專利名稱：：互聯(lián)網(wǎng)地址擴(kuò)展的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種實(shí)現(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)地址擴(kuò)展的方法，屬于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域。技術(shù)背景廳聯(lián)網(wǎng)是目前世界上最大的網(wǎng)絡(luò)，它連接了數(shù)百萬(wàn)臺(tái)主機(jī)，可以說(shuō)將整個(gè)世界都連接在-起?；ヂ?lián)網(wǎng)是一個(gè)很了不起的發(fā)明，它使得我們獲取信息變得極其簡(jiǎn)便?；ヂ?lián)網(wǎng)的連接基于一種稱為TCP/IP的協(xié)議，IP是其中網(wǎng)絡(luò)層的協(xié)議，目前IP協(xié)議的版本號(hào)是4，簡(jiǎn)稱為IPv4，IPv4的核心是為每臺(tái)主機(jī)分配一個(gè)唯一的32位的地址，這一地址就唯一地標(biāo)識(shí)了這臺(tái)主機(jī)，這樣即便有數(shù)百萬(wàn)臺(tái)主機(jī)，由于它們的地址都是唯一的，通過(guò)這一地址，就可以準(zhǔn)確無(wú)誤地找到它們?；ヂ?lián)網(wǎng)上兩臺(tái)主機(jī)的通訊過(guò)程是這樣的主機(jī)將待傳輸?shù)臄?shù)據(jù)進(jìn)行打包，每一個(gè)數(shù)據(jù)包都指明了發(fā)送方的地址，接收方的地址，就象交給郵局投寄的郵件一樣?；ヂ?lián)網(wǎng)上的路由器負(fù)責(zé)將這些數(shù)據(jù)包準(zhǔn)確無(wú)誤地送到接收方。IPv4中32位的地址長(zhǎng)度最多能提供約40億個(gè)地址，由于互聯(lián)網(wǎng)用戶的迅速膨脹，32位的地址長(zhǎng)度所提供的地址空間已經(jīng)顯得不足。為了緩和IPv4中地址短缺的問(wèn)題，人們引入了地址轉(zhuǎn)換技術(shù)(NetworkAddressTranslation),簡(jiǎn)稱NAT。NAT的工作原理是在私網(wǎng)和公網(wǎng)之間，設(shè)立NAT網(wǎng)關(guān)；在私網(wǎng)內(nèi)部，主機(jī)可以使用保留的私有地址，當(dāng)該私網(wǎng)主機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù)包給公網(wǎng)的主機(jī)時(shí)，NAT網(wǎng)關(guān)對(duì)該數(shù)據(jù)包進(jìn)行地址轉(zhuǎn)換，原來(lái)的發(fā)送方地址為該私網(wǎng)主機(jī)的私有地址，NAT網(wǎng)關(guān)將其轉(zhuǎn)換成NAT網(wǎng)關(guān)的公網(wǎng)地址，然后發(fā)送給公網(wǎng)的主機(jī)。該公網(wǎng)的主機(jī)回復(fù)時(shí)，將回復(fù)到NAT網(wǎng)關(guān)，NAT對(duì)照其地址映射表，査找與該公網(wǎng)主機(jī)通訊過(guò)的私網(wǎng)主機(jī)，找到后，將收到的數(shù)據(jù)包的目的地址進(jìn)行地址轉(zhuǎn)換，原來(lái)的目的地址為NAT網(wǎng)關(guān)的公網(wǎng)地址，NAT網(wǎng)關(guān)將其轉(zhuǎn)換成私網(wǎng)主機(jī)的私有地址，然后發(fā)送給該私網(wǎng)主機(jī)。端口轉(zhuǎn)換技術(shù)(PortAddressTranslation),簡(jiǎn)稱PAT，是NAT的一種，它除了地址轉(zhuǎn)換外，還對(duì)端口進(jìn)行轉(zhuǎn)換。NAT較好地解決了私網(wǎng)主機(jī)呼叫公網(wǎng)主機(jī)的問(wèn)題，但NAT也存在這樣的問(wèn)題公網(wǎng)主機(jī)卻沒有辦法呼叫NAT網(wǎng)關(guān)后面的私網(wǎng)主機(jī)。許多方案試圖解決這個(gè)問(wèn)題，其中比較可行的方案是在公網(wǎng)上架設(shè)中轉(zhuǎn)服務(wù)器，目前流行的即時(shí)通訊軟件.如QQ，MSN等就是采用了這一方案。但所有這些方案都沒有能夠很好地實(shí)現(xiàn)公私網(wǎng)無(wú)縫互連的問(wèn)題，所以NAT只是局部解決了地址短缺的問(wèn)題。