專利名稱：用于在通信網(wǎng)絡(luò)上通信的方法和設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在通信網(wǎng)絡(luò)上的通信，特別是涉及在使用多種通信協(xié)議的通信網(wǎng)絡(luò)上的通信。
背景技術(shù)：
因特網(wǎng)是一種經(jīng)由廣泛的通信設(shè)備可接入到全世界的個(gè)人和組織的通信網(wǎng)絡(luò)。用于所述因特網(wǎng)、或者甚至是任一通信網(wǎng)絡(luò)的操作的基本基礎(chǔ)是通信協(xié)議的公共設(shè)施，其明確定義了信息如何經(jīng)所述通信網(wǎng)絡(luò)來組織和通信。
因特網(wǎng)包括在計(jì)算機(jī)之間的許多連接，其允許所連接的計(jì)算機(jī)來通信。在因特網(wǎng)上的通信的內(nèi)容、范圍、大小、速度和可靠性取決于一組通信協(xié)議。實(shí)質(zhì)上，通信協(xié)議是預(yù)先建立的通信方式，以及在因特網(wǎng)上的這組通信協(xié)議通常稱作協(xié)議棧。所述因特網(wǎng)協(xié)議棧具有所述通信協(xié)議組的每個(gè)協(xié)議的功能，包括許多層狀組織的作業(yè)，也就是鏈路、網(wǎng)絡(luò)、傳輸和應(yīng)用層。每個(gè)層對應(yīng)于通信的不同方面。因特網(wǎng)協(xié)議(IP)是所述因特網(wǎng)的通信協(xié)議組中的一個(gè)，在所述網(wǎng)絡(luò)層中運(yùn)行。
IP實(shí)際上用于在所述因特網(wǎng)上的數(shù)據(jù)包中的所有信息的通信。當(dāng)發(fā)送數(shù)據(jù)包時(shí)，IP確定如何使所述每個(gè)數(shù)據(jù)包到達(dá)它們的目的地；以及當(dāng)接收數(shù)據(jù)包時(shí)，IP確定所述每個(gè)數(shù)據(jù)包屬于哪里。
客戶機(jī)、主機(jī)和路由器是在所述因特網(wǎng)上主要的網(wǎng)絡(luò)接口，每一個(gè)具有唯一的、稱作IP地址的數(shù)字地址。IP從數(shù)據(jù)包的目的地IP地址來確定如何使所述數(shù)據(jù)包到達(dá)其目的地，然后在其路線上將其發(fā)送。決定如何使所述數(shù)據(jù)包到其目的地稱作路由，這是IP的決定性任務(wù)。
具有使人感興趣的的兩個(gè)IP版本，較早的IPv4，以及更近一些發(fā)展的IPv6。IPv4大約有二十年之久，廣泛地使用在所述因特網(wǎng)上。然而，IPv4受到多種限制。IPv4的主要限制是地址空間的不足，這起因于IPv4的32位IP地址長度。幾乎所有的全球因特網(wǎng)共同體使用IPv4，因此所述32位IPv4地址必須在全世界共享。這必然導(dǎo)致了IPv4地址的衰竭，以及需要在組織和一些國家內(nèi)部消耗資源，來應(yīng)付可利用的IPv4地址的有限數(shù)量。如已知的，網(wǎng)絡(luò)地址翻譯(NATs)用來調(diào)解所述IPv4地址的不足，然而，NATs破壞了端對端的IP通信原理，以及在沒有包含應(yīng)用層網(wǎng)關(guān)下、不友好的NAT應(yīng)用不能經(jīng)過所述轉(zhuǎn)換器。
為了克服所述IP地址限制、以及IPv4的其它限制，所述網(wǎng)絡(luò)工程任務(wù)組(IETF)具有標(biāo)準(zhǔn)化因特網(wǎng)協(xié)議版本6(IPv6)。IPv6提供了擴(kuò)大的地址空間，其中所述IP地址的長度已經(jīng)擴(kuò)展到128位。另外，IPv6支持簡化的IP報(bào)頭，以減少在路由器上的中繼負(fù)荷；IPsec安全設(shè)施(Ipsec security)，以提供在所述網(wǎng)絡(luò)層中的加密/解密，所述網(wǎng)絡(luò)層擴(kuò)展到所述報(bào)頭以及所述IPv6數(shù)據(jù)包的有效負(fù)荷；以及用于路由集合的結(jié)構(gòu)化的地址結(jié)構(gòu)，和所述路由信息的減少。
所述IPv6大的地址空間提供了足夠的地址，特別對于遭受IPv4地址衰竭的小組織和發(fā)展中國家。另外，IPv6恢復(fù)了在所述因特網(wǎng)上的端對端或?qū)Φ鹊耐ㄐ拍Ｐ停@是為了支持在所述因特網(wǎng)上越來越多的電子商務(wù)應(yīng)用而必需的。
不幸的是，IPv6和IPv4通信協(xié)議不能互操作。所以，IPv4應(yīng)用不能在IPv6環(huán)境中工作，反之亦然。然而，在當(dāng)前流行的IPv4因特網(wǎng)內(nèi)部對IPv6的應(yīng)用應(yīng)該是增加的、以及從少量的IPv6通信網(wǎng)絡(luò)開始，逐漸地并入所述因特網(wǎng)的全球IPv6部分。應(yīng)當(dāng)注意到在這里在所述因特網(wǎng)上的IPv4和IPv6將必定是在一段時(shí)期共存。在所述過渡階段期間，基于IPv6應(yīng)用和業(yè)務(wù)的缺乏，任一過渡解決方案將包括在IPv6通信網(wǎng)絡(luò)上支持IPv4應(yīng)用的存在。因此在通信網(wǎng)絡(luò)上的IPv4和IPv6之間需要透明的通信，特別在經(jīng)IPv6通信網(wǎng)絡(luò)的IPv4節(jié)點(diǎn)中。
用于支持在通信網(wǎng)絡(luò)上的在IPv4和IPv6之間通信的已知過渡方法已經(jīng)由IETF下一代過渡工作組(Ngtrans)提供了。一種雙棧過渡機(jī)制(DSTM)建議了一種具有動(dòng)態(tài)分配的IPv4地址的雙棧方法和在IPv6隧道(tunneling)上IPv4的使用。然而，這種方法的缺點(diǎn)是，由于IPv6主機(jī)必須在IPv6隧道上設(shè)置IPv4之前獲得隧道終點(diǎn)地址，其僅僅提供了有限的通信并且缺少適應(yīng)性。
由R.Gilligan和D.Nordmark于2000年8月在RFC2893中公開的題為“用于Ipv6主機(jī)和路由器的過渡機(jī)制”的一種現(xiàn)有技術(shù)的方法，包括雙棧機(jī)制，其命令(mandate)在主機(jī)和路由器中對IPv4和IPv6完全支持。然而，這種方法不能減少對全球路由的IPv4地址的需求，以及還由于對IPv4和IPv6二者路由基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的需要而增加了通信網(wǎng)絡(luò)的復(fù)雜性。
另一個(gè)現(xiàn)有技術(shù)的方法，也公開在RFC2893中，教導(dǎo)了在IPv4數(shù)據(jù)包的報(bào)頭中對IPv6數(shù)據(jù)包的封裝，以經(jīng)由現(xiàn)有的IPv4路由基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)來攜帶所述IPv6數(shù)據(jù)包。這種方法的缺點(diǎn)是具有廣泛的人工配置的需要。另外，這種方法很難來衡量(scale)。而且，僅可以在個(gè)別主機(jī)之間實(shí)現(xiàn)自動(dòng)的隧道效應(yīng)。
還有另一個(gè)現(xiàn)有技術(shù)的方法提倡了基于諸如應(yīng)用層網(wǎng)關(guān)(ALG)、基于SOCKS的IPv6/IPv4網(wǎng)關(guān)機(jī)制(SOCKS64)和傳輸中繼器(TCP-Relay)的機(jī)制的代理，其提供了在因特網(wǎng)上的IPv4節(jié)點(diǎn)和IPv6節(jié)點(diǎn)之間的通信。這些機(jī)制將一個(gè)IP連接分成了在所述應(yīng)用或所述傳輸層上的兩個(gè)閉合的連接。一個(gè)連接用于IPv4，而另一個(gè)用于IPv6。這種方法的缺點(diǎn)是ALG是一種依賴于應(yīng)用的機(jī)制。因此，對于不同的應(yīng)用，ALG需要提供不同的應(yīng)用網(wǎng)關(guān)部件。例如，SOCKS64，網(wǎng)絡(luò)代理協(xié)議，僅可以提供給包括已知SOCKS的客戶機(jī)和SOCKS服務(wù)器的“socksified”位置，因此將需要支持SOCKS64的應(yīng)用網(wǎng)關(guān)部件。
另一個(gè)現(xiàn)有技術(shù)的方法使用了網(wǎng)絡(luò)地址解釋協(xié)議解釋器(NATPT)，這是在由Tsirtsis G.和Srisuresh P.在2000年2月出版的RFC2766中題為“網(wǎng)絡(luò)地址解釋協(xié)議解釋器(Network Address Translation-ProtocolTranslation)(NAT-PT)”中所教導(dǎo)的。這種解決方案起源于傳統(tǒng)的NAT機(jī)制，加上了在IPv4和IPv6協(xié)議之間的協(xié)議解釋。另一個(gè)現(xiàn)有技術(shù)的方法是Bump-In-the-Stack(BIS)，其將地址解釋器模塊增加到了節(jié)點(diǎn)的系統(tǒng)，其與地址映射器和擴(kuò)展的名稱分解器合作，以便于所述過渡。不友好的NAT應(yīng)用不能在不包含ALGs時(shí)經(jīng)由解釋器盒來通信。因此，這些方法的缺點(diǎn)是妨礙了端對端通信。
還有另一個(gè)現(xiàn)有技術(shù)方法是無國界的IP/ICMP解釋(SIIT)，其提供了一種在IPv4和IPv6之間的靈活和無國界的解釋。然而，這種方法的缺點(diǎn)是其是不完全的，因?yàn)槠錄]有規(guī)定具有IPv4所解釋的IPv6地址的數(shù)據(jù)包如何在IPv6通信網(wǎng)絡(luò)中路由。
由此，所述已知的過渡方法不能提供端對端的解決方案，并且很難來實(shí)施，由于它們要求對現(xiàn)有部件的修改，例如終端或目的地主機(jī)。另外，在因特網(wǎng)的主機(jī)上運(yùn)行有多種操作系統(tǒng)和多種版本的操作系統(tǒng)，這使得其很難來為所有可能的操作系統(tǒng)及其版本而實(shí)現(xiàn)靈活的解決方案。
因此，需要有在IPv4和IPv6之間提供透明通信的過渡解決方案，特別在IPv6通信網(wǎng)絡(luò)上的IPv4主機(jī)之間，其還可升級為允許在現(xiàn)有起主導(dǎo)作用的IPv4通信網(wǎng)絡(luò)中逐步采用IPv6。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為了提供一種用于在通信網(wǎng)絡(luò)上通信的方法和設(shè)備，其克服或至少減少了所述現(xiàn)有技術(shù)的上述問題。
