專(zhuān)利名稱(chēng)：基于網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換的多播轉(zhuǎn)發(fā)的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換的多播轉(zhuǎn) 發(fā)的方法。
背景技術(shù)：
NAT(網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換)分成兩種 一種是純粹的IP(互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議)地址轉(zhuǎn)換，私網(wǎng)地址和公網(wǎng)地址是一一對(duì)應(yīng)的，主要是隔離私網(wǎng)和外部的公網(wǎng)用戶。另一種是基于IP地址和四層協(xié)議端口號(hào)綁定的NAPT(網(wǎng)絡(luò)地址端口變換)技術(shù)。主 要用于解決IP地址不夠用的問(wèn)題，利用NAPT可以實(shí)現(xiàn)私網(wǎng)到公網(wǎng)的多對(duì)一的 地址變換?，F(xiàn)有的NAT應(yīng)用主要是NAPT技術(shù)的應(yīng)用，NAPT的提出是為了解決公網(wǎng)IP 地址不足的問(wèn)題，通過(guò)把四層的端口號(hào)和IP地址綁定，可以用很少的外部公網(wǎng) IP地址實(shí)現(xiàn)大量的本地私網(wǎng)IP地址和外部連接，且NAPT過(guò)程對(duì)外部主機(jī)是完 全透明的。NAPT將私網(wǎng)IP地址變換成分配給該子網(wǎng)的公網(wǎng)IP地址，同時(shí)把該 公網(wǎng)IP對(duì)應(yīng)的報(bào)文的4層的一個(gè)端口號(hào)分配給這個(gè)會(huì)話，以區(qū)分使用同一個(gè) IP地址的不同會(huì)話或連接。多播技術(shù)提供一種一個(gè)發(fā)送者向一組接受者傳送數(shù)據(jù)的有效傳輸方式。多 播在現(xiàn)實(shí)中有許多應(yīng)用。通常在多播傳輸中，數(shù)據(jù)被發(fā)送到接受者的多播地址， 而不是每個(gè)接受者的單播地址，發(fā)送者只發(fā)送一個(gè)數(shù)據(jù)拷貝，由源端到目標(biāo)端 路徑上的中間節(jié)點(diǎn)復(fù)制該數(shù)據(jù)。為了實(shí)現(xiàn)多播通信，就必須建立支持多播的路 由協(xié)議，目前常用的多播路由協(xié)議有距離向量多播路由協(xié)議DVMRP、協(xié)議無(wú)關(guān) 密集模式多播協(xié)議和協(xié)議無(wú)關(guān)分散牧師多播協(xié)議。0CTE0N CN38XX是一款多核處理器，每個(gè)處理器內(nèi)核可以獨(dú)立完成不同的 任務(wù)，例如可以在一部分核上運(yùn)行基于OCTEON Simple Exactive (以下簡(jiǎn)稱(chēng)SE) 的數(shù)據(jù)平面(data plane)的代碼，另外一部分核上運(yùn)行控制平面(control plane) 的操作系統(tǒng)(如linux)，使其分工明確，加速數(shù)據(jù)處理。同時(shí)，不同的核之間可以通過(guò)共享存儲(chǔ)空間來(lái)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換和通信。SE提供了一個(gè)開(kāi)發(fā)環(huán)境，在這個(gè)環(huán)境中，可以為0CTE0N處理器開(kāi)發(fā)數(shù)據(jù) 平面(data plane)的代碼。SE是由庫(kù)1 ibcvmx. a和 一 些包含了大量的內(nèi)聯(lián)函數(shù) 的頭文件組成，它提供了硬件抽象、內(nèi)存管理和0CTE0N同步機(jī)制?；赟E的 代碼可以在OCTEON處理器的每個(gè)核中以一個(gè)獨(dú)立線程的方式運(yùn)行。發(fā)明內(nèi)容為了克服現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本發(fā)明提供一種能有效簡(jiǎn)化系統(tǒng)流程、提 高系統(tǒng)整體性能的基于網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換的多播轉(zhuǎn)發(fā)的方法。