[发明专利]一种基于SOPC的NAT的实现方法及装置

说明书

本发明公开了基于SOPC的NAT的实现方法及装置。步骤包括学习/处理模块判断自己能否处理此信息，如果能处理，学习/处理模块根据以前学习的内容进行处理，然后将处理结果提交给NAT处理模块否则将接收到的信息提交给处理器处理。装置包括处理器模块、学习/处理模块、以太网接口模块、提取模块、数据缓冲模块、NAT处理模块、NAT逆处理模块。本发明通过基于SOPC实现了NAT处理，充分发挥处理器和逻辑处理各自的长处，合理分配各自的实现功能，并采用了学习/处理模块来弥补处理器模块处理能力的不足；而且还具有NAT处理灵活、处理速度快、成本低、功耗低的优点，具有良好的经济和社会效益。本发明可广泛应用于各种NAT处理系统。

技术领域

本发明涉及计算机网络领域，尤其涉及一种网络地址转换方法。

背景技术

NAT：Network Address Translation，网络地址转换。

SOPC：System-on-Programmable-Chip，即可编程片上系统。

ICMP：Internet Control Message Protocol，Internet控制报文协议。它是TCP/IP协议族的一个子协议，用于在IP主机、路由器之间传递控制消息。

CAM：Content Addressable Memory, 内容可寻址存储器。

目前NAT的实现主要有三种方法，第一种是纯软件实现，载体通常为通用CPU；第二种是基于FPGA硬件实现；第三种是基于网络处理器（NP）实现。

通过纯软件实现的方法处理方式灵活，技术成熟，但缺点也很明显，处理速度比较慢，时延大，需要占用大量CPU时间，内存消耗大。

通过FPGA实现的方法处理速度快，时延小。如果仅用单纯逻辑实现，通常只能实现一些功能比较简单的NAT处理，且不及纯软件实现应用灵活、需要消耗大量逻辑资源。

通过NP实现的方法处理速度快，但价格昂贵，应用不够灵活。

综上所述，现有技术存在以下问题：

1、通过单纯逻辑进行NAT实现对功能复杂度有限制；

2、针对具体应用，现有通过FPGA或者NP的实现方式应用均不够灵活；

3、针对小型应用，现有的实现方式体积大，功耗高，成本高。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种可灵活实现NAT处理、处理速度快、成本低、功耗低的NAT的实现方法。

为了解决上述技术问题，本发明的另一个目的是提供一种可灵活实现NAT处理、处理速度快、成本低、功耗低的NAT的实现装置。

本发明所采用的技术方案是：

一种基于SOPC的NAT的实现方法，其包括步骤：S1，对数据包进行信息提取；S2，将数据包存入缓冲区，同时将提取的信息提交给学习/处理模块；S3，学习/处理模块判断自己能否处理此信息，如果能处理，则进入步骤S4，否则将接收到的信息提交给处理器并进入步骤S5；S4，学习/处理模块根据以前学习的内容进行处理，然后将处理结果提交给NAT处理模块；S5，处理器对接收到信息进行处理，并将处理结果返回给学习/处理模块；S6，学习/处理模块学习处理器的结果，并将处理结果提交给NAT处理模块；S7，NAT处理模块、NAT逆处理模块根据接收的处理结果对缓冲区中的数据包进行处理。

优选的，步骤S1所述信息包括源MAC地址、以太网协议类型、IP协议类型、以太网源IP、以太网目的IP、ICMP标识符、ICMP序列号、源端口号、目的端口、IP包的16位标识、IP包的3位标志及13位片偏移、IP首部检验和、ICMP/TCP/UDP的检验和。