因此，一方面，本發(fā)明提供了一種在通信網(wǎng)絡(luò)上傳輸遵守相應(yīng)的各種通信協(xié)議的各種數(shù)據(jù)包的通信協(xié)議接口(CPI)，所述CPI包括第一通信協(xié)議處理器，包括第一輸入端，用于接收遵守所述多種通信協(xié)議的第一通信協(xié)議的數(shù)據(jù)包；第二輸入端，用于接收遵守所述多種通信協(xié)議的第一通信協(xié)議的合成的(resultant)數(shù)據(jù)包；第一輸出端，用于當(dāng)所述數(shù)據(jù)包尋址到與所述CPI相關(guān)的子網(wǎng)時(shí)提供所述數(shù)據(jù)包，以及所述第一輸出端用于當(dāng)所述合成的數(shù)據(jù)包尋址到與所述CPI相關(guān)的所述子網(wǎng)時(shí)提供所述合成的數(shù)據(jù)包；以及第二輸出端，用于當(dāng)所述數(shù)據(jù)包尋址到在與所述CPI相關(guān)的所述子網(wǎng)的另一邊時(shí)就提供所述數(shù)據(jù)包；第二通信協(xié)議處理器，包括第一輸入端，用于接收遵守所述多種通信協(xié)議的第二通信協(xié)議的另一個(gè)數(shù)據(jù)包；第二輸入端，用于接收遵守所述多種通信協(xié)議的所述第二通信協(xié)議的另一個(gè)合成的數(shù)據(jù)包；第一輸出端，用于當(dāng)所述另一個(gè)數(shù)據(jù)包尋址到與所述CPI相關(guān)的所述子網(wǎng)時(shí)就提供所述另一個(gè)數(shù)據(jù)包，以及用于提供所述另一個(gè)合成的數(shù)據(jù)包；以及第二輸出端，用于當(dāng)所述另一個(gè)數(shù)據(jù)包尋址到與所述CPI相關(guān)的所述子網(wǎng)時(shí)就提供所述另一個(gè)數(shù)據(jù)包；以及一種協(xié)議轉(zhuǎn)換器，包括第一輸入端，耦合到所述第一通信協(xié)議處理器的所述第二輸出端，用于接收所述數(shù)據(jù)包，以及所述協(xié)議轉(zhuǎn)換器用于將所述數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)換成所述另一個(gè)合成的數(shù)據(jù)包；第一輸出端，耦合到所述第二通信協(xié)議處理器的所述第二輸入端，用于將所述另一個(gè)合成的數(shù)據(jù)包提供給所述第二通信協(xié)議處理器；第二輸入端，耦合到所述第二通信協(xié)議處理器的所述第二輸出端，用于接收所述另一個(gè)數(shù)據(jù)包，以及所述協(xié)議轉(zhuǎn)換器用于將所述另一個(gè)數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)換成所述合成的數(shù)據(jù)包；以及第二輸出端，耦合到所述第一通信協(xié)議處理器的所述第二輸入端，用于將所述合成的數(shù)據(jù)包提供給所述第一通信協(xié)議處理器。
在另一個(gè)方面，本發(fā)明提供一種在通信網(wǎng)絡(luò)協(xié)議接口(CPI)中用于在通信網(wǎng)絡(luò)上傳輸遵守相應(yīng)的多種通信協(xié)議的多種數(shù)據(jù)包的方法，所述方法包括a)接收數(shù)據(jù)包；b)確定所述數(shù)據(jù)包的所述通信協(xié)議是所述各種通信協(xié)議的所述第一通信協(xié)議；c)確定所述數(shù)據(jù)包的目的地地址；d)當(dāng)所述目的地地址與所述通信網(wǎng)絡(luò)上的大量預(yù)定的目的地地址的其中一個(gè)地址相關(guān)聯(lián)時(shí)，在所述通信網(wǎng)絡(luò)上按照其所述目的地地址傳送所述數(shù)據(jù)包；以及e)當(dāng)所述目的地地址不與所述通信網(wǎng)絡(luò)上的大量預(yù)定的目的地地址的任何地址相關(guān)聯(lián)時(shí)，將所述數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)換為所述多種通信協(xié)議的第二通信協(xié)議以產(chǎn)生另一個(gè)合成的數(shù)據(jù)包，其中所述另一個(gè)合成的數(shù)據(jù)包的所述目的地地址包括從所述CPI的地址導(dǎo)出的第一部分、相對于在所述通信網(wǎng)絡(luò)上的所述目的地地址所確定的第二部分、以及從所述數(shù)據(jù)包的所述目的地地址導(dǎo)出的第三部分。
在另一個(gè)方面，本發(fā)明提供了一種通信網(wǎng)絡(luò)，包括基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)部分，用于在其上傳輸遵守第一通信協(xié)議的數(shù)據(jù)包；第一多協(xié)議子網(wǎng)，耦合到所述基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)部分，包括至少一個(gè)第一主機(jī)，在第二通信協(xié)議上操作，所述至少第一主機(jī)用于將遵守所述第二通信協(xié)議的數(shù)據(jù)包發(fā)送到在第二多協(xié)議子網(wǎng)上的目的地主機(jī)；以及第一通信協(xié)議接口(CPI)，耦合到所述至少第一主機(jī)，所述第一CPI用于接收所述數(shù)據(jù)包，將所述數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)換成遵守所述第一通信協(xié)議的另一個(gè)合成的數(shù)據(jù)包，以及用于將所述合成的數(shù)據(jù)包經(jīng)由所述基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)部分發(fā)送到所述第二多協(xié)議子網(wǎng)；以及所述第二多協(xié)議子網(wǎng)，包括第二CPI，用于接收所述合成的數(shù)據(jù)包，以將所述合成的數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)換成遵守所述第二通信協(xié)議的所述數(shù)據(jù)包，以及用于將所述數(shù)據(jù)包發(fā)送到所述目的地主機(jī)；以及所述目的地主機(jī)，耦合到在所述第二通信協(xié)議上操作的所述第二CPI，用于接收和處理所述數(shù)據(jù)包。


現(xiàn)在將參照附圖的例子來詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施例，其中圖1示出了用于某組織的現(xiàn)有技術(shù)的通信網(wǎng)絡(luò)；圖2示出了按照本發(fā)明的通信網(wǎng)絡(luò)；圖3示出了按照本發(fā)明的圖2的通信系統(tǒng)中的通信協(xié)議接口的功能性框圖；圖4示出了圖3的通信協(xié)議接口中的所述封裝器的詳細(xì)操作的流程圖；圖4A示出了由所述封裝器進(jìn)行的一個(gè)方式的封裝；圖4B示出了由所述封裝器進(jìn)行的另一個(gè)方式的封裝；圖5示出了圖3所述通信協(xié)議接口中的所述封裝器的詳細(xì)操作的流程圖；圖6示出了圖3所述通信協(xié)議接口的詳細(xì)操作的流程圖；圖7示出了按照本發(fā)明圖2的所述通信系統(tǒng)中的網(wǎng)關(guān)通信協(xié)議接口的功能性框圖；圖8示出了具有增加的尋址信息的圖2所述通信網(wǎng)絡(luò)；圖9示出了用于在圖2所述通信網(wǎng)絡(luò)上從子網(wǎng)到在IPv4上操作的因特網(wǎng)部分通信的時(shí)序圖；圖10示出了用于在圖2所述通信網(wǎng)絡(luò)上在子網(wǎng)之間通信的時(shí)序圖；圖11示出了用于在圖2所述通信網(wǎng)絡(luò)上從子網(wǎng)到在IPv6上操作的因特網(wǎng)部分通信的時(shí)序圖。
具體實(shí)施例方式
一種通信協(xié)議接口(CPI)，包括用于處理IPv4特定通信的IPv4處理器，用于處理IPv6特定通信的IPv6處理器，以及用于處理在所述IPv4和IPv6處理器之間通信的協(xié)議轉(zhuǎn)換器。在用于某組織的通信網(wǎng)絡(luò)中，其中使用在該組織范圍內(nèi)的IPv6通信主干網(wǎng)(backbone)，在所述IPv6通信主干網(wǎng)上的所述通信網(wǎng)絡(luò)的子網(wǎng)，包括多協(xié)議子網(wǎng)和網(wǎng)關(guān)多協(xié)議子網(wǎng)。多協(xié)議子網(wǎng)具有IPv4、IPv6和雙棧主機(jī)的混合物以及CPI，雙棧主機(jī)包括例如IPv4與IPv6主機(jī)。另外，用于所述通信網(wǎng)絡(luò)的另一端通信的相應(yīng)的網(wǎng)關(guān)多協(xié)議子網(wǎng)，包括網(wǎng)關(guān)通信協(xié)議接口(GCPI)，其耦合到所述通信網(wǎng)絡(luò)并且也耦合到因特網(wǎng)。在所述多協(xié)議子網(wǎng)中的所述CPIs跨過所述IPv6通信主干網(wǎng)、在所述子網(wǎng)之間傳送封裝在IPv6數(shù)據(jù)包中的IPv4數(shù)據(jù)包。這允許IPv4主機(jī)在所述多協(xié)議子網(wǎng)的一個(gè)子網(wǎng)中操作，以和在所述通信網(wǎng)絡(luò)的其它子網(wǎng)中的IPv4主機(jī)通信。另外，在所述子網(wǎng)中的所述CPIs和GCPIs還跨過所述IPv6主干網(wǎng)傳送封裝在IPv6數(shù)據(jù)包中的IPv4數(shù)據(jù)包。這允許IPv4主機(jī)在所述子網(wǎng)的任何子網(wǎng)中操作，以與在因特網(wǎng)上的IPv4主機(jī)通信。
本發(fā)明，如以下所描述的，在某組織的通信網(wǎng)絡(luò)的多協(xié)議子網(wǎng)中，在所述組織的多協(xié)議子網(wǎng)之間，以及在多協(xié)議子網(wǎng)和因特網(wǎng)之間，有利地支持IPv4和IPv6二者的透明操作。這使得某組織得以實(shí)現(xiàn)從IPv4到IPv6的逐步吸收和過渡，而不需要對終端或目的地主機(jī)的修改，以及不受運(yùn)行在所述組織的子網(wǎng)中的主機(jī)上或因特網(wǎng)上的多種操作系統(tǒng)、以及操作系統(tǒng)的多種版本的約束。
參照圖1，現(xiàn)有技術(shù)的通信網(wǎng)絡(luò)100耦合到因特網(wǎng)107的IPv4部分105，因特網(wǎng)107包括多個(gè)網(wǎng)絡(luò)接口。這里，僅僅示出了一個(gè)IPv4主機(jī)108和一個(gè)公共的IPv4域名服務(wù)器(DNS)109?，F(xiàn)有技術(shù)的通信網(wǎng)絡(luò)100典型地包括基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)部分，其通常稱作通信主干網(wǎng)110；多個(gè)IPv4子網(wǎng)115和120(僅示出兩個(gè))，其獨(dú)立地耦合到所述IPv4通信主干網(wǎng)110；以及DNS服務(wù)器125，廖DNS服務(wù)器也耦合到所述IPv4通信主干網(wǎng)110。
應(yīng)當(dāng)注意到，如由免費(fèi)的在線計(jì)算機(jī)詞典(The Free On-line Dictionaryof Computing，1993-2001 Denis Howe)所定義的子網(wǎng)是網(wǎng)絡(luò)的一部分，其可以是物理地獨(dú)立于網(wǎng)絡(luò)段，其與所述網(wǎng)絡(luò)的其它部分共享網(wǎng)絡(luò)地址以及用子網(wǎng)號碼來區(qū)分。
所述IPv4通信主干網(wǎng)110包括多個(gè)內(nèi)部相耦合的IPv4路由器110A、110B和110C，以及IPv4數(shù)據(jù)包(未示出)基本上在所述子網(wǎng)115和120之間傳送，根據(jù)由所述各自的路由器110A-110C所存儲(chǔ)和包含的各自的路由表。另外，所述通信網(wǎng)絡(luò)100是專用網(wǎng)絡(luò)，所述路由器110A-110C也在所述子網(wǎng)115、120和所述DNS 125之間路由IPv4數(shù)據(jù)包。其中一個(gè)路由器110A支持用于在例如具有所述IPv4主機(jī)108或所述公共DNS服務(wù)器109的因特網(wǎng)107的IPv4部分105和所述子網(wǎng)115、120之間路由IPv4數(shù)據(jù)包的通信鏈路。所述路由器110A-110C形成僅支持IPv4的所述IPv4通信主干網(wǎng)110。