^前互聯(lián)網(wǎng)的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)應(yīng)用iH在飛速發(fā)展，點(diǎn)對(duì)點(diǎn)應(yīng)用中，每一臺(tái)主機(jī)都可以成為一個(gè)網(wǎng)站'一個(gè)FTP服務(wù)器，個(gè)通訊終端，在這一形勢(shì)下，IPv4中地址短缺的問(wèn)題更顯突出?？梢哉f(shuō)IPv4中地址短缺的問(wèn)題已經(jīng)成為互聯(lián)網(wǎng)繼續(xù)發(fā)展的一個(gè)最大的瓶頸之一，需要得到完善解決。為了比較徹底地解決這一問(wèn)題，人們制訂了IP協(xié)議的下一版本，艮卩IPv6，IPv6采用128位地址長(zhǎng)度'約能^供的地址數(shù)為3x1038，這是一個(gè)非常大的數(shù)字，在可以預(yù)見的未來(lái)，IPv6將不會(huì)有地址短缺的問(wèn)題。但I(xiàn)Pv6與IPv4不兼容，IPv6采用128位地址，這一套地址是獨(dú)立于現(xiàn)有IPv4外的一套全新地址，而目前的互聯(lián)網(wǎng)是基于IPv4，人們已經(jīng)在IPv4進(jìn)行了龐大無(wú)比的投資'所以IPv4向IPv6的過(guò)渡過(guò)程是很長(zhǎng)、很痛苦的。目前解決過(guò)渡問(wèn)題主要有:::種雙協(xié)議棧(DualStack)、隧道(IPv4TunnelingofIPv6)和翻譯器(IPv4/IPv6Translations雙協(xié)議棧就是節(jié)點(diǎn)同時(shí)支持IPv4和IPv6協(xié)議，使得它們可以與兩種類型的節(jié)點(diǎn)通訊；隧道的要點(diǎn)在于在IPv4的網(wǎng)絡(luò)層上承載IPv6數(shù)據(jù)包，也就是說(shuō)有兩層網(wǎng)絡(luò)層，將IPv6的包封裝在IPv4包里，這樣就可以在目前的IPv4網(wǎng)絡(luò)中傳送IPv6數(shù)據(jù)包，然后在目的地將其解封，得到IPv6包；翻譯就相當(dāng)于一個(gè)IPv4網(wǎng)和IPv6網(wǎng)之間的轉(zhuǎn)換點(diǎn)，負(fù)責(zé)將IPv6轉(zhuǎn)換成IPv4，將IPv4轉(zhuǎn)換成IPv6。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明提出了解決IPv4中地址短缺問(wèn)題的一個(gè)技術(shù)方案，它既對(duì)IPv4的地址進(jìn)行了擴(kuò)展，而又盡可能地與現(xiàn)有的IPv4兼容。本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是-L對(duì)IPv4進(jìn)行地址擴(kuò)展時(shí)，新的地址方案中，其頭32位地址采用目前IPv4的地址，而不是一套完全新的地址方案。而且后面的地址分配由IPv4的地址擁有方自行分配。其實(shí)這樣才是比較合符邏輯的，比方說(shuō)開始時(shí)中國(guó)深圳市只有一個(gè)電話號(hào)碼，就是0086-755，現(xiàn)在需要擴(kuò)展，那么一種方案是將現(xiàn)在的電話號(hào)碼完全推倒，然后重新建立一套新的號(hào)碼系統(tǒng)，這就是目前IPv6所做的一樣，另一種方案是在目前的電話號(hào)碼后面擴(kuò)展，如現(xiàn)在深圳市需要8位數(shù)字的號(hào)碼系統(tǒng)，那么在后面擴(kuò)展，0086-755-27338088，而這8位擴(kuò)展數(shù)字是隸屬于中國(guó)深圳市，由其負(fù)責(zé)分配，當(dāng)0086-755-27338088的電話號(hào)碼用戶需要增加分機(jī)時(shí)，他就可以在后面自行分配分機(jī)號(hào)碼，如0086-755-27338088-1001,這樣不是更符合邏輯嗎？同樣對(duì)于互聯(lián)網(wǎng)地址，目前的地址32位不夠用，就可以在后面進(jìn)行擴(kuò)展。2.