[发明专利]网络地址资源管理方法、系统及外部地址资源服务器

说明书

技术领域

本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种网络地址资源管理方法、系统及外部地址资源服务器。

背景技术

网络地址转换(Network Address Translation，简称NAT)属接入广域网(WAN)技术，是一种将私有(保留)地址转化为合法IP地址的转换技术，其被广泛应用于各种类型Internet接入方式和各种类型的网络中。NAT能够解决IP地址不足的问题。

运营商级网络转换(Carrier Grade Network Address Translation，简称CGN)是一种在运营商网络中进行地址信息转换的技术。随着IPv4地址资源的枯竭，运营商迫切需要解决地址资源问题。运营商在内部使用私用(保留)地址，在运营商的Internet的入口处部署CGN设备是其中的一种技术。当用户访问Internet时，内部IPv4地址在CGN设备上转换成公网地址；从Internet访问运营商网络时，公网地址在CGN设备上转换成运营商的内部地址。

CGN具体的产品形态包括：业务路由器、宽带接入服务器、防火墙、核心路由器、无线核心网网关GGSN/PGW等。

端口控制协议(Port Control Protocol，简称PCP)是解决NAT内部网络接收入向数据流的一种协议。当NAT内部网络的节点接收外部网络的流量时，如果内部节点没有和该流量的源端进行过连接，那么该流量在NAT设备上将被丢弃；如果流量经过NAT设备之前，使用PCP技术在NAT设备上建立关于该流量的NAT映射条目，则当流量到来时，能够穿过NAT设备而到达到内部接收节点。PCP分为PCP客户端和PCP服务器端，PCP客户端使用PCP请求消息向PCP服务器端申请或者释放NAT映射条目。

在运营商级NAT(CGN)场景下，在CGN实体(文中也称为CGN设备或者简称为CGN)上存在外部地址池，地址池中包含多个外部地址。当内部网络的终端访问外部网络的数据报文经过CGN时，CGN从地址池中分配外部地址和外部端口，替换数据报文中的内部地址和内部端口。

但是，上述在CGN上指定外部地址池的做法存在如下不足：

首先，运营商必须在部署CGN设备时，规划外部地址资源，为每个CGN分配固定的外部地址资源。当某个CGN当前的地址资源不足需要增加外部地址资源、或者现有的地址资源不能充分使用而需要回收时，需要在CGN上通过网关或者命令行接口调整外部地址资源池配置，当运营商的CGN设备比较多时这种修改配置工作量很大，更有甚者修改配置还会影响业务的正常运行。

其次，由于不能动态调整外部地址资源的分配，使外部地址不能被充分共享，一定程度上造成了地址资源的浪费。

再者，当外部地址资源分布在多个CGN设备上时，也给运营商的监控地址资源的使用带了不便，因为在监控时必须兼顾多个CGN设备。

发明内容

本发明解决的技术问题是提供一种网络地址资源管理方法、系统及外部地址资源服务器，能够集中管理CGN外部地址资源，优化了外部地址资源的申请与回收过程，且提高了地址资源的利用率。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种网络地址资源管理方法，

运营商级网络转换(CGN)实体通过扩展端口控制协议(PCP)消息，向外部地址资源服务器请求分配外部地址资源、或者请求回收本CGN实体上的空闲外部地址资源；

所述外部地址资源服务器根据所述CGN实体的请求，为所述CGN实体分配外部地址资源、或者对所述CGN实体请求回收的空闲外部地址资源进行回收。

进一步地，所述CGN实体向所述外部地址资源服务器发送外部地址资源请求消息，请求所述外部地址资源服务器分配外部地址资源；

所述外部地址资源服务器接收到所述CGN实体发送的外部地址资源请求消息时，从外部地址资源池中取出外部地址资源分配给所述CGN实体，并将分配的外部地址资源封装在外部地址资源响应消息中返回给所述CGN实体；

所述CGN实体接收到所述外部地址资源服务器返回的外部地址资源响应消息时，从所述外部地址资源响应消息中取出分配的外部地址资源保存在本地。

进一步地，所述CGN实体向所述外部地址资源服务器发送外部地址资源回收请求消息，请求所述外部地址资源服务器回收本CGN实体上的空闲外部地址资源；

所述外部地址资源服务器接收到所述CGN实体发送的外部地址资源回收请求消息时，将所述CGN实体请求回收的所述空闲外部地址资源回收到所述外部地址资源池中，并返回外部地址资源回收响应消息给所述CGN实体；