所述子網(wǎng)115包括大量內(nèi)部相耦合的網(wǎng)絡(luò)接口，典型地包括大量的網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)。其中一個(gè)計(jì)算機(jī)配置為作為動(dòng)態(tài)主機(jī)配置協(xié)議(DHCP)服務(wù)器115A來操作，而其它計(jì)算機(jī)配置為起到IPv4主機(jī)115B和115C的功能。如同所述路由器110A-110C和所述因特網(wǎng)107的IPv4部分105，所述DHCP服務(wù)器115A和所述主機(jī)115B與115C僅支持IPv4。
所述子網(wǎng)120類似于所述子網(wǎng)115，也包括大量的網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)。其中一個(gè)計(jì)算機(jī)配置為起到DHCP中繼器120A的作用，而其它計(jì)算機(jī)配置為作為主機(jī)120B與120C進(jìn)行操作。如上，所述計(jì)算機(jī)120A-120C僅支持IPv4。
所述DNS服務(wù)器125包括配置為在所述通信網(wǎng)絡(luò)100內(nèi)支持域名業(yè)務(wù)的計(jì)算機(jī)。所述DNS服務(wù)器125僅在IPv4上操作。
所述通信網(wǎng)絡(luò)100典型地在某組織中使用，例如在公司或大學(xué)中。為了從IPv4到IPv6的過渡，所述現(xiàn)有技術(shù)的方案已經(jīng)對所述組織開始首先從所述主機(jī)層的改變，以使得所有終端部件可在IPv6上操作，然后改變所述通信主干網(wǎng)來支持IPv6。因此，現(xiàn)有的主機(jī)115B、115C、120B、120C，所述DHCP服務(wù)器115、所述DHCP中繼器120A及所述DNS服務(wù)器125，將必須從IPv4改變到在IPv4與IPv6二者上工作的雙棧主機(jī)，以使得在不需要修改下在所述主機(jī)和服務(wù)器上運(yùn)行現(xiàn)有的IPv4或新的IPv6。不幸地，由于IPv4和IPv6是不能共同操作的，僅支持在IPv4上工作的現(xiàn)有主機(jī)和服務(wù)器將不能運(yùn)行。
因此，所述方案需要對所有現(xiàn)有終端部件的修改，在此規(guī)模上對有關(guān)產(chǎn)品修改的代價(jià)使其不可實(shí)現(xiàn)。這種代價(jià)僅提供了對所述組織從IPv4改變到IPv6上的很小推動(dòng)。另外，對于大多數(shù)組織，其在因特網(wǎng)上所要求的資源和業(yè)務(wù)廣泛地可利用于IPv4系統(tǒng)。因此，再次基于現(xiàn)有技術(shù)的方法，對于所述組織從IPv4改變到IPv6沒有顯著的推動(dòng)。
本發(fā)明有利地建議了該組織采用IPv6的可選方案。初始步驟是通過將所有的IPv4路由器110A-110C改變?yōu)镮Pv6路由器，從而將所述IPv4通信主干網(wǎng)110升級為IPv6，然后通過結(jié)合通信協(xié)議接口而將所述通信網(wǎng)絡(luò)100的子網(wǎng)115與120轉(zhuǎn)換為多協(xié)議IPv4-IPv6子網(wǎng)。在所述子網(wǎng)中的通信協(xié)議接口有利地使得在每個(gè)多協(xié)議子網(wǎng)中的現(xiàn)有IPv4、新的IPv6和任何雙棧主機(jī)能夠經(jīng)由所述IPv6通信主干網(wǎng)可操作地耦合到其它子網(wǎng)、以及耦合到因特網(wǎng)上的IPv4主機(jī)和IPv6主機(jī)。
隨著這種改進(jìn)，從IPv4到IPv6的過渡計(jì)劃可以由某組織來采用，其開始于將所述通信主干網(wǎng)從IPv4改變到IPv6，而保持與現(xiàn)有終端部件的操作兼容性，而不用修改所述終端部件。然后其隨后可以逐步地將IPv4終端部件改變?yōu)镮pv6終端部件，基于所述組織的IPv6效用的代價(jià)和程度。盡管具有改變所述通信主干網(wǎng)和在所述子網(wǎng)中實(shí)施CPIs具有初始花費(fèi)，這對于由現(xiàn)有技術(shù)方法所教導(dǎo)的對所有IPv4終端部件進(jìn)行修改的花費(fèi)來說是顯著的少。另外，所述組織在從IPv4到IPv6過渡時(shí)、保持對在因特網(wǎng)上的IPv4業(yè)務(wù)和資源的訪問。
參照圖2，按照本發(fā)明的通信網(wǎng)絡(luò)200耦合到因特網(wǎng)107的IPv4部分105，以及耦合到因特網(wǎng)107的IPv6部分205，所述因特網(wǎng)107包括多個(gè)網(wǎng)絡(luò)接口。如上，僅僅示出了一個(gè)IPv4主機(jī)108和一個(gè)公共IPv4域名服務(wù)器(DNS)109。另外，僅僅示出了在所述因特網(wǎng)107的IPv6部分205的一個(gè)IPv6主機(jī)207。
所述通信網(wǎng)絡(luò)200包括IPv6通信主干網(wǎng)210；大量的多協(xié)議子網(wǎng)215和220(僅示出了兩個(gè))，獨(dú)立地耦合到所述IPv6通信主干網(wǎng)210；以及網(wǎng)關(guān)多協(xié)議子網(wǎng)225，耦合到所述IPv6通信主干網(wǎng)210以及耦合到所述因特網(wǎng)的IPv4部分105。另外，所述IPv6通信主干網(wǎng)210還經(jīng)由IPv6路由器206直接地耦合到所述因特網(wǎng)107的IPv6部分205。
所述IPv6通信主干網(wǎng)210包括大量的路由器210A、210B和210C，其僅路由IPv6數(shù)據(jù)包(未示出)。所述IPv6數(shù)據(jù)包路由在所述多協(xié)議子網(wǎng)215和220之間、以及在所述多協(xié)議子網(wǎng)215、220與所述網(wǎng)關(guān)多協(xié)議子網(wǎng)225之間，按照由所述各自的路由器210A-210C所存儲(chǔ)和包含的各自的路由表。所有的路由器210A、210B和210C僅支持IPv6、以及因此可以經(jīng)由IPv6路由器206直接地耦合到因特網(wǎng)107的所述IPv6部分205。
所述多協(xié)議子網(wǎng)215耦合到所述路由器210B、以及包括大量的內(nèi)部相耦合的網(wǎng)絡(luò)接口，典型地包括大量的網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)，其配置為具有作為雙棧DHCP服務(wù)器215A、IPv4主機(jī)215B、雙棧主機(jī)215C和IPv6主機(jī)215D的功能。另外，所述多協(xié)議子網(wǎng)215，有利地包括CPI 215E，所述CPI 215E使得在所述多協(xié)議子網(wǎng)215內(nèi)進(jìn)行多協(xié)議通信，還使得在類似地裝配有CPI的子網(wǎng)之間進(jìn)行通信，包括其它多協(xié)議子網(wǎng)，諸如所述多協(xié)議子網(wǎng)220。
所述多協(xié)議子網(wǎng)220耦合到所述路由器210C、類似于所述多協(xié)議子網(wǎng)215，包括大量的網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)，其起到雙棧DHCP中繼器220A、IPv4主機(jī)220B、雙棧主機(jī)220C和IPv6主機(jī)220D的功能。另外，所述多協(xié)議子網(wǎng)220包括另一個(gè)CPI 220E，其使得在所述多協(xié)議子網(wǎng)220內(nèi)實(shí)現(xiàn)多協(xié)議通信，還使得在耦合到所述IPv6通信主干網(wǎng)210的子網(wǎng)之間實(shí)現(xiàn)通信。
所述網(wǎng)關(guān)多協(xié)議子網(wǎng)225耦合到所述路由器210A，以及包括雙棧DNS服務(wù)器225A、IPv4路由器225B，以及有利地包括GCPI 225C。所述DNS服務(wù)器225A經(jīng)由所述IPv6通信網(wǎng)絡(luò)210對所述通信網(wǎng)絡(luò)200上的主機(jī)提供域名業(yè)務(wù)，所述主機(jī)包括主機(jī)215A-215D和220A-220D。所述IPv4路由器225B僅路由IPv4數(shù)據(jù)包，并耦合到因特網(wǎng)107的所述IPv4部分105、以提供所述IPv4主機(jī)215B，220B和雙棧主機(jī)215C與220C、經(jīng)過所述通信網(wǎng)絡(luò)200、來訪問因特網(wǎng)107的所述IPv4部分105上的IPv4主機(jī)108或所述公共IPv4DNS服務(wù)器109。
所述GCPI 225C有利地使得在所述網(wǎng)關(guān)多協(xié)議子網(wǎng)225內(nèi)實(shí)現(xiàn)多協(xié)議通信，以及還使得在耦合到所述IPv6通信主干網(wǎng)210的所有子網(wǎng)之間實(shí)現(xiàn)通信，所述IPv6通信主干網(wǎng)210包括所述多協(xié)議子網(wǎng)215和220、以及所述因特網(wǎng)107的所述IPv4部分105。
其它子網(wǎng)(未示出)可以耦合到所述IPv6通信主干網(wǎng)210。例如，子網(wǎng)可以僅僅包括IPv4主機(jī)。這種子網(wǎng)將需要包括CPI來作為多協(xié)議子網(wǎng)操作，諸如如上所述的多協(xié)議子網(wǎng)215或220。所述CPIs 215E與220E的包含物使得所述純粹的IPv4主機(jī)215B與220B或所述雙棧主機(jī)215C與220C來跨過所述IPv6通信主干網(wǎng)210上的所述子網(wǎng)而與IPv4和雙棧主機(jī)通信；以及，經(jīng)由所述GCPI 225C和所述網(wǎng)關(guān)多協(xié)議子網(wǎng)225，使得跨過所述因特網(wǎng)107的所述IPv4部分105來通信。
對于所述多協(xié)議子網(wǎng)215與220，要求有尋址分配方案。例如在所述多協(xié)議子網(wǎng)215中，所述IPv4主機(jī)215B分配有IPv4地址、還有虛擬的IPv6地址；所述雙棧主機(jī)215C分配有IPv4地址、虛擬的IPv6地址和IPv6地址；以及所述IPv6主機(jī)216D分配有IPv6地址。所述IPv4主機(jī)215B和所述雙棧主機(jī)215C的所述虛擬IPv6地址不是實(shí)際上配置在所述IPv4主機(jī)215B和所述雙棧主機(jī)215C的物理接口上的，而是配置在所述CPI 215E上以承擔(dān)IPv6鄰居代理功能。
IPv4主機(jī)和雙棧主機(jī)可以分配有全球IPv4地址或?qū)Ｓ肐Pv4地址。如果某組織具有現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)，該現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)具有大量的全球IPv4地址，所述現(xiàn)有的IPv4尋址方案可以保留。然而，專用IPv4地址也可以分配給所述IPv4主機(jī)和雙棧主機(jī)。當(dāng)使用所述DHCP業(yè)務(wù)時(shí)，所述IPv4地址分配可以是靜態(tài)或動(dòng)態(tài)的。
在涉及IPv6地址分配中，IPv6主機(jī)或雙棧主機(jī)的每個(gè)網(wǎng)絡(luò)接口可以具有多個(gè)IPv6地址；例如，鏈路局部地址，位置局部地址，以及聚集的全球單一地址。另外，如果該組織已經(jīng)分配有寄存的全球單一IPv6前綴(prefix)，所述組織的IPv6網(wǎng)絡(luò)可以具有全球單一IPv6地址。代替地，所述IPv6網(wǎng)絡(luò)可以采用IPv6位置局部地址。