地址的擴(kuò)展分層進(jìn)行，當(dāng)前的IPv4層不夠用，需要擴(kuò)展，就在上面增加一層網(wǎng)絡(luò)層，類似于隧道技術(shù)，區(qū)別在于增加的網(wǎng)絡(luò)層的地址是隸屬于IPv4的32位地址的，如169.254.240.25是一個(gè)32位的IPv4地址，現(xiàn)在需要擴(kuò)展到128位(注意這僅是為了更好闡述本發(fā)明的實(shí)質(zhì)精神，而不是作為對(duì)本發(fā)明的限制，擴(kuò)展的位數(shù)可以是任何合適的數(shù)字)，這樣169.254.240.25就從一個(gè)地址變成了一個(gè)子網(wǎng)絡(luò)，例如其下面的一個(gè)主機(jī)的地址為169.254.240.25.202.10.0.0.0.0.0.0.0.0.0.L其他的主機(jī)訪問(wèn)該地址時(shí)，首先由第一層的IP層，也就是當(dāng)前的IPv4網(wǎng)絡(luò)，訪問(wèn)到關(guān)口169.254.240.25，第一層的路由器只需要關(guān)心第一層的問(wèn)題，到了關(guān)口169.254.240.25后，由關(guān)口和子網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的路由器再對(duì)第二層網(wǎng)絡(luò)層進(jìn)行解析處理，送到子網(wǎng)內(nèi)地址為202.10.0.0.0.0.0.0.0,0.0.1的主機(jī)，子網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的路由器只需要關(guān)心本層的問(wèn)題，將數(shù)據(jù)包送到關(guān)口169.254.240.25，或者是將數(shù)據(jù)包從關(guān)SI169.254.240.25送到子網(wǎng)內(nèi)主機(jī)，而不需要關(guān)心第一層IPv4網(wǎng)絡(luò)的路由問(wèn)題，這就類似于網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的設(shè)計(jì)一樣，每一層都各有明確分工，簡(jiǎn)單而可靠，以后再擴(kuò)展也非常方便。從本質(zhì)上來(lái)說(shuō)，如果同樣是將IPv4的32位地址擴(kuò)展到128位，本方案是在原來(lái)的32位基礎(chǔ)上，再在后面增加96位，而a該96位屬于卜面增加的網(wǎng)絡(luò)層，而IPv6是將原來(lái)的32位完全推倒，重新編制128位地址，這樣一個(gè)看似簡(jiǎn)單的挪動(dòng)，背后卻產(chǎn)生巨大影響IPv6是將現(xiàn)有的IPv4全部踢開重來(lái)，推廣起來(lái)困難重重也就無(wú)可避免了，而本發(fā)明方案是對(duì)現(xiàn)有32位地址合符邏輯的擴(kuò)展'而且完全利用了現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)。當(dāng)以后再需要地址擴(kuò)展時(shí)，可以在卜面繼續(xù)增加網(wǎng)絡(luò)層'本發(fā)明可以說(shuō)是對(duì)IPv6的改進(jìn)。下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說(shuō)明。圖l是網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)示意圖。圖1中，主機(jī)A,B和DNS(DomainNameService,域名服務(wù))服務(wù)器位于IPv4網(wǎng)上'主機(jī)A的1Pv4地址為59.40.9.121，主機(jī)B的IPv4地址為169.254.240.25，DNS服務(wù)器的IPv4地址為159.40.4.112，主機(jī)B對(duì)IPv4進(jìn)行地址擴(kuò)展，地址從32位擴(kuò)展到128位，其下面擴(kuò)展出一個(gè)子網(wǎng)，主機(jī)C位于該子網(wǎng)上，其地址為169.254.240.25.202.10.0.0.0.0.0.0.0.0.0.1，需要注意的是，主機(jī)C的前32位地址就是主機(jī)B的IPv4地址。具體實(shí)施方式現(xiàn)在結(jié)合上述附圖詳細(xì)介紹本發(fā)明的具體實(shí)施過(guò)程1.對(duì)IPv4進(jìn)行地址擴(kuò)展時(shí)，新的地址方案中，其頭32位地址采用目前IPv4的地址，而不是-套完全新的地址方案。而且后面的地址分配由IPv4的地址擁有方自行分配。