為達(dá)到上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是提供一種基于網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn) 換的多播轉(zhuǎn)發(fā)的方法，它采用控制平面模塊和數(shù)據(jù)平面模塊通過(guò)共享存儲(chǔ)空間 來(lái)進(jìn)行數(shù)據(jù)信息的交互；所述的控制平面模塊為在共享存儲(chǔ)空間的哈希表中 創(chuàng)建一個(gè)空的NAT需求列表，需求列表的大小由對(duì)應(yīng)NAT需求決定，由報(bào)文做 NAT前的源IP地址、目的IP地址、源UDP端口和目的UDP端口四元組信息作 為哈希索弓l，根據(jù)上層應(yīng)用軟件的地址轉(zhuǎn)換需求填充上述需求列表的NAT部分； 遍歷已填充N(xiāo)AT信息的需求列表，通過(guò)net link接口從linux kernel獲取到每 個(gè)NAT信息對(duì)應(yīng)的路由信息，并將路由信息填充到對(duì)應(yīng)的需求列表中；所述的 數(shù)據(jù)平面模塊為將到達(dá)設(shè)備的報(bào)文由接收單元接收后送入工作隊(duì)列，從工 作隊(duì)列中取出一個(gè)報(bào)文，得到該報(bào)文的源IP地址、目的IP地址、源UDP端口 和目的UDP端口四元組信息，在共享空間的哈希表查找有無(wú)此四元組對(duì)應(yīng)的NAT 信息，如果有，則獲取該報(bào)文對(duì)應(yīng)的NAT需求列表，根據(jù)NAT需求列表中NAT 信息的組數(shù)確定發(fā)包次數(shù)；每次從NAT需求列表取出一組NAT信息，修改報(bào)文 的相應(yīng)位置，然后將報(bào)文按NAT需求列表中的路由信息發(fā)出；如果沒(méi)有，將該 報(bào)文送到linux操作系統(tǒng)中，由linux決定此報(bào)文的用途和去向。


圖1是本發(fā)明實(shí)施例的控制平面模塊的工作流程圖； 圖2是本發(fā)明實(shí)施例的數(shù)據(jù)平面模塊的工作流程圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述 實(shí)施例1:本實(shí)施例采用的硬件設(shè)備是0CTE0NCN38XX處理器，這是一款多核處理器， 數(shù)據(jù)平面(data plane)的程序是基于SE開(kāi)發(fā)平臺(tái)，控制平面(control plane) 用的是Linux操作系統(tǒng)。數(shù)據(jù)平面(data plane)的程序和控制平面(control plane)程序分別運(yùn)行在不同的核上，通過(guò)共享內(nèi)存來(lái)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換和通信。參見(jiàn)附圖1，它是本實(shí)施例控制平面模塊的工作流程圖，由圖1可見(jiàn)，其 工作步驟為步驟1.1:在共享存儲(chǔ)空間的哈希表中創(chuàng)建一個(gè)空的NAT需求列表，需求 列表的大小由對(duì)應(yīng)NAT需求決定，由報(bào)文做NAT前的源IP地址、目的IP地址、 源UDP端口和目的UDP端口作為哈希索引。步驟1.2:根據(jù)上層應(yīng)用軟件的地址轉(zhuǎn)換需求填充上述需求列表的NAT部分。步驟1.3:遍歷已填充N(xiāo)AT信息的需求列表，通過(guò)netlink接口從linux kernel獲取到每個(gè)NAT信息對(duì)應(yīng)的路由信息，并將路由信息填充到對(duì)應(yīng)的需求 列表中。參見(jiàn)附圖2，它是本實(shí)施例數(shù)據(jù)平面模塊的工作流程圖，由圖2可見(jiàn)，其 工作步驟為步驟2.1:報(bào)文到達(dá)設(shè)備后，報(bào)文接收單元接收?qǐng)?bào)文。步驟2.2:為報(bào)文做一些基本的校驗(yàn)，將報(bào)文送入工作隊(duì)列。步驟2.3:從工作隊(duì)列中取出一個(gè)報(bào)文，得到該報(bào)文的源IP地址、目的IP地址、源UDP端口和目的UDP端口四元組，在共享空間的哈希表査找有無(wú)此四 元組對(duì)應(yīng)的NAT信息，如果有，執(zhí)行步驟2.4;如果沒(méi)有，則執(zhí)行步驟2.5。