在優(yōu)選實(shí)施例中，無論使用本地或全球單一IPv6地址，都將不考慮所述128位IPv6地址的前48位。其次的16位，其代表對于位置局部IPv6地址的子網(wǎng)ID或在全球單一地址中的SLA ID，將使用于分配子網(wǎng)ID；隨后的64位作為特定接口IDs來使用。
所述虛擬的IPv6地址具有所述大的IPv6地址空間的優(yōu)點(diǎn)，也就是IPv6地址的最后64位接口ID部分提供了比所述全部32位IPv4地址空間更大的地址空間。因此，在所述優(yōu)選實(shí)施例中，每個(gè)IPv4主機(jī)或雙棧主機(jī)可以分配有虛擬的IPv6地址，這種分配意味著所分配的虛擬IPv6地址用于IPv4主機(jī)或雙棧主機(jī)的特定標(biāo)識。所分配的虛擬IPv6地址和實(shí)際分配的IPv6地址可以是全球單一IPv6地址或位置局部地址，提供的所分配的IPv6地址不重疊。
IPv6支持自動(dòng)配置，其中所述最后的64位接口ID，例如從所述網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的基于EUI-64的接口標(biāo)識符來獲得。對于虛擬的IPv6地址分配，所述虛擬的IPv6地址可以從所述終端主機(jī)的IPv4地址的所述主機(jī)ID中劃分。虛擬IPv6地址特別地用于代表IPv4主機(jī)或雙棧主機(jī)。下面的表1提供了所述地址分配方案的說明。
表1

參照圖3，在所述多協(xié)議子網(wǎng)215中的所述CPI 215E包括第一通信協(xié)議處理器，諸如IPv4處理器305，用于處理IPv4通信；第二通信協(xié)議處理器，諸如IPv6處理器310，用于處理IPv6通信；以及協(xié)議轉(zhuǎn)換器315，其耦合到所述IPv4和IPv6處理器305與310，用于將從所述IPv4處理器305接收的IPv4通信轉(zhuǎn)換為合成的IPv6通信，然后將所述合成的IPv6通信提供給所述IPv6處理器310。另外，所述協(xié)議轉(zhuǎn)換器315將從所述IPv6處理器310接收的IPv6通信轉(zhuǎn)換為合成的IPv4通信，然后將所述合成的IPv4通信提供給所述IPv4處理器305。
所述IPv4處理器305包括IPv4輸入處理器322，其耦合到輸入端307，所述輸入端307用于從所述多協(xié)議子網(wǎng)215的數(shù)據(jù)鏈路層308接收IPv4數(shù)據(jù)包。所述IPv4輸入處理器322還耦合到IPv4路由表324、TCPv4處理器325、以及IPv4傳送器326?；趶乃鰯?shù)據(jù)鏈路層308接收IPv4數(shù)據(jù)包，所述IPv4輸入處理器322從所接收的IPv4數(shù)據(jù)包確定所述IPv4目的地地址，以及訪問所述IPv4路由表324以確定將所述IPv4數(shù)據(jù)包路由到哪里。當(dāng)所述IPv4輸入處理器322確定所接收的IPv4數(shù)據(jù)包的目的地地址是所述CPI 215E的地址時(shí)，所述IPv4輸入處理器322將所接收的IPv4數(shù)據(jù)包路由到所述TCPv4處理器325，其處理所述IPv4數(shù)據(jù)包、以及將合成的輸出數(shù)據(jù)提供給所述IPv4棧的較高層(未示出)以用于隨后的處理。所述TCPv4處理器325還處理從所述IPv4棧的較高層來的輸入數(shù)據(jù)，以及將合成的發(fā)自CPI的IPv4數(shù)據(jù)包提供給所述IPv4輸出處理器328。所述IPv4輸出處理器328然后將所述合成的發(fā)自CPI的IPv4數(shù)據(jù)包經(jīng)由輸出端329提供給所述數(shù)據(jù)鏈路層308。
當(dāng)所述IPv4數(shù)據(jù)包不尋址到所述CPI 215E、以及在所述IPv4路由表324中的項(xiàng)目指示為所述IPv4數(shù)據(jù)包的目的地地址是在所述子網(wǎng)215上的主機(jī)215A、215B或215C的地址或者在因特網(wǎng)的所述IPv4部分105上的IPv4主機(jī)108的地址時(shí)，然后所述IPv4處理器322將所述IPv4數(shù)據(jù)包發(fā)送到所述IPv4傳送器326。
當(dāng)所述IPv4數(shù)據(jù)包的目的地地址是在所述子網(wǎng)215上的主機(jī)215A、215B或215C的地址時(shí)，所述IPv4傳送器326將所述IPv4數(shù)據(jù)包發(fā)送到IPv4輸出處理器328。所述IPv4輸出處理器328然后將所述IPv4數(shù)據(jù)包經(jīng)由所述輸出端329提供給所述數(shù)據(jù)鏈路層308，以用于到所述子網(wǎng)215上的所尋址的主機(jī)的傳送。當(dāng)所述IPv4數(shù)據(jù)包的目的地地址是在因特網(wǎng)的所述IPv4部分105上的IPv4主機(jī)108的地址時(shí)，所述IPv4傳送器326然后將所述IPv4數(shù)據(jù)包發(fā)送到所述協(xié)議轉(zhuǎn)換器315。
所述IPv4處理器305還耦合為從所述協(xié)議轉(zhuǎn)換器315接收合成的IPv4數(shù)據(jù)包，以及所述IPv4輸入處理器322具有另一輸入端，用于接收并處理合成的IPv4數(shù)據(jù)包，其處理過程同前所述的當(dāng)從所述輸入端307接收到IPv4數(shù)據(jù)包時(shí)一樣。
所述IPv6處理器310包括IPv6輸入處理器332，其耦合到輸入端331，所述輸入端331用于從所述數(shù)據(jù)鏈路層308接收IPv6數(shù)據(jù)包。所述IPv6輸入處理器332還耦合到所述協(xié)議轉(zhuǎn)換器315、TCPv6處理器335?；趶乃鰯?shù)據(jù)鏈路層308接收IPv6數(shù)據(jù)包，所述IPv6輸入處理器332確定所接收的IPv6數(shù)據(jù)包的目的地地址，以確定如何處理所述IPv6數(shù)據(jù)包。
當(dāng)所述IPv6數(shù)據(jù)包的目的地地址是所述CPI 215E的地址時(shí)，也就是所述IPv6數(shù)據(jù)包對其尋址，所述IPv6輸入處理器332然后檢驗(yàn)所述IPv6數(shù)據(jù)包的下一個(gè)報(bào)頭。如果所述IPv6數(shù)據(jù)包不包含IPv4數(shù)據(jù)包，所述IPv6輸入處理器332將所述IPv6數(shù)據(jù)包路由到所述TCPv6處理器335，其處理所述IPv6數(shù)據(jù)包、以及將合成的輸出數(shù)據(jù)提供給所述IPv6棧的較高層(未示出)以用于隨后的處理。所述TCPv6處理器335還處理從所述IPv6棧的較高層來的輸入數(shù)據(jù)，以及將合成的發(fā)自CPI的IPv6數(shù)據(jù)包提供給所述IPv6輸出處理器338。所述IPv6輸出處理器338然后將所述合成的發(fā)自CPI的IPv6數(shù)據(jù)包經(jīng)由輸出端339提供給所述數(shù)據(jù)鏈路層308。
當(dāng)所述IPv6輸入處理器332確定所述IPv6數(shù)據(jù)包的目的地地址不是所述CPI 215E時(shí)，作為所述IPv6輸入處理器332一部分的數(shù)據(jù)包處理器336來確定所接收的IPv6數(shù)據(jù)包是否是封裝有IPv4數(shù)據(jù)包的合成的IPv6數(shù)據(jù)包。這是通過訪問IPv6地址代理340來確定所述IPv6數(shù)據(jù)包的目的地地址是否是在所述多協(xié)議子網(wǎng)215上的IPv4主機(jī)215B或雙棧主機(jī)215C的虛擬IPv6地址來實(shí)現(xiàn)的。當(dāng)不是時(shí)，就丟棄所述IPv6數(shù)據(jù)包?？蛇x地，當(dāng)是時(shí)，所述數(shù)據(jù)包處理器336將所述IPv6數(shù)據(jù)包提供給所述協(xié)議轉(zhuǎn)換器315。
所述IPv6地址代理340，也稱作鄰居代理，存儲(chǔ)有所述IPv4主機(jī)215B和所述雙棧主機(jī)215C的所述虛擬IPv6地址，所述IPv4主機(jī)215B和所述雙棧主機(jī)215C是所述多協(xié)議子網(wǎng)215的一部分。當(dāng)所述IPv6地址代理340從所述IPv6輸入處理器332接收具有其中一個(gè)所存儲(chǔ)的虛擬IPv6地址的IPv6數(shù)據(jù)包時(shí)，所述IPv6輸入處理器332將所接收的數(shù)據(jù)包提供給所述協(xié)議轉(zhuǎn)換器315。
所述IPv6輸出處理器338還耦合為接收合成的IPv6數(shù)據(jù)包，其包括封裝的IPv4數(shù)據(jù)包，以及將所述合成的IPv6數(shù)據(jù)包經(jīng)由所述輸出端339提供給所述數(shù)據(jù)鏈路層308。
所述協(xié)議轉(zhuǎn)換器315包括封裝器352和拆裝器354。所述封裝器352具有耦合到所述IPv4傳送器326以接收IPv4數(shù)據(jù)包的輸入端，并具有耦合到所述IPv6輸出處理器338以提供合成的IPv6數(shù)據(jù)包的輸出端，所述合成的IPv6數(shù)據(jù)包包括在內(nèi)封裝的所述IPv4數(shù)據(jù)包。所述封裝器352耦合到所述IPv4路由表324，以及在初始化時(shí)就在所述IPv4路由表324中創(chuàng)建兩個(gè)路由項(xiàng)目。所述其中一個(gè)路由項(xiàng)目是使得在所述多協(xié)議子網(wǎng)215與220之間實(shí)現(xiàn)IPv4數(shù)據(jù)包的傳輸，以及所述另一個(gè)路由項(xiàng)目是使得實(shí)現(xiàn)從所述多協(xié)議子網(wǎng)215或220到所述網(wǎng)關(guān)多協(xié)議子網(wǎng)225的傳輸。
當(dāng)由所述封裝器352接收的所述IPv4數(shù)據(jù)包的目的地地址不在所述IPv4路由表324中時(shí)，將使用從所述多協(xié)議子網(wǎng)215或220到所述網(wǎng)關(guān)多協(xié)議子網(wǎng)225、從而到所述因特網(wǎng)107的所述IPv4部分105的傳輸?shù)乃雎酚身?xiàng)目來傳送所述IPv4數(shù)據(jù)包。所述封裝器352然后將所接收的IPv4數(shù)據(jù)包封裝在所述合成的IPv6數(shù)據(jù)包中，其中能夠所述合成的IPv6數(shù)據(jù)包的IPv6目的地地址包括預(yù)定的子網(wǎng)ID(ffff)。所述預(yù)定的子網(wǎng)ID將所述合成的IPv6數(shù)據(jù)包標(biāo)識為封裝有IPv4數(shù)據(jù)包的IPv6數(shù)據(jù)包，以及所述被封裝的IPv4數(shù)據(jù)包將經(jīng)由所述因特網(wǎng)107的所述IPv4部分105來發(fā)送。
代替地，當(dāng)所述IPv4數(shù)據(jù)包的目的地地址在所述IPv4路由表324中時(shí)，然后所接收的IPv6數(shù)據(jù)包或者在兩個(gè)多協(xié)議子網(wǎng)215與220之間、或者從所述網(wǎng)關(guān)多協(xié)議子網(wǎng)225到其中一個(gè)所述多協(xié)議子網(wǎng)215或220來傳送；以及所述IPv4數(shù)據(jù)包的目的地地址是所述IPv6通信主干網(wǎng)210的其中一個(gè)子網(wǎng)215或220上的IPv4目的地主機(jī)的地址。所述封裝器352然后將所述IPv4數(shù)據(jù)包封裝在所述合成的IPv6數(shù)據(jù)包中，其中所述合成的IPv6數(shù)據(jù)包的IPv6目的地地址包括所述IPv4目的地主機(jī)的所述子網(wǎng)ID和所述IPv4目的地主機(jī)的主機(jī)ID。