如圖1中的主機(jī)B，需要從IPv4的一個(gè)地址擴(kuò)展成為一個(gè)子網(wǎng)，則主機(jī)B可以自行給子網(wǎng)的主機(jī)分配地址，主機(jī)B的IPv4地址為169.254.240.25,則其子網(wǎng)的主機(jī)的前32位地址均為169.254.240.25，如圖中的主機(jī)C，其地址為169.254.240.25.202.10.0.0.0.0.0.0.0.0.0.1,這里169.254.240.25就變成了一個(gè)網(wǎng)絡(luò)號(hào)，本質(zhì)上看，這就等于將32位地址的網(wǎng)絡(luò)ID延長(zhǎng)為全部32位，而后面的96位再按照一定的規(guī)則分配，可以包含多個(gè)子網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)號(hào)。原來(lái)的一個(gè)IPv4地址就擴(kuò)展為一個(gè)很大的子網(wǎng)，而這又是在當(dāng)前IPv4的基礎(chǔ)上平滑過(guò)渡的，原來(lái)的IPv4層負(fù)責(zé)第一層網(wǎng)絡(luò)層的數(shù)據(jù)包路由，到達(dá)目的地，如達(dá)到上面的主機(jī)B的IPv4地址169.254.240.25后，主機(jī)B分析數(shù)據(jù)包頭，如果上面還包含一個(gè)網(wǎng)絡(luò)層，則它負(fù)責(zé)將其解析，將數(shù)據(jù)包送往本機(jī)的上一層協(xié)議，或者是將數(shù)據(jù)包在子網(wǎng)內(nèi)路由，送到子網(wǎng)內(nèi)主機(jī)，如上圖中的主機(jī)C。這一改變帶來(lái)的影響可是很大的，就等于完全利用了現(xiàn)有的IPv4網(wǎng)絡(luò)，而不是將其推倒，重新做一套地址系統(tǒng)。2.地址的擴(kuò)展分層進(jìn)行，當(dāng)前的IPv4層不夠用，需要擴(kuò)展，就在上面增加一層網(wǎng)絡(luò)層，類似于隧道技術(shù)。每個(gè)擁有獨(dú)立IPv4地址的主機(jī)都可以按自己的需要進(jìn)行地址擴(kuò)展，但有一點(diǎn)很重要的是每個(gè)主機(jī)遵循統(tǒng)一的協(xié)議擴(kuò)展，擴(kuò)展后的總地址長(zhǎng)度是統(tǒng)一的，才能使得DNS域名解析和路由處理可以高效進(jìn)行，而不能夠象目錄樹和路徑，每一個(gè)的層數(shù)都各不同，因而地址位數(shù)都不同，這是無(wú)法應(yīng)用的。本發(fā)明方案是對(duì)IPv6協(xié)議的改進(jìn)，為了便于闡述，我們將本發(fā)明方案稱為IPv6+，為了保持與IPv6的兼容，IPv6+的地址也為128位(優(yōu)選實(shí)施例，應(yīng)該要注意到，這是優(yōu)選的擴(kuò)展數(shù)字，而不是對(duì)本發(fā)明的限制，這樣做的好處是幾乎不需要什么改動(dòng)就可以利用現(xiàn)有IPv6的各項(xiàng)協(xié)議，如DNS域名服務(wù)，DHCP-DynamicHostConfigurationProtocol動(dòng)態(tài)主機(jī)配置協(xié)議，等等)。IPv6+的128位地址中前綴的32位是當(dāng)前IPv4中的32位地址，位于第一層的IPv4網(wǎng)絡(luò)層，其余后面的96位地址位于第二層的IPv6+網(wǎng)絡(luò)層，這是本發(fā)明與現(xiàn)有IPv6本質(zhì)的區(qū)別之-。下表1是IPv6+數(shù)據(jù)包的示范結(jié)構(gòu)，從左到右為分層的順序，第一層為IPv4數(shù)據(jù)包頭，表2為IPv4數(shù)據(jù)包頭結(jié)構(gòu)，這是當(dāng)前IPv4網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)包頭，地址為32位，IPv6+只是將其中的Protocol(下一層協(xié)議)項(xiàng)改為IPv6+，其它保持不變，這樣數(shù)據(jù)包就可以在IPv4網(wǎng)絡(luò)中路由，IPv4網(wǎng)絡(luò)中的現(xiàn)有路由器不需要改變，當(dāng)然如果現(xiàn)有路由器能夠升級(jí)到識(shí)別IPv6+，對(duì)下一層的IPv6+數(shù)據(jù)包頭提供支持那無(wú)疑會(huì)更好。IPv4網(wǎng)絡(luò)中的路由器只負(fù)責(zé)IPv4網(wǎng)絡(luò)中的路由，它們不需要負(fù)責(zé)擴(kuò)展的子網(wǎng)中的路由，這就類似于網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的設(shè)計(jì)一樣，每一層都各有明確分工，簡(jiǎn)單而可靠。