步驟2.4:獲取該報(bào)文對(duì)應(yīng)的NAT需求列表，根據(jù)NAT需求列表中NAT信 息的組數(shù)確定發(fā)包次數(shù)。每次從NAT需求列表取出一組NAT信息，修改報(bào)文的 相應(yīng)位置，然后將報(bào)文按NAT需求列表中的路由信息發(fā)出。步驟2.5:將此報(bào)文送到linux操作系統(tǒng)中，由linux決定此報(bào)文的用途 和去向。綜上所述，本發(fā)明提供了一種實(shí)現(xiàn)基于NAT的多播轉(zhuǎn)發(fā)的方法，本方法是 根據(jù)NAT和多播轉(zhuǎn)發(fā)的共性，采用控制平面模塊和數(shù)據(jù)平面模塊通過(guò)共享存儲(chǔ) 空間來(lái)進(jìn)行數(shù)據(jù)信息的交互的方法，不復(fù)制報(bào)文體，只修改報(bào)文頭，較好地整 合了 NAT和多播轉(zhuǎn)發(fā)資源，提高了系統(tǒng)的整體性能。
權(quán)利要求
1. 一種基于網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換的多播轉(zhuǎn)發(fā)的方法，其特征在于它采用控制平面模塊和數(shù)據(jù)平面模塊通過(guò)共享存儲(chǔ)空間來(lái)進(jìn)行數(shù)據(jù)信息的交互；所述的控制平面模塊為在共享存儲(chǔ)空間的哈希表中創(chuàng)建一個(gè)空的NAT需求列表，需求列表的大小由對(duì)應(yīng)NAT需求決定，由報(bào)文做NAT前的源IP地址、目的IP地址、源UDP端口和目的UDP端口四元組信息作為哈希索引，根據(jù)上層應(yīng)用軟件的地址轉(zhuǎn)換需求填充上述需求列表的NAT部分；遍歷已填充N(xiāo)AT信息的需求列表，通過(guò)netlink接口從linux kernel獲取到每個(gè)NAT信息對(duì)應(yīng)的路由信息，并將路由信息填充到對(duì)應(yīng)的需求列表中；所述的數(shù)據(jù)平面模塊為將到達(dá)設(shè)備的報(bào)文由接收單元接收后送入工作隊(duì)列，從工作隊(duì)列中取出一個(gè)報(bào)文，得到該報(bào)文的源IP地址、目的IP地址、源UDP端口和目的UDP端口四元組信息，在共享空間的哈希表查找有無(wú)此四元組對(duì)應(yīng)的NAT信息，如果有，則獲取該報(bào)文對(duì)應(yīng)的NAT需求列表，根據(jù)NAT需求列表中NAT信息的組數(shù)確定發(fā)包次數(shù)；每次從NAT需求列表取出一組NAT信息，修改報(bào)文的相應(yīng)位置，然后將報(bào)文按NAT需求列表中的路由信息發(fā)出；如果沒(méi)有，將該報(bào)文送到linux操作系統(tǒng)中，由linux決定此報(bào)文的用途和去向。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種基于網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換的多播轉(zhuǎn)發(fā)的方法。它采用控制平面模塊和數(shù)據(jù)平面模塊通過(guò)共享存儲(chǔ)空間進(jìn)行數(shù)據(jù)信息交互的方法，由控制平面模塊在共享存儲(chǔ)空間的哈希表中創(chuàng)建一個(gè)空的NAT需求列表，報(bào)文做NAT前的源、目的IP地址和源、目的UDP端口四元組為哈希索引，根據(jù)客戶的地址轉(zhuǎn)換需求填充列表的NAT部分，并將每個(gè)NAT信息對(duì)應(yīng)的路由信息填充到列表中；數(shù)據(jù)平面模塊將到達(dá)設(shè)備的報(bào)文的四元組信息，在哈希表查找對(duì)應(yīng)的NAT信息，若存在，每次從NAT需求列表取出一組NAT信息，修改報(bào)文的相應(yīng)位置，然后將報(bào)文按NAT需求列表中的路由信息發(fā)出。該方法不復(fù)制報(bào)文體，只修改報(bào)文頭，較好地整合了NAT和多播轉(zhuǎn)發(fā)資源，提高了系統(tǒng)的整體性能。
文檔編號(hào)H04L29/06GK101262425SQ20081003671
公開(kāi)日2008年9月10日 申請(qǐng)日期2008年4月28日 優(yōu)先權(quán)日2008年4月28日
發(fā)明者雷 曹 申請(qǐng)人:艾諾通信系統(tǒng)(蘇州)有限責(zé)任公司