所述拆裝器354具有耦合到所述IPv6輸入處理器332以接收IPv6數(shù)據(jù)包的輸入端，以及其具有耦合到所述IPv4輸入處理器322的輸出端。所述拆裝器354拆裝所述IPv6數(shù)據(jù)包以及提供合成的IPv4數(shù)據(jù)包。所述合成的IPv4數(shù)據(jù)包由所述IPv4輸入處理器322處理，如先前描述的。
參照圖4、4A和4B，所述封裝器352的封裝過程400開始于405，接收410IPv4數(shù)據(jù)包，以及獲得420所述IPv6通信主干網(wǎng)210的IPv6地址的前48位。然后從所述IPv4數(shù)據(jù)包的起源和目的地地址進(jìn)行確定422，以確定所述IPv4數(shù)據(jù)包是否是從所述多協(xié)議子網(wǎng)215或220發(fā)送到所述網(wǎng)關(guān)多協(xié)議子網(wǎng)225。
如果是，然后用所述前48位構(gòu)造425合成的IPv6數(shù)據(jù)包的IPv6目的地地址的前64位部分，所述前48位是先前所獲得用于形成所述前綴的；以及然后將預(yù)定的16位子網(wǎng)ID(ffff)添加到所述前綴。所述IPv6目的地地址的前64位部分尋址所述因特網(wǎng)107的所述IPv4部分105。接下來，通過將所述32位IPv4目的地地址解釋為32位十六進(jìn)制來構(gòu)造430所述IPv6目的地地址其次的64位部分，然后在前面添加(prefixing)32個(gè)零。
所述前面和其次的64位部分然后進(jìn)行組合435以產(chǎn)生所述128位合成的IPv6目的地地址。隨后，用所構(gòu)造的IPv6目的地地址和作為有效負(fù)荷的完整的IPv4數(shù)據(jù)包來構(gòu)造440所述合成的IPv6數(shù)據(jù)包。最后，所述合成的IPv6數(shù)據(jù)包將提供445給所述IPv6輸出處理器338。
運(yùn)行422，當(dāng)所述IPv4數(shù)據(jù)包不是從所述多協(xié)議子網(wǎng)215或220到所述網(wǎng)關(guān)多協(xié)議子網(wǎng)225的傳送時(shí)，所述IPv4數(shù)據(jù)包就是到所述IPv6通信主干網(wǎng)210的另一個(gè)子網(wǎng)上的IPv4目的地主機(jī)的傳送。隨后，用所述先前的48位來構(gòu)造427所述合成的IPv6數(shù)據(jù)包的IPv6地址的最先的64位部分，所述先前的48位是先前所獲得的并用于形成所述前綴，以及然后添加所述IPv4目的地主機(jī)的所述16位子網(wǎng)ID。
再次，通過將所述32位IPv4目的地地址的所述主機(jī)ID部分解釋為十六進(jìn)制來構(gòu)造428所述IPv6目的地地址的其次64位部分。然后將零添加或粘貼在所述主機(jī)ID的前面以構(gòu)造所述IPv6目的地地址的所述64位接口ID部分。所述操作400然后處理所述第一和第二部分的合成435，以及繼續(xù)如先前所述的內(nèi)容。
因此，當(dāng)所述合成的IPv6數(shù)據(jù)包是用于經(jīng)由因特網(wǎng)107的所述IPv4部分105通信時(shí)，所述IPv6目的地地址從所述IPv4數(shù)據(jù)包的目的地地址劃分出來，以及當(dāng)所述合成的IPv6數(shù)據(jù)包是用于到另一個(gè)子網(wǎng)的IPv4主機(jī)的通信時(shí)，所述IPv6目的地地址也從所述IPv4數(shù)據(jù)包的目的地地址劃分出來。然而，當(dāng)所述合成的IPv6數(shù)據(jù)包是用于經(jīng)由所述因特網(wǎng)107的所述IPv4部分105來通信時(shí)，所述預(yù)定的子網(wǎng)ID將使用在所述IPv6目的地地址中，以及當(dāng)所述合成的IPv6數(shù)據(jù)包是用于到另一個(gè)目的地子網(wǎng)的通信時(shí)，所述目的地子網(wǎng)ID使用在所述IPv6目的地地址中。當(dāng)通信到另一個(gè)子網(wǎng)時(shí)，所述IPv6目的地地址可以稱為在那個(gè)子網(wǎng)上的目的地Ipv4主機(jī)的虛擬IPv6地址。
參照圖5，所述拆裝器354的拆裝過程500開始于505，接收IPv6數(shù)據(jù)包510，也就是接收合成的IPv6數(shù)據(jù)包，以及從所述合成的IPv6數(shù)據(jù)包的有效負(fù)載提取IPv4數(shù)據(jù)包515。提取通過從所述IPv6數(shù)據(jù)包剝離所述IPv6包頭而實(shí)現(xiàn)。其次，將所述IPv4數(shù)據(jù)包提供530給所述IPv4輸入處理器322。所述操作500然后轉(zhuǎn)向另一個(gè)IPv6數(shù)據(jù)包的等待接收510。
參照圖6，所述CPI 215E的操作600開始于605，經(jīng)610確定是否已經(jīng)接收到數(shù)據(jù)包，以及當(dāng)接收到數(shù)據(jù)包時(shí)，615確定所接收的數(shù)據(jù)包是否是IPv4數(shù)據(jù)包或IPv6數(shù)據(jù)包。當(dāng)所接收的數(shù)據(jù)包是IPv4數(shù)據(jù)包時(shí)，由620確定所述IPv4數(shù)據(jù)包是否尋址到所述CPI 215E。
當(dāng)其是時(shí)，然后由所述TCPv4處理器325處理625所述IPv4數(shù)據(jù)包，如先前所述，以及當(dāng)其不是時(shí)，通過訪問所述IPv4路由表324來將所述IPv4數(shù)據(jù)包的目的地地址與所述多協(xié)議子網(wǎng)215上的IPv4地址相比較。然后確定630所接收的IPv4數(shù)據(jù)包的IPv4目的地主機(jī)是否在所述多協(xié)議子網(wǎng)215上。
當(dāng)所接收的IPv4數(shù)據(jù)包的IPv4目的地主機(jī)是在所述多協(xié)議子網(wǎng)215上時(shí)，從所述IPv4路由表324所確定的，所述IPv4數(shù)據(jù)包由所述IPv4傳送器來傳送635到所尋址的IPv4目的地地址。然而，當(dāng)所接收的IPv4數(shù)據(jù)包的所尋址的IPv4目的地主機(jī)不是在所述多協(xié)議子網(wǎng)215上時(shí)，所述IPv4數(shù)據(jù)包就發(fā)送到所述封裝器352，在那里所述IPv4數(shù)據(jù)包將轉(zhuǎn)換640為合成的IPv6數(shù)據(jù)包。所述合成的IPv6數(shù)據(jù)包然后由所述IPv6輸出處理器338發(fā)送645到在所述多協(xié)議子網(wǎng)215另一邊的主機(jī)，以及所述操作600然后返回到等待對另一個(gè)數(shù)據(jù)包的接收610。
返回到步驟615，當(dāng)所接收的數(shù)據(jù)包是IPv6數(shù)據(jù)包時(shí)，經(jīng)650確定所述IPv6數(shù)據(jù)包是否尋址到所述CPI 215E。當(dāng)其是時(shí)，再經(jīng)651確定所述IPv6數(shù)據(jù)包是否在其有效負(fù)荷中包含IPv4數(shù)據(jù)包。當(dāng)所述IPv6數(shù)據(jù)包在其有效負(fù)荷中不包含IPv4數(shù)據(jù)包時(shí)，然后所述IPv6數(shù)據(jù)包由所述TCPv6處理器335來處理，如前所述。可選地，如果所述IPv6數(shù)據(jù)包包含IPv4數(shù)據(jù)包，就通過從所述IPv6數(shù)據(jù)包的有效負(fù)荷中提取所述IPv4數(shù)據(jù)包來將所述IPv6數(shù)據(jù)包經(jīng)652轉(zhuǎn)換為IPv4數(shù)據(jù)包。所述合成的IPv4數(shù)據(jù)包然后由所述IPv4輸出處理器328發(fā)送到由所述IPv4數(shù)據(jù)包的目的地地址所指示的目的地主機(jī)，如前所述。所述操作600然后返回到步驟610來等對下一個(gè)數(shù)據(jù)包的接收。
返回到步驟650，當(dāng)所接收的IPv6數(shù)據(jù)包不尋址到所述CPI 215E時(shí)，還經(jīng)660確定所述IPv6數(shù)據(jù)包的目的地地址是否在所述多協(xié)議子網(wǎng)215之內(nèi)。當(dāng)其不是時(shí)，丟棄665所述IPv6數(shù)據(jù)包，以及所述操作600返回到等到對下一個(gè)數(shù)據(jù)包的接收610。然而，當(dāng)所述IPv6數(shù)據(jù)包的目的地地址是在所述多協(xié)議子網(wǎng)215之內(nèi)時(shí)，再來確定667所述IPv6數(shù)據(jù)包是否在其有效符合內(nèi)包含IPv4數(shù)據(jù)包。當(dāng)所述IPv6數(shù)據(jù)包不包含IPv4數(shù)據(jù)包時(shí)，丟棄665所述IPv6數(shù)據(jù)包，以及所述操作如前所述進(jìn)行?？蛇x地，當(dāng)所述IPv6數(shù)據(jù)包包含IPv4數(shù)據(jù)包時(shí)，通過從所述IPv6數(shù)據(jù)包的有效負(fù)荷中提取所述IPv4數(shù)據(jù)包來將所述IPv6數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)換670為合成的IPv4數(shù)據(jù)包，以及所述IPv4數(shù)據(jù)包由所述IPv4輸出處理器328發(fā)送685到由所述IPv4數(shù)據(jù)包的目的地地址所指示的目的地主機(jī)上，如前所述。所述操作600然后返回到步驟610等待對下一個(gè)數(shù)據(jù)包的接收。
參照圖7，我們會(huì)注意到除了缺少所述IPv6地址代理340，在所述多協(xié)議子網(wǎng)225中的所述GCPI 225C等同于在所述多協(xié)議子網(wǎng)215中使用的所述CPI 215E。所述GCPI 225C的操作也類似于所述CPI 215E的操作，如所描述的。
所述CPI 215E和所述GCPI 225C支持對在合成的IPv6數(shù)據(jù)包中的IPv4數(shù)據(jù)包的動(dòng)態(tài)封裝，以及從所述合成的IPv6數(shù)據(jù)包對IPv4數(shù)據(jù)包的拆裝。動(dòng)態(tài)封裝支持跨越IPv6網(wǎng)絡(luò)的IPv4數(shù)據(jù)包的動(dòng)態(tài)隧道效應(yīng)，其中所述IPv6協(xié)議層可以看作是所述IPv4協(xié)議的鏈路層。這里所描述的動(dòng)態(tài)隧道效應(yīng)，不要求在網(wǎng)絡(luò)上的兩個(gè)隧道端點(diǎn)之間建立端對端的鏈路。因此，動(dòng)態(tài)的隧道效應(yīng)不要求在設(shè)置隧道之前已知隧道端點(diǎn)地址。代替地，所述合成的IPv6或外部的封裝層目的地地址有利地可以從所封裝的IPv4數(shù)據(jù)包的目的地地址中導(dǎo)出和構(gòu)造，以及所述合成的IPv6數(shù)據(jù)包經(jīng)由IPv6基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)路由到其目的地主機(jī)。