到達(dá)目的地后，如果目的地是一個(gè)普通的IPv4地址主機(jī)，傳輸?shù)臄?shù)據(jù)包是普通的IPv4數(shù)據(jù)包，則其下層協(xié)議就是傳輸層，通常為TCP或UDP，目的地主機(jī)就往下一層協(xié)議送。如果目的地的IPv4地址已經(jīng)擴(kuò)展為一個(gè)子網(wǎng)，則該目的地IPv4地址就是子網(wǎng)的關(guān)口，關(guān)口的主機(jī)或路由器分析lPv4數(shù)據(jù)包頭，按照下一層協(xié)議的不同進(jìn)行不同的處理。目的地的IPv4地址擴(kuò)展為-個(gè)子網(wǎng)有兩種情況，一種是當(dāng)前比較常見的，NAT后面以私網(wǎng)地址建立的子網(wǎng)'NAT對(duì)進(jìn)出的^[據(jù)包進(jìn)行地址端口轉(zhuǎn)換,這種情況下也是基于現(xiàn)有的32位地址的。另一種是子網(wǎng)的主機(jī)進(jìn)行了IPv6+地址擴(kuò)展，當(dāng)然也可以同時(shí)運(yùn)行私網(wǎng)地址。如果進(jìn)行了IPv6+地址擴(kuò)展，關(guān)口的主機(jī)或路由器就需要檢査IPv4數(shù)據(jù)包頭的Protocol(下一層協(xié)議)項(xiàng)是否為IPv6+，表3為IPv6+數(shù)據(jù)包頭結(jié)構(gòu)，為了保持與IPv6的兼容，這就是IPv6的數(shù)據(jù)包頭，但應(yīng)該注意到'適當(dāng)?shù)母牟⒉粫?huì)違反本發(fā)明的精神實(shí)質(zhì)。1Pv6+數(shù)據(jù)包頭的NextHeader(下層協(xié)議)就類似于IPv4數(shù)據(jù)包頭的Protocol(下一層協(xié)議)項(xiàng)，可以對(duì)IPv6+數(shù)據(jù)包頭進(jìn)行另--層地址擴(kuò)展，如從128位地址擴(kuò)展到256位地址。表1中，對(duì)0^6+數(shù)據(jù)包頭進(jìn)行IPv6+路山選項(xiàng)擴(kuò)展，IPv6+路由選項(xiàng)下一層就是傳輸層，即TCP頭及數(shù)據(jù)。如上面的例子中，主機(jī)C與其它主機(jī)逬行IPv6+通訊，主機(jī)C的IPv6+地址為169.254.240.25.202.10.0.0.0.0.0.0.0.0.0.1,則其接收(發(fā)送)的數(shù)據(jù)包中，IPv4數(shù)據(jù)包頭結(jié)構(gòu)的32位源地址(或目的地址)為169.254.240.25,IPv6+數(shù)據(jù)包頭結(jié)構(gòu)的％位源地址擴(kuò)展(或H的地址擴(kuò)展)為202.10.0.0.0.0.0.0.0.0.0.1,相當(dāng)于網(wǎng)絡(luò)169.254.240.25內(nèi)的主機(jī)號(hào)碼，當(dāng)然這一主機(jī)號(hào)碼也會(huì)包含多個(gè)子網(wǎng)絡(luò)號(hào)碼。<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>表1IPv6+數(shù)據(jù)包示范結(jié)構(gòu)示意<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>表2IPv4數(shù)據(jù)包頭結(jié)構(gòu)<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>表31Pv6+數(shù)據(jù)包頭結(jié)構(gòu)這樣一來(lái)，對(duì)現(xiàn)有IPv4的地址擴(kuò)展就比較容易了1.現(xiàn)有的DNS服務(wù)器、網(wǎng)站都擁有獨(dú)立IPv4地址，它們只需要進(jìn)行簡(jiǎn)單的軟件升級(jí)就可以同時(shí)支持IPv4和IPv6+了，數(shù)據(jù)包到達(dá)時(shí)，系統(tǒng)只需要進(jìn)行一個(gè)簡(jiǎn)單的判斷，如果IPv4數(shù)據(jù)包頭的Protocol(下一層協(xié)議)項(xiàng)為IPv6+，則送往IPv6+層處理(當(dāng)現(xiàn)有的DNS服務(wù)器、網(wǎng)站不進(jìn)行子網(wǎng)擴(kuò)展時(shí)，所有的擴(kuò)展地址都屬于該DNS服務(wù)器、網(wǎng)站，所以它們?cè)贒NS域名服務(wù)器需要注冊(cè)任意一個(gè)擴(kuò)展地址都可以，當(dāng)然為了以后的擴(kuò)展，遵循協(xié)議規(guī)定最好)，然后IPv6+層再往下一層的傳輸層(如TCP或UDP)送；如果IPv4數(shù)據(jù)包頭的Protoco1(下一層協(xié)議)項(xiàng)為傳輸層(如TCP或UDP)，不是IPv6+，則直接往該傳輸層送。