[发明专利]一种分配公网地址的方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及通信领域，尤其涉及一种分配公网地址的方法及装置。

背景技术

随着因特网的发展，互联网协议(英文全称为Internet Protocol，英文缩写为IP)地址短缺已经成为一个越来越严重的问题，目前，有两种主要解决方法，引入互联网协议第六版(英文全称为Internet Protocol Version 6，英文缩写为IPv6)技术和网络地址转换(英文全称为Network Address Translation，英文缩写为NAT)。虽然引入IPv6可从根本上解决地址耗尽问题，但由于目前大部分内容和应用还是基于互联网协议第四版(英文全称为Internet Protocol Version 4，英文缩写为IPv4)，若硬性的全面切换到IPv6可能面临现有业务无法承担的风险。在IPv4向IPv6的演进这一较为长期的过程中，出于用户感知度、技术成熟度和部署难易度等方面考虑，NAT技术是解决IP地址短缺的主要选择方案。

在NAT技术中，最典型的地址转换方法是网络地址和端口转换(英文全称为Network Address and Port Translation，英文缩写为NAPT)方法。该方法具体为，在局域网中，每个私网用户设备占用一个内部地址和一个内部端口号，该内部地址即为私网地址，该内部端口号即为私网端口号，当私网用户设备要与外部网络进行通信时，NAT设备将该私网地址和该私网端口号转换为空闲的外部地址和外部端口号，该空闲的外部地址即为公网地址，该外部端口号即为公网端口号，从而实现该局域网的该私网用户设备与外部网络的正常通信，因此，通过NAT技术可以使多台设备共享一个公有网络地址，实现较好地解决公共IP地址短缺的问题。但是利用这种方法，当私网用户设备每次与外部网络设备建立连接时，NAT设备都会为该私网用户设备申请新的公网端口，导致连接速率低，并且对于NAT设备来说，需要记录每一个分配给私网用户设备的端口的使用日志，导致管理复杂，上述私网用户设备与外部网络设备建立的连接可以通过传输控制协议(英文全称为Transmission Control Protocol，英文缩写为TCP)建立，也可以通过安全套接层(英文全称为Secure Sockets Layer，英文缩写为SSL)协议建立，也可以通过安全传输层(英文全称为Transport Layer Security，英文缩写为TLS)协议建立，也可以通过用户数据报协议(英文全称为User Datagram Protocol，英文缩写为UDP)建立。

为解决上述问题，现有技术还提供了一种按照端口范围(Port-range)分配地址方法，具体是，当私网用户设备与外部网络通过建立连接进行通信时，NAT设备会选择一个空闲的公网地址和公网端口块分配给该私网用户设备，该公网端口块是由该公网地址对应的公网端口中的一段连续的空闲端口组成，若该私网用户设备在通信时，将已分配给该私网用户设备的公网端口块中的端口全部占用，如还需要使用公网端口则需要再次申请，但是，由于同一私网用户设备必须采用同一公网地址，当该公网地址对应的公网端口中没有空闲端口可分配时，也就是该公网地址对应的公网端口已经全部被分配出去时，将导致该私网用户设备申请不到公网端口，进而使该私网用户设备无法与外部网络设备建立新的连接。

发明内容

本发明的实施例提供一种分配公网地址的方法及装置，用于降低在为私网用户设备分配公网IP地址后，所述私网用户设备新增与公网网络设备建立连接时分配不到公网端口的概率。

根据本发明实施例的一个方面，一种分配公网地址的方法，包括：

接收私网用户设备发送的第一请求报文，所述第一请求报文用于所述私网用户设备和公网中的网络设备建立连接；

当确定没有为所述私网用户设备分配任何公网IP地址时，从公网地址池中为所述私网用户设备分配第一公网IP地址，所述第一公网IP地址对应的端口分为第一端口集合和第二端口集合，所述第二端口集合包括至少一个端口，所述第一公网IP地址对应的第一端口集合存在空闲端口，从所述第一公网IP地址对应的第一端口集合的空闲端口中为所述私网用户设备分配第一空闲端口集合，所述第一空闲端口集合包含至少一个端口；

当确定所述第一空闲端口集合中的端口都被占用，并且第一公网IP地址对应的第二端口集合存在空闲端口时，从所述第一公网IP地址对应的第二端口集合的空闲端口中为所述私网用户设备分配第二空闲端口集合，所述第二空闲端口集合至少包含一个端口。

根据本发明实施例的另一个方面，一种分配公网地址的方法，包括：