隧道效應(yīng)用于在包括多協(xié)議子網(wǎng)215與220的子網(wǎng)中的CPIs之間、以及在包括所述多協(xié)議子網(wǎng)215與220的子網(wǎng)中的CPIs與包括所述GCPI 225的GCPIs之間傳輸數(shù)據(jù)包來使用。另外，在所述GCPI 225C上維持有所述動(dòng)態(tài)封裝處理的非靜態(tài)(no stateful)的信息。因此，為了適合于數(shù)據(jù)話務(wù)量條件，可以在用于封裝和拆裝的所述IPv4網(wǎng)絡(luò)和所述IPv6網(wǎng)絡(luò)之間的邊界上布置多于一個(gè)的GCPI。因此，如所描述的，本發(fā)明有利地提供了可測量性和靈活性。
所述CPI 215E和所述GCPI 225C都可以在Linux kernel version 2.4.7上實(shí)現(xiàn)。注意到所述CPI 215E和所述GCPI 225C二者可以在實(shí)現(xiàn)為在目的地主機(jī)內(nèi)的軟件模塊、耦合到子網(wǎng)和IPv6網(wǎng)絡(luò)的獨(dú)立單元、結(jié)合在數(shù)據(jù)交換單元中、或者結(jié)合在網(wǎng)絡(luò)接口卡(NIC)中。所述GCPI 225也可以實(shí)現(xiàn)為在邊界路由器中的軟件模塊。
參照圖8和圖9，當(dāng)在所述多協(xié)議子網(wǎng)215中的所述IPv4主機(jī)1-215B與在因特網(wǎng)107的所述IPv4部分105的所述IPv4主機(jī)3-108通信時(shí)，發(fā)生所述動(dòng)作的時(shí)序，將在下面列出。
902-具有IPv4地址137.132.80.101的IPv4主機(jī)1-215B想要將一個(gè)IPv4數(shù)據(jù)包發(fā)送到具有IPv4地址18.181.0.31的IPv4主機(jī)3-108。按照在IPv4主機(jī)1-215B上的路由表324，所述IPv4數(shù)據(jù)包發(fā)送到缺省的網(wǎng)關(guān)，其在這種情況下是具有IPv4地址137.132.80.1的所述CPI 215E。
904-當(dāng)所述CPI 215E接收所述IPv4數(shù)據(jù)包時(shí)，所述CPI 215E檢驗(yàn)其IPv4路由表324，以及按照其中的項(xiàng)目傳送所述IPv4數(shù)據(jù)包。因此，所述IPv4數(shù)據(jù)包發(fā)送到所述封裝器352。所述封裝器352封裝所述IPv4數(shù)據(jù)包以及產(chǎn)生合成的IPv6數(shù)據(jù)包，具有所述CPI 215E的IPv6源地址，也就是2001:208:3:50:202:b3ff:fe31:3963，以及具有IPv6目的地地址2001:208:3:ffff::12b5:1f，其是從所述IPv4數(shù)據(jù)包的所述目的地地址18.181.0.31中導(dǎo)出的。
906-所述合成的IPv6數(shù)據(jù)包然后路由到IPv6路由器A-210B；908-從路由器A-210B傳送到IPv6路由器B-210A；以及910-從路由器B-210A傳送到所述GCPI 225C。
912-在所述GCPI 225C處，當(dāng)接收到所述合成的IPv6數(shù)據(jù)包時(shí)，將其發(fā)送到其拆裝器354，其拆裝所述IPv6報(bào)頭以產(chǎn)生初始的IPv4數(shù)據(jù)包。然后按照其IPv4路由表324路由所述IPv4數(shù)據(jù)包。
914-所述IPv4數(shù)據(jù)包路由到所述IPv4路由器C-225B；以及916-所述IPv4路由器C-225B按照所述初始的IPv4數(shù)據(jù)包的目的地地址18.181.0.31，經(jīng)由因特網(wǎng)107的所述IPv4部分105，將所述IPv4數(shù)據(jù)包傳送到所述目的地IPv4主機(jī)3-108。
918-所述IPv4主機(jī)3-108接收所述IPv4數(shù)據(jù)包并用返回的IPv4數(shù)據(jù)包到所述IPv4主機(jī)1-215B來確認(rèn)，也就是所述返回的IPv4數(shù)據(jù)包的目的地地址是137.132.80.101，以及所述源地址是18.181.0.31。
920-當(dāng)所述返回的IPv4數(shù)據(jù)包到達(dá)所述IPv4路由器C-225B時(shí)，其將路由到所述GCPI 225C。
922-當(dāng)所述GCPI 225C接收所述返回IPv4數(shù)據(jù)包時(shí)，其將按照其IPv4路由表324而發(fā)送到其封裝器352。所述路由表324，存儲(chǔ)有所述通信網(wǎng)絡(luò)200的多個(gè)多協(xié)議子網(wǎng)215與220的所述IPv4主機(jī)和雙棧主機(jī)的所述IPv4地址。由此，所述路由表324用于確定所述返回的IPv4數(shù)據(jù)包的目的地地址是否在所述通信網(wǎng)絡(luò)200中。所述封裝器352然后將所返回的IPv4數(shù)據(jù)包封裝以產(chǎn)生返回的合成IPv6數(shù)據(jù)包。所述返回的IPv6數(shù)據(jù)包的報(bào)頭具有源地址2001:208:3:1:2d0:b7ff:fe6a:a839，其是所述GCPI 225C的所述IPv6地址。所述返回的IPv6數(shù)據(jù)包的目的地地址是所述目的地IPv4主機(jī)1-215B的所述虛擬IPv6地址，也就是2001:208:3:50::65，其是按照先前描述的地址分配方案來分配的。
924-所述返回的IPv6數(shù)據(jù)包然后發(fā)送到在所述IPv6通信主干網(wǎng)210上的所述路由器B-210A。
926-路由器B-210A將所述返回的IPv6數(shù)據(jù)包傳送到路由器A-210B；以及928-路由器A-210B然后將所述返回的IPv6數(shù)據(jù)包傳送到CPI 215E。
930-在所述CPI 215E，所述返回的IPv6數(shù)據(jù)包路由到所述拆裝器354，其拆裝所述返回的IPv6數(shù)據(jù)包以及產(chǎn)生所述返回的IPv4數(shù)據(jù)包。
932-所述CPI 215E然后將所述返回的IPv4數(shù)據(jù)包發(fā)送到所述IPv4主機(jī)1-215B，其最后接收所述返回的IPv4數(shù)據(jù)包。
參照圖8和圖10，當(dāng)在所述多協(xié)議子網(wǎng)215中的所述IPv4主機(jī)1-215B與在所述多協(xié)議子網(wǎng)220中的所述IPv4主機(jī)5-220B通信時(shí)，產(chǎn)生所述動(dòng)作的時(shí)序，現(xiàn)在將列出。
1002-具有IPv4地址137.132.80.101的所述IPv4主機(jī)1-215B想要將一個(gè)IPv4數(shù)據(jù)包發(fā)送到具有IPv4地址137.132.88.111的所述IPv4主機(jī)5-220B。按照在所述IPv4主機(jī)1-215B的所述路由表324，所述IPv4數(shù)據(jù)包發(fā)送到缺省的網(wǎng)關(guān)，在這種情況下是具有IPv4地址137.132.80.1的CPI 215E。
1004-當(dāng)所述CPI 215E接收所述IPv4數(shù)據(jù)包時(shí)，所述CPI 215E檢驗(yàn)其IPv4路由表324，以及按照其中的項(xiàng)目傳送所述IPv4數(shù)據(jù)包。因此，所述IPv4數(shù)據(jù)包發(fā)送到所述封裝器352。所述封裝器352封裝所述IPv4數(shù)據(jù)包以及產(chǎn)生合成的IPv6數(shù)據(jù)包，具有所述CPI 215E的IPv6源地址，也就是2001:208:3:50:202:b3ff:fe31:3963，以及具有IPv6目的地地址2001:208:3:58::6f，其是從所述IPv4主機(jī)5-220B的所述IPv6虛擬地址中中導(dǎo)出的。
1006-所述合成的IPv6數(shù)據(jù)包然后路由到IPv6路由器A-210B；1008-從路由器A-210B傳送到路由器E-210C；以及1010-從路由器E-210C傳送到所述CPI 220E。
1012-在所述CPI 220E處，當(dāng)接收到所述合成的IPv6數(shù)據(jù)包時(shí)，將其發(fā)送到其拆裝器354，其拆裝所述IPv6報(bào)頭以產(chǎn)生初始的IPv4數(shù)據(jù)包。然后按照其IPv4路由表324路由所述IPv4數(shù)據(jù)包。
1014-所述IPv4數(shù)據(jù)包路由到所述IPv4路由器5-220B。
1016-所述IPv4路由器5-220B接收所述IPv4數(shù)據(jù)包以及用返回的IPv4數(shù)據(jù)包返回到所述IPv4主機(jī)1-215B來確認(rèn)，也就是所述返回的IPv4數(shù)據(jù)包的目的地地址是137.132.80.101，以及所述源地址是137.132.88.111。
1018-所述封裝器352封裝所返回的IPv4數(shù)據(jù)包以產(chǎn)生返回的合成IPv6數(shù)據(jù)包。所述返回的IPv6數(shù)據(jù)包的報(bào)頭具有源地址2001:208:3:58:202:2dff:fe0d:45619，其是所述CPI 220E的所述IPv6地址。所述返回的IPv6數(shù)據(jù)包的目的地地址是所述目的地IPv4主機(jī)1-215B的所述虛擬IPv6地址，也就是2001:208:3:50::65，其是按照先前描述的地址分配方案來分配的。
1020-所述CPI 220E然后將所述返回的IPv6數(shù)據(jù)包發(fā)送到所述路由器E-210C。
1022-路由器E-210C將所述返回的IPv6數(shù)據(jù)包傳送到路由器A-210B；以及1024-路由器A-210B將所述返回的IPv6數(shù)據(jù)包傳送到所述CPI 215E。
1026-在所述CPI 215E，所述返回的IPv6數(shù)據(jù)包路由到所述拆裝器354，其拆裝所述返回的IPv6數(shù)據(jù)包以及產(chǎn)生所述返回的IPv4數(shù)據(jù)包。
1028-所述CPI 215E然后將所述返回的IPv4數(shù)據(jù)包發(fā)送到所述IPv4主機(jī)1-215B，其最后接收所述返回的IPv4數(shù)據(jù)包。
參照圖8和圖11，當(dāng)在所述多協(xié)議子網(wǎng)215中的所述IPv6主機(jī)2-215D與在所述因特網(wǎng)107的所述IPv6部分205的所述IPv6主機(jī)4-207通信時(shí)，產(chǎn)生所述動(dòng)作的時(shí)序，下面將列出。
1102-具有IPv6地址2001:208:3:50:2e0:ff:fe5a:714c的所述IPv6主機(jī)2-215D想要將IPv6數(shù)據(jù)包發(fā)送到具有地址3ffe:8140:101:7:2d0:b7ff:fea9:a1da的所述IPv6主機(jī)4-207。因此，所述IPv6數(shù)據(jù)包具有源地址2001:208:3:50:2e0:ff:fe5a:714c、和目的地地址3ffe:8140:101:7:2d0:b7ff:fea9:a1da。按照在所述IPv6主機(jī)2-215D的所述IPv6路由表，所述IPv6數(shù)據(jù)包在這種情況下由路由器A-210B發(fā)送到缺省的網(wǎng)關(guān)。
1104-所述IPv6數(shù)據(jù)包然后由路由器A-210B路由到路由器B-210A；1106-然后由路由器B-210A傳送到路由器D-206，其在因特網(wǎng)107的所述IPv6部分205上。
1108-所述IPv6數(shù)據(jù)包然后經(jīng)由所述因特網(wǎng)107的所述IPv6部分205路由到所述目的地IPv6主機(jī)4-207。所述IPv6路由器4-207用返回的IPv6數(shù)據(jù)包返回到所述IPv6主機(jī)2-215D來確認(rèn)，也就是所述返回的IPv6數(shù)據(jù)包的目的地地址是2001:208:3:50:2e0:ff:fe5a:714c，以及所述源地址是3ffe:8140:101:7:2d0:b7ff:fea9:a1da。