發(fā)送的數(shù)據(jù)包,在傳輸層增加一個(gè)判斷，如果是發(fā)往普通的IPv4地址，則直接送往IPv4網(wǎng)絡(luò)層，如果是發(fā)往1Pv6+地址，則送往IPv6+網(wǎng)絡(luò)層。這樣，現(xiàn)有的DNS服務(wù)器、網(wǎng)站就可以同時(shí)支持IPv4和1Pv6+了，這是非常重要的，這是"雞和蛋"的邏輯，目前的IPv6就受到這一困擾因?yàn)闆]有那么多的IPv6內(nèi)容，所以很少人愿意上IPv6，而又正因?yàn)楹苌偃嗽敢馍螴Pv6，網(wǎng)站也沒有興趣支持IPv6,在當(dāng)前IPv6下，要支持iPv6并不簡(jiǎn)單。而本發(fā)明的本質(zhì)改進(jìn)就在于使得這--升級(jí)非常的低成本。2.擁有獨(dú)立IPv4地址的主機(jī)也可以按上述方法，進(jìn)行簡(jiǎn)單的軟件升級(jí)就可以同時(shí)支持IPv4和IPv6+了。3.有了上述的內(nèi)容支持以后，網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商就可以將新增加的用戶推廣為IPv6+。當(dāng)前IPv4地址耗盡的速度就可以控制了，因?yàn)樵贗Pv6+下，一個(gè)IPv4地址就可以擴(kuò)展為一個(gè)子網(wǎng)。4.舊有的用戶也因?yàn)镮Pv6+的優(yōu)勢(shì)逐歩地轉(zhuǎn)向IPv6+。網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商可以逐步地歸還一些多余的IPv4地址塊，這就可以逐步地減少IPv4骨干網(wǎng)路由表的網(wǎng)絡(luò)數(shù)量，控制了路由表的膨脹，并可以做一些類聚的規(guī)劃，使得路由更有效率。由于子網(wǎng)的路由由子網(wǎng)自己解決，所以子網(wǎng)的擴(kuò)展不會(huì)影響到骨干網(wǎng)的路山。上面結(jié)合附圖和實(shí)施例描述了發(fā)明的方法以及具體實(shí)施例，熟悉本
技術(shù)領(lǐng)域：
的人員可以理解，本發(fā)明可以有許多不同的實(shí)施方式。因此，應(yīng)該理解，本發(fā)明并不局限于所描述的優(yōu)選實(shí)施例，正如隨附權(quán)利要求書所給出的本發(fā)明的精神實(shí)質(zhì)，本發(fā)明包括其專利保護(hù)范圍內(nèi)所進(jìn)行的各種更換、變動(dòng)和修改。權(quán)利要求1.一種互聯(lián)網(wǎng)地址擴(kuò)展的方法，其實(shí)現(xiàn)機(jī)理為對(duì)IPv4進(jìn)行地址擴(kuò)展的新地址方案中，其頭32位地址采用目前IPv4的地址，而不是一套完全新的地址方案，其后面的地址分配由IPv4的地址擁有方自行分配；地址的擴(kuò)展分層進(jìn)行，在目前的IPv4網(wǎng)絡(luò)層上面增加一層網(wǎng)絡(luò)層，類似于隧道技術(shù)，這樣數(shù)據(jù)包就可以在IPv4網(wǎng)絡(luò)中路由，IPv4網(wǎng)絡(luò)中的現(xiàn)有路由器不需要改變，到達(dá)目的地后，如果目的地的IPv4地址已經(jīng)擴(kuò)展為一個(gè)子網(wǎng)，則該目的地IPv4地址就是子網(wǎng)的關(guān)口，關(guān)口的主機(jī)或路由器分析IPv4數(shù)據(jù)包頭，提取出上一層網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議，將其送達(dá)本機(jī)的上一層協(xié)議，或者路由到相應(yīng)的子網(wǎng)主機(jī)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其對(duì)IPv4進(jìn)行地址擴(kuò)展的地址方案中，其頭32位地址采用『前IPv4的地址，而不是一套完全新的地址方案，而且后面的地址分配由IPv4的地址擁有方自行分配，其