[发明专利]用于地址映射的装置和方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于地址映射的装置和方法，并且特别涉及用于将家庭网络中的设备地址映射到外部IP地址空间中的装置和方法。

背景技术

图1示出了电信系统的一种简化的框图，其中内部网络HN(例如家庭网络)与外部网络N(例如因特网)相连。根据图1，在此例如具有所谓的VoIP功能(Voice over IP，网络电话)的电信终端设备TE可以连接到网络节点或者路由器R上，并且该网络节点或者路由器可以例如通过DSL线路(数字用户线)与外部网络N相连，该外部网络优选是分组交换的网络。通过这种方式，也可以通过分组交换的网络成本低廉地实现IP电话(因特网协议)。

通常，这种内部网络或者家庭网络HN通过所谓的NAT网络节点(网络地址翻译)或者路由器R连接到因特网N，其中这种网络节点R具有网络地址/端口转换(NA(P)T，网络地址(端口)翻译)。

网络地址转换是一种方法，其中例如在数据包中的IP(因特网协议)地址通过另一地址来代替。这种网络地址转换主要是由于以下原因而是必要的：因为外部IP地址变得越来越短缺，因此人们在家庭网络中使用内部IP地址。为了使得在内部网络HN中的设备仍然可以与外部网络或者因特网N通信，必须将内部地址转换或者翻译为外部地址。在这种情况下在输出的数据包中，将内部的源IP地址由尚未被使用的外部IP地址替代，其中网络地址转换单元记录该转换。然后在输入的数据包中，可以借助目标IP地址和该表项来确定在家庭网络HN内的哪个设备曾请求过这些数据包。

然而在这种系统中不利的是，一方面必须始终由内部或者家庭网络HN发起连接，由此网络节点或者路由器R可以识别内部通信伙伴。此外，内部网络用户或者设备并不知道家庭网络HN的外部IP地址，其中内部网络用户可能也不知道外部所使用的端口号。

为了绕过该缺点，目前使用了相当复杂的方案。例如“ALG”(应用层网关)扫描网络节点或者路由器R中的数据业务(Datenverkehr)，其中ALG借助应用特定的特征来对数据业务进行分类和相应的操作，其方式是其例如将IP地址和端口号交换