1110-所述返回的IPv6數(shù)據(jù)包然后路由到所述缺省的路由器D-206，按照在所述IPv6主機(jī)4-207處的路由表。
1112-路由器D-206然后將所述返回的IPv6數(shù)據(jù)包發(fā)送到所述路由器B-210A。
1114-路由器B-210A將所述返回的IPv6數(shù)據(jù)包傳送到路由器A-210B。
1116-路由器A-210B隨后將所述返回的IPv6數(shù)據(jù)包發(fā)送到所述IPv6主機(jī)2-215D，其最后接收所述返回的IPv6數(shù)據(jù)包。
如所描述的本發(fā)明的通信協(xié)議接口，有利地提供了在IPv4和IPv6之間的過渡通信，并且是可升級的。
這是通過采用組織通信網(wǎng)絡(luò)的IPv6通信主干網(wǎng)、以及在所述IPv6通信主干網(wǎng)的子網(wǎng)中結(jié)合CPIs來實(shí)現(xiàn)的。由于CPI，子網(wǎng)有效地變?yōu)槎鄥f(xié)議子網(wǎng)，其支持IPv4、IPv6和雙棧主機(jī)。在所述多協(xié)議子網(wǎng)中的CPIs可操作地為有利地提供了在所述多協(xié)議子網(wǎng)之間的動(dòng)態(tài)隧道效應(yīng)，其在IPv6數(shù)據(jù)包中傳送IPv4數(shù)據(jù)包。另外，當(dāng)網(wǎng)關(guān)多協(xié)議子網(wǎng)配置為具有GCPI時(shí)，其等同于在所述其它子網(wǎng)中的CPIs，有利地在所述子網(wǎng)和因特網(wǎng)之間擴(kuò)展了過渡通信。
由此，如所描述的，本發(fā)明提供了一種用于在通信網(wǎng)絡(luò)上通信的方法和設(shè)備，其克服或至少減少了現(xiàn)有技術(shù)的上述問題。
應(yīng)當(dāng)能夠理解，盡管已經(jīng)詳細(xì)描述了本發(fā)明特定的實(shí)施例，但是所屬領(lǐng)域技術(shù)人員可以在不脫離本發(fā)明范圍的前提下進(jìn)行多種修改和改進(jìn)。
權(quán)利要求
1.一種用于在通信網(wǎng)絡(luò)上傳輸多個(gè)數(shù)據(jù)包的通信協(xié)議接口(CPI)，其中所述多個(gè)數(shù)據(jù)包遵守相應(yīng)的多個(gè)通信協(xié)議，所述CPI包括第一通信協(xié)議處理器，包括第一輸入端，用于接收遵守所述多種通信協(xié)議的第一通信協(xié)議的數(shù)據(jù)包；第二輸入端，用于接收遵守所述多種通信協(xié)議的第一通信協(xié)議的合成的數(shù)據(jù)包；第一輸出端，用于當(dāng)所述數(shù)據(jù)包尋址到與所述CPI相關(guān)的子網(wǎng)時(shí)就提供所述數(shù)據(jù)包，所述第一輸出端還用于當(dāng)所述合成的數(shù)據(jù)包尋址到與所述CPI相關(guān)的所述子網(wǎng)時(shí)就提供所述合成的數(shù)據(jù)包；以及第二輸出端，用于當(dāng)所述數(shù)據(jù)包尋址到在與所述CPI相關(guān)的所述子網(wǎng)的另一邊時(shí)就提供所述數(shù)據(jù)包；第二通信協(xié)議處理器，包括第一輸入端，用于接收遵守所述多種通信協(xié)議的第二通信協(xié)議的另一個(gè)數(shù)據(jù)包；第二輸入端，用于接收遵守所述多種通信協(xié)議的所述第二通信協(xié)議的另一個(gè)合成的數(shù)據(jù)包；第一輸出端，用于當(dāng)所述另一個(gè)數(shù)據(jù)包尋址到與所述CPI相關(guān)的所述子網(wǎng)時(shí)就提供所述另一個(gè)數(shù)據(jù)包，并用于提供所述另一個(gè)合成的數(shù)據(jù)包；以及第二輸出端，用于當(dāng)所述另一個(gè)數(shù)據(jù)包尋址到與所述CPI相關(guān)的所述子網(wǎng)時(shí)就提供所述另一個(gè)數(shù)據(jù)包；以及協(xié)議轉(zhuǎn)換器，包括第一輸入端，耦合到所述第一通信協(xié)議處理器的所述第二輸出端，用于接收所述數(shù)據(jù)包，所述協(xié)議轉(zhuǎn)換器用于將所述數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)換成所述另一個(gè)合成的數(shù)據(jù)包；第一輸出端，耦合到所述第二通信協(xié)議處理器的所述第二輸入端，用于將所述另一個(gè)合成的數(shù)據(jù)包提供給所述第二通信協(xié)議處理器；第二輸入端，耦合到所述第二通信協(xié)議處理器的所述第二輸出端，用于接收所述另一個(gè)數(shù)據(jù)包，所述協(xié)議轉(zhuǎn)換器用于將所述另一個(gè)數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)換成所述合成的數(shù)據(jù)包；以及第二輸出端，耦合到所述第一通信協(xié)議處理器的所述第二輸入端，用于將所述合成的數(shù)據(jù)包提供給所述第一通信協(xié)議處理器。
2.按照權(quán)利要求1的CPI，其中所述第一通信協(xié)議處理器還包括第一輸入處理器，具有耦合到所述第一通信協(xié)議處理器第一輸入端以接收所述數(shù)據(jù)包的第一輸入端，以及具有耦合到所述第一通信協(xié)議處理器第二輸入端以接收所述合成的數(shù)據(jù)包的第二輸入端，所述第一輸入處理器用于確定接收的數(shù)據(jù)包不是尋址到所述CPI，以及所述第一輸入處理器具有第一輸出端，用于在所述接收的數(shù)據(jù)包不是尋址到所述CPI時(shí)來提供所述接收的數(shù)據(jù)包。
3.按照權(quán)利要求2的CPI，其中所述第一通信協(xié)議處理器還包括第一傳送器，所述第一傳送器耦合到所述第一輸入處理器的所述第一輸出端以用于接收所述接收的數(shù)據(jù)包，并且所述第一傳送器具有耦合到其所述第二輸出端的第一輸出端，用于在所述接收的數(shù)據(jù)包不是尋址到與所述CPI相關(guān)的子網(wǎng)時(shí)、在這里提供所述接收的數(shù)據(jù)包。
4.按照權(quán)利要求3的CPI，其中所述第一傳送器具有第二輸出端，用于在所述接收的數(shù)據(jù)包是尋址到與所述CPI相關(guān)的子網(wǎng)時(shí)、提供所述接收的數(shù)據(jù)包，其中所述第一通信協(xié)議處理器還包括第一輸出處理器，具有耦合到所述第一傳送器的所述第二輸出端的用于接收所述接收的數(shù)據(jù)包的第一輸入端，所述第一輸出處理器耦合到其所述第一輸出端、用于在這里提供所述接收的數(shù)據(jù)包。
5.按照權(quán)利要求4的CPI，其中所述第一輸入處理器具有第二輸出端，用于在所述接收的數(shù)據(jù)包尋址到所述CPI時(shí)、提供所述接收的數(shù)據(jù)包，其中所述第一通信協(xié)議處理器還包括耦合到所述第一輸入處理器的所述第二輸出端的第一傳輸控制協(xié)議處理器，所述第一傳輸控制協(xié)議處理器用于處理所述接收的數(shù)據(jù)包、以及用于為以后的處理提供合成的輸出數(shù)據(jù)，所述第一傳輸控制協(xié)議處理器用于處理輸入數(shù)據(jù)、以及用于提供合成的發(fā)自CPI的數(shù)據(jù)包，以及其中所述第一輸出處理器還包括耦合到所述第一傳輸控制協(xié)議處理器的第二輸入端，用于從這里接收所述合成的發(fā)自CPI的數(shù)據(jù)包，以及用于將所述合成的發(fā)自CPI的數(shù)據(jù)包提供給其所述第一輸出端。
6.按照權(quán)利要求2的CPI，其中所述第一通信協(xié)議處理器還包括耦合到所述第一輸入處理器的路由存儲(chǔ)器，所述路由存儲(chǔ)器用于存儲(chǔ)與所述通信網(wǎng)絡(luò)中的所述CPI相關(guān)的預(yù)定的路由地址，其中所述第一輸入處理器訪問所述路由存儲(chǔ)器以確定所述接收的數(shù)據(jù)包尋址到所述CPI。
7.按照權(quán)利要求1的CPI，其中所述第二通信協(xié)議處理器包括耦合到其所述第一輸入端的用于接收所述另一個(gè)數(shù)據(jù)包的第二輸入處理器，所述第二輸入處理器具有耦合到其所述第二輸出端的第一輸出端，用于當(dāng)所述另一個(gè)數(shù)據(jù)包不尋址到所述CPI時(shí)來提供所述另一個(gè)數(shù)據(jù)包。
8.按照權(quán)利要求7的CPI，其中所述第二輸入處理器包括數(shù)據(jù)包處理器，用于確定所述另一個(gè)數(shù)據(jù)包包含所述合成的數(shù)據(jù)包。
9.按照權(quán)利要求8的CPI，其中所述第二通信協(xié)議處理器還包括用于存儲(chǔ)與所述通信網(wǎng)絡(luò)上的所述CPI相關(guān)的地址的地址存儲(chǔ)器，其中所述數(shù)據(jù)包處理器訪問所述地址存儲(chǔ)器以確定所述另一個(gè)數(shù)據(jù)包尋址到與所述CPI相關(guān)的所述子網(wǎng)。
10.按照權(quán)利要求9的CPI，其中所述第二通信協(xié)議處理器還包括具有第一輸入端的第二輸出處理器，所述第一輸入端耦合到其所述第二輸入端以用于接收所述另一個(gè)合成的數(shù)據(jù)包，并且耦合到其所述第二輸出端以用于在那里提供所述另一個(gè)合成的數(shù)據(jù)包。
11.按照權(quán)利要求10的CPI，其中所述第二輸入處理器具有第二輸出端，用于在所述另一個(gè)數(shù)據(jù)包尋址到所述CPI時(shí)來提供所述另一個(gè)數(shù)據(jù)包，其中所述第二通信協(xié)議處理器還包括耦合到所述第二輸入處理器的所述第二輸出端的第二傳輸控制協(xié)議處理器，所述第二傳輸控制協(xié)議處理器用于處理所述另一個(gè)數(shù)據(jù)包以及為隨后的處理來提供合成的輸出數(shù)據(jù)，所述第二傳輸控制協(xié)議處理器用于處理輸入數(shù)據(jù)以及提供合成的發(fā)自CPI的數(shù)據(jù)包，以及其中所述第二輸出處理器還包括耦合到所述第二傳輸控制協(xié)議處理器的第二輸入端，用于從這里接收所述合成的發(fā)自CPI的數(shù)據(jù)包，以及用于將所述合成的發(fā)自CPI的數(shù)據(jù)包提供給其所述第一輸出端。
12.按照權(quán)利要求1的CPI，其中所述協(xié)議轉(zhuǎn)換器包括耦合到所述第一輸入端和到所述第一輸出端的封裝器，所述封裝器用于封裝所述數(shù)據(jù)包以產(chǎn)生所述另一個(gè)合成的數(shù)據(jù)包。
13.按照權(quán)利要求12的CPI，其中所述封裝器耦合到路由存儲(chǔ)器，其中所述路由存儲(chǔ)器包括至少在所述通信網(wǎng)絡(luò)上的目的地地址，所述封裝器用于在所述數(shù)據(jù)包是用于在所述通信網(wǎng)絡(luò)內(nèi)傳輸時(shí)、提供具有目的地地址的所述另一個(gè)合成的數(shù)據(jù)包，所述目的地地址具有從所述CPI的地址導(dǎo)出的第一部分、相對于所述路由存儲(chǔ)器的所述目的地地址所確定的第二部分、以及當(dāng)數(shù)據(jù)包用于通信網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通信時(shí)，從所述數(shù)據(jù)包的所述目的地地址導(dǎo)出的第三部分。
14.按照權(quán)利要求13的CPI，其中采用所述封裝器來在所述數(shù)據(jù)包是用于到所述通信網(wǎng)絡(luò)另一邊傳輸時(shí)、提供具有所述目的地地址的所述另一個(gè)合成的數(shù)據(jù)包，所述目的地地址具有從所述CPI的地址導(dǎo)出的所述第一部分、第二預(yù)定的部分、以及從所述數(shù)據(jù)包的所述目的地地址的至少一部分導(dǎo)出的第三部分。
15.按照權(quán)利要求1的CPI，其中所述協(xié)議轉(zhuǎn)換器包括耦合到所述第二輸入端和到所述第二輸出端的拆裝器，所述拆裝器用于拆裝所述另一個(gè)數(shù)據(jù)包以產(chǎn)生所述合成的數(shù)據(jù)包。
16.按照權(quán)利要求15的CPI，其中采用所述拆裝器將用于傳輸?shù)乃龊铣傻臄?shù)據(jù)包提供給其所述目的地地址。
17.按照權(quán)利要求1的CPI，其中所述第一通信協(xié)議處理器包括因特網(wǎng)協(xié)議(IP)棧。
18.按照權(quán)利要求17的CPI，其中所述IP棧包括IP版本4協(xié)議(Ipv4)棧。
19.按照權(quán)利要求1的CPI，其中所述第二通信協(xié)議處理器包括因特網(wǎng)協(xié)議(IP)棧。
20.按照權(quán)利要求19的CPI，其中所述IP棧包括IP版本6協(xié)議(IPv6)棧。
21.按照權(quán)利要求1的CPI，其中所述協(xié)議轉(zhuǎn)換器包括IPv4到IPv6轉(zhuǎn)換器。
22.按照權(quán)利要求1的CPI，其中所述協(xié)議轉(zhuǎn)換器包括IPv6到IPv4轉(zhuǎn)換器。
23.按照權(quán)利要求1的CPI，其中所述第一通信協(xié)議處理器的所述第一輸入端和所述第一輸出端以及所述第二通信協(xié)議處理器的所述第一輸入端和所述第一輸出端適合于用于耦合所述通信網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)鏈路。
24.按照權(quán)利要求1的CPI，其中所述通信網(wǎng)絡(luò)包括用于耦合到通信主干網(wǎng)的大量的通信子網(wǎng)，其中所述CPI在所述大量的通信子網(wǎng)的至少兩個(gè)子網(wǎng)中可以操作。
25.按照權(quán)利要求24的CPI，其中所述通信主干網(wǎng)用來傳輸遵守所述多個(gè)通信協(xié)議中一個(gè)通信協(xié)議的數(shù)據(jù)包。
26.按照權(quán)利要求24的CPI，其中所述大量的通信子網(wǎng)的至少一個(gè)子網(wǎng)用來傳輸遵守所述多個(gè)通信協(xié)議的至少所述第一和第二通信協(xié)議的相應(yīng)的數(shù)據(jù)包。
27.按照權(quán)利要求26的CPI，其中所述通信子網(wǎng)包括至少一個(gè)IPv4主機(jī)。
28.按照權(quán)利要求26的CPI，其中所述通信子網(wǎng)包括至少一個(gè)IPv6主機(jī)。
29.按照權(quán)利要求26的CPI，其中所述通信子網(wǎng)包括至少一個(gè)雙棧(IPv4和IPv6)主機(jī)。
30.按照權(quán)利要求26的CPI，其中所述通信子網(wǎng)包括至少一個(gè)動(dòng)態(tài)主機(jī)配置協(xié)議(DHCP)服務(wù)器。
31.按照權(quán)利要求26的CPI，其中所述通信子網(wǎng)包括至少一個(gè)DHCP中繼代理。
32.按照權(quán)利要求1的CPI，其中所述通信網(wǎng)絡(luò)包括用于耦合到通信主干網(wǎng)和因特網(wǎng)的網(wǎng)關(guān)通信子網(wǎng)。
33.按照權(quán)利要求32的CPI，其中所述網(wǎng)關(guān)通信子網(wǎng)包括至少一個(gè)IPv4/IPv6域名服務(wù)器(DNS)。
34.按照權(quán)利要求32的CPI，其中所述網(wǎng)關(guān)通信子網(wǎng)包括用于將數(shù)據(jù)包路由到因特網(wǎng)以及從因特網(wǎng)路由數(shù)據(jù)包的至少一個(gè)路由器。
35.按照權(quán)利要求32的CPI，其中所述至少一個(gè)路由器包括IPv4路由器。
36.一種在通信協(xié)議接口(CPI)中用于傳輸大量的數(shù)據(jù)包的方法，其中所述大量的數(shù)據(jù)包遵守通信網(wǎng)絡(luò)上的相應(yīng)的多個(gè)通信協(xié)議，所述方法包括a)接收數(shù)據(jù)包；b)確定所述數(shù)據(jù)包的所述通信協(xié)議是所述多種通信協(xié)議的所述第一通信協(xié)議；c)確定所述數(shù)據(jù)包的目的地地址；d)當(dāng)所述目的地地址與所述通信網(wǎng)絡(luò)上的大量預(yù)定的目的地地址的其中一個(gè)地址相關(guān)聯(lián)時(shí)，在所述通信網(wǎng)絡(luò)上按照其所述目的地地址傳送所述數(shù)據(jù)包；以及e)當(dāng)所述目的地地址不與所述通信網(wǎng)絡(luò)上的大量預(yù)定的目的地地址的任何地址相關(guān)聯(lián)時(shí)，將所述數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)換為所述多種通信協(xié)議的第二通信協(xié)議以產(chǎn)生另一個(gè)合成的數(shù)據(jù)包，其中所述另一個(gè)合成的數(shù)據(jù)包的所述目的地地址包括從所述CPI的地址導(dǎo)出的第一部分、相對于在所述通信網(wǎng)絡(luò)上的所述目的地地址所確定的第二部分、以及從所述數(shù)據(jù)包的所述目的地地址導(dǎo)出的第三部分。
37.按照權(quán)利要求36的方法，在步驟(c)之后還包括確定所述數(shù)據(jù)包的所述目的地地址是所述CPI的地址；以及在所述CPI來處理所述數(shù)據(jù)包。
38.按照權(quán)利要求36的方法，其中步驟(b)包括確定所述數(shù)據(jù)包的所述通信協(xié)議是一種因特網(wǎng)協(xié)議。
39.按照權(quán)利要求38的方法，其中步驟(b)包括確定所述數(shù)據(jù)包的所述通信協(xié)議是因特網(wǎng)協(xié)議版本4(IPv4)。
40.按照權(quán)利要求38的方法，其中步驟(b)包括確定所述數(shù)據(jù)包的所述通信協(xié)議是因特網(wǎng)協(xié)議版本6(IPv6)。
41.按照權(quán)利要求39的方法，其中步驟(c)包括在所述數(shù)據(jù)包是IPv4數(shù)據(jù)包時(shí)、確定所述數(shù)據(jù)包具有一個(gè)32位目的地地址。
42.按照權(quán)利要求39的方法，其中步驟(c)包括在所述數(shù)據(jù)包是IPv6數(shù)據(jù)包時(shí)、確定所述數(shù)據(jù)包具有一個(gè)128位目的地地址。
43.按照權(quán)利要求36的方法，其中步驟(e)包括將所述數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)換為所述大量通信協(xié)議的第二通信協(xié)議、以產(chǎn)生另一個(gè)合成的數(shù)據(jù)包，其中所述另一個(gè)合成的數(shù)據(jù)包的所述目的地地址包括從所述CPI的地址導(dǎo)出的第一部分、作為預(yù)定數(shù)據(jù)的第二部分、以及從所述數(shù)據(jù)包的目的地地址導(dǎo)出的第三部分。
44.按照權(quán)利要求36的方法，其中步驟(e)包括確定所述另一個(gè)合成的數(shù)據(jù)包的代表所述通信網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)ID的所述第二部分。
45.一種通信網(wǎng)絡(luò)，包括基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)部分，用于在其上傳輸遵守第一通信協(xié)議的數(shù)據(jù)包；第一多協(xié)議子網(wǎng)，耦合到所述基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)部分，包括至少第一主機(jī)，在第二通信協(xié)議上操作，所述至少第一主機(jī)用于將遵守所述第二通信協(xié)議的數(shù)據(jù)包發(fā)送到在第二多協(xié)議子網(wǎng)上的目的地主機(jī)；以及第一通信協(xié)議接口(CPI)，耦合到所述至少第一主機(jī)，所述第一CPI用于接收所述數(shù)據(jù)包，將所述數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)換成遵守所述第一通信協(xié)議的另一個(gè)合成的數(shù)據(jù)包，以及用于將所述合成的數(shù)據(jù)包經(jīng)由所述基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)部分發(fā)送到所述第二多協(xié)議子網(wǎng)；以及所述第二多協(xié)議子網(wǎng)，包括第二CPI，用于接收所述合成的數(shù)據(jù)包，用于將所述合成的數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)換成遵守所述第二通信協(xié)議的所述數(shù)據(jù)包，以及用于將所述數(shù)據(jù)包發(fā)送到所述目的地主機(jī)；以及所述目的地主機(jī)，耦合到在所述第二通信協(xié)議上操作的所述第二CPI，用于接收和處理所述數(shù)據(jù)包。
46.按照權(quán)利要求45的通信網(wǎng)絡(luò)，其中所述第一CPI具有封裝器，用于將所述數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)換為遵守所述第一通信協(xié)議的所述合成的數(shù)據(jù)包。
47.按照權(quán)利要求46的通信網(wǎng)絡(luò)，其中所述第二CPI具有拆裝器，用于將所述合成的數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)換回遵守所述第二通信協(xié)議的所述數(shù)據(jù)包。
全文摘要
在具有IPv6通信主干網(wǎng)(210)的通信網(wǎng)絡(luò)(200)中，每個(gè)多協(xié)議子網(wǎng)(215和220)包括IPv4(215B和220B)、IPv6(215D和220D)、和雙棧(215C和220C)主機(jī)的混合物；以及通信協(xié)議接口(215E和220E)。用于超出所述通信網(wǎng)絡(luò)(200)通信的相應(yīng)的網(wǎng)關(guān)子網(wǎng)(225)，包括網(wǎng)關(guān)通信協(xié)議接口(225C)。所述通信協(xié)議接口(215E和220E)跨過所述IPv6通信主干網(wǎng)(210)傳送在IPv6數(shù)據(jù)包內(nèi)部的IPv4數(shù)據(jù)包，允許IPv4主機(jī)在任何所述子網(wǎng)中操作而彼此通信。所述網(wǎng)關(guān)通信協(xié)議接口(225C)與所述通信協(xié)議接口(215E和220E)操作以將在任何所述子網(wǎng)中的IPv4主機(jī)之間的通信擴(kuò)展到與在所述因特網(wǎng)107上的IPv4(108)主機(jī)通信。
文檔編號H04L29/12GK1717911SQ200380104485
公開日2006年1月4日 申請日期2003年10月7日 優(yōu)先權(quán)日2002年11月29日
發(fā)明者阿基赫巴爾·拉克希米納拉亞納·阿南達(dá), 王愷, 楊安健 申請人:新加坡國立大學(xué)