優(yōu)選的擴(kuò)展后地址位數(shù)總計(jì)為128位，這是為了與現(xiàn)有IPv6兼容(這是優(yōu)選的擴(kuò)展數(shù)字，而不是對(duì)本發(fā)明的限制，這樣做的好處是幾乎不需要什么改動(dòng)就可以利用現(xiàn)有IPv6的各項(xiàng)協(xié)議，如DNS域名服務(wù)，DHCP-DynamicHostConfigurationProtocol動(dòng)態(tài)主機(jī)配置協(xié)議，等等)，本質(zhì)上看，這就等于將現(xiàn)有32位地址的網(wǎng)絡(luò)ID延長(zhǎng)為全部32位，而后面的96位再按照-定的規(guī)則分配，可以包含多個(gè)子網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)號(hào)，原來(lái)的一個(gè)IPv4地址就擴(kuò)展為一個(gè)很大的子網(wǎng)，而這又是在當(dāng)前IPv4的基礎(chǔ)上平滑過(guò)渡的，原來(lái)的IPv4層負(fù)責(zé)第-層網(wǎng)絡(luò)層的數(shù)據(jù)包路由，到達(dá)目的地，如果上面還包含一個(gè)網(wǎng)絡(luò)層，則它負(fù)責(zé)將其解析，將數(shù)據(jù)包送往本機(jī)的上一層協(xié)議，或者是將數(shù)據(jù)包在子網(wǎng)內(nèi)路由，送到子網(wǎng)內(nèi)主機(jī)，這一改變帶來(lái)的影響是很大的，就等于完全利用了現(xiàn)有的IPv4網(wǎng)絡(luò)，而不是將其推倒，重新做-套地址系統(tǒng)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其對(duì)IPv4進(jìn)行地址擴(kuò)展的地址方案屮，每個(gè)擁有獨(dú)立IPv4地址的主機(jī)都可以按自己的需要進(jìn)行地址擴(kuò)展，但有一點(diǎn)很重要的是每個(gè)主機(jī)遵循統(tǒng)一的協(xié)議擴(kuò)展，擴(kuò)展后的總地址長(zhǎng)度是統(tǒng)一的，才能使得DNS域名解析和路由處理可以高效進(jìn)行，而不能夠象目錄樹和路徑，每一個(gè)的層數(shù)都各不同，因而地址位數(shù)都不同，這是無(wú)法應(yīng)用的。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其地址的擴(kuò)展分層進(jìn)行，當(dāng)前的IPv4層不夠用，需要擴(kuò)展，就在上面增加一層網(wǎng)絡(luò)層，類似于隧道技術(shù)，其優(yōu)選的擴(kuò)展后地址位數(shù)總計(jì)為128位，其中前綴的32位是當(dāng)前IPv4中的32位地址，位于第一層的IPv4網(wǎng)絡(luò)層，其余后面的96位地址位于第二層的擴(kuò)展網(wǎng)絡(luò)層(為了闡述的方便，以下稱之為IPv6+)，這是本發(fā)明與現(xiàn)有IPv6本質(zhì)的區(qū)別之一;第一層的IPv4數(shù)據(jù)包頭,本發(fā)明只是將其中的Protocol(卩-層協(xié)議)項(xiàng)改為IPv6+的協(xié)議號(hào)，其它保持不變，這樣數(shù)據(jù)包就可以在IPv4網(wǎng)絡(luò)中路山，IPv4網(wǎng)絡(luò)中的現(xiàn)有路由器不需要改變，當(dāng)然如果現(xiàn)有路由器能夠升級(jí)到識(shí)別IPv6+,對(duì)IPv6+的數(shù)據(jù)包頭提供支持那無(wú)疑會(huì)更好；ipv4網(wǎng)絡(luò)中的路由器只負(fù)責(zé)IPv4網(wǎng)絡(luò)中的路由'它們不需要負(fù)責(zé)擴(kuò)展的子網(wǎng)中的路由，這就類似于網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的設(shè)計(jì)一樣，每一層都各有明確分工，簡(jiǎn)單而可靠；到達(dá)目的地后，如果目的地是一個(gè)普通的IPv4地址主機(jī)，傳輸?shù)臄?shù)據(jù)包是普通的IPv4數(shù)據(jù)包，則其下一層協(xié)議就是傳輸層，通常為TCP或UDP，H的地主機(jī)就往下一層協(xié)議送；如果目的地為一個(gè)IPv4地址主機(jī)，但已經(jīng)升級(jí)到支持雙協(xié)議'即支持當(dāng)前IPv4協(xié)議及IPv6+協(xié)議，數(shù)據(jù)包到達(dá)時(shí)，系統(tǒng)只需要進(jìn)行一個(gè)簡(jiǎn)單的判斷'如果IPv4數(shù)據(jù)包頭的Protocol(K—層協(xié)議)項(xiàng)為IPv6十，則送往IPv6+層處理，然后IPv6+層再往下一層的傳輸層(如TCP或UDP)送，如果IPv4數(shù)據(jù)包頭的Protocol(下層協(xié)議)項(xiàng)為傳輸層(如TCP或UDP),不是IPv6+，則直接往改傳輸層送；如果目的地的IPv4地址己經(jīng)擴(kuò)展為一個(gè)子網(wǎng)，則該目的地IPv4地址就是子網(wǎng)的關(guān)口，關(guān)口的主機(jī)或路由器分析IPv4數(shù)據(jù)包頭，按照下一層協(xié)議的不同進(jìn)行不同的處理將數(shù)據(jù)包送往本機(jī)的上一層協(xié)議，或者是將數(shù)據(jù)包在子網(wǎng)內(nèi)路由，送到子網(wǎng)內(nèi)主機(jī)。IPv6+層內(nèi)的路由器只需要關(guān)心本層的問(wèn)題，將數(shù)據(jù)包送到關(guān)口，或者是將數(shù)據(jù)包從關(guān)口送到子網(wǎng)內(nèi)主機(jī)，而不需要關(guān)心第一層IPv4網(wǎng)絡(luò)的路由問(wèn)題，或更高的網(wǎng)絡(luò)層的路由問(wèn)題。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中地址擴(kuò)展后的主機(jī)，優(yōu)選地都是支持IPv4和IPv6+協(xié)議的，當(dāng)其發(fā)送的數(shù)據(jù)包，在傳輸層增加一個(gè)判斷，如果是發(fā)往普通的IPv4地址，則直接送往nM網(wǎng)絡(luò)層，如果是發(fā)往IPv6+地址，貝腿往IPv6+網(wǎng)絡(luò)g。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其地址的擴(kuò)展是不限層數(shù)的，可以按需要繼續(xù)在上面增加網(wǎng)絡(luò)層，增加的網(wǎng)絡(luò)層是現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)層的子網(wǎng)，現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)層的地址是新增加的網(wǎng)絡(luò)層的前綴，并a有一點(diǎn)很重要的是增加的網(wǎng)絡(luò)層是在現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)層的基礎(chǔ)上擴(kuò)展，擴(kuò)展后的總地址長(zhǎng)度是統(tǒng)一的，才能使得DNS域名解析和路由處理可以高效進(jìn)行，而不能夠象目錄樹和路徑，每一個(gè)的層數(shù)都各不同，因而地址位數(shù)都不同，這是無(wú)法應(yīng)用的。全文摘要一種互聯(lián)網(wǎng)地址擴(kuò)展的方法，其實(shí)現(xiàn)機(jī)理為對(duì)IPv4進(jìn)行地址擴(kuò)展時(shí)，新的地址方案中，其頭32位地址采用目前IPv4的地址，而不是一套完全新的地址方案。而且后面的地址分配由IPv4的地址擁有方自行分配；地址的擴(kuò)展分層進(jìn)行，在目前的網(wǎng)絡(luò)層上面增加一層網(wǎng)絡(luò)層，類似于隧道技術(shù)，這樣數(shù)據(jù)包就可以在IPv4網(wǎng)絡(luò)中路由，IPv4網(wǎng)絡(luò)中的現(xiàn)有路由器不需要改變，到達(dá)目的地后，如果目的地的IPv4地址已經(jīng)擴(kuò)展為一個(gè)子網(wǎng)，則該目的地IPv4地址就是子網(wǎng)的關(guān)口，關(guān)口的主機(jī)或路由器分析IPv4數(shù)據(jù)包頭，提取出上一層網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議，將其路由到相應(yīng)的子網(wǎng)主機(jī)。文檔編號(hào)H04L12/66GK101127679SQ20061011512公開日2008年2月20日申請(qǐng)日期2006年8月18日優(yōu)先權(quán)日2006年8月18日發(fā)明者冼劍光申請(qǐng)人:冼劍光