的方法及系统。

背景技术

网络地址转换(NETWORK ADDRESS TRANSLATION，NAT) 协议实现私有网络中的IP地址与公网中的IP地址之间的相互转换， 且私网地址和公网地址一一对应。

网络地址端口转换(PORT ADDRESS TRANSLATION，PAT)是 NAT的一种变形，准许多个私网地址映射到同一个公网地址上，也 可称为“多对一地址转换”或“地址复用”。PAT同时映射IP地址和 端口号，来自不同私网地址的数据报的源地址可以映射到同一公网地 址，但这些来之不同私网地址的数据报的端口号被转换为该同一公网 地址的不同端口号，因而能共享同一公网地址。即PAT实现“私网 地址+私网端口号”与“公网地址+公网端口号”之间的转换。因此， 在PAT中除了公网地址的管理以外，公网端口的管理也至关重要， 关系到“多对一地址转换”中“多”到底是多少。目前，PAT的端口 管理采用端口队列，其中，端口队列的起始端口和终止端口可以支持 产品定制。当数据报做PAT处理时，首先分配得到的公网地址作为 PAT处理后的源IP地址，然后获取该公网地址端口队列中闲置的端 口作为PAT处理后的源端口，且一个公网地址和其端口队列中任一 个端口的组合不能被重复使用。在这种方案中，由于端口队列的长度 有限(端口取值范围为0到65535)，因此一个公网地址可以用于转 换的私网地址的数量有限，在实际使用时很容易端口资源耗尽而导致 数据报被丢弃。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明要解决的技术问题是：如何对端口资源进行扩展，以防止 端口资源被耗尽而导致数据报被丢弃。

(二)技术方案

为解决上述技术问题，本发明提供了一种实现网络地址转换的方 法，所述方法包括以下步骤：

S1：接收需要进行网络地址端口转换处理的当前数据报，实现当 前数据报的内网IP地址与公网IP地址之间的转换，所述当前数据报的 公网IP地址具有N个端口队列，所述N为大于1的整数；

S2：根据当前数据报的目的外网IP地址来选择所述N个端口队列 中的某个端口队列，在选择的端口队列中选择一个未被分配过的端口 作为当前数据报的公网端口号。

优选地，步骤S2之后还包括以下步骤：

S3：若选择的端口队列的端口资源耗尽，则分配失败，丢弃当前 数据报。

优选地，步骤S2中，采用以下公式来选择所述N个端口队列中 的某个端口队列，

                    M＝X mod N

其中，M为选择的端口队列的序号，X为当前数据报的目的外网 IP地址的后八位，mod为取模运算。

本发明还公开了一种实现网络地址转换的系统，所述系统包括：

接收转换模块，用于接收需要进行网络地址端口转换处理的当前 数据报，实现当前数据报的内网IP地址与公网IP地址之间的转换，所 述当前数据报的公网IP地址具有N个端口队列，所述N为大于1的整 数；

端口分配模块，用于根据当前数据报的目的外网IP地址来选择所 述N个端口队列中的某个端口队列，在选择的端口队列中选择一个未 被分配过的端口作为当前数据报的公网端口号。

优选地，所述系统还包括：

丢弃模块，用于若选择的端口队列的端口资源耗尽，则分配失败， 丢弃当前数据报。

优选地，端口分配模块中，采用以下公式来选择所述N个端口 队列中的某个端口队列，

                    M＝X mod N

其中，M为选择的端口队列的序号，X为当前数据报的目的外网 IP地址的后八位，mod为取模运算。

(三)有益效果

本发明在PAT的转换方法之上，增加对目的IP的判断，对不同资 源能够采用同样的端口号，实现了端口的复用，相当于对端口资源进 行扩展了N倍，防止了端口资源被耗尽而导致数据报被丢弃。

附图说明

图1是按照本发明一种实施方式的实现网络地址转换的方法流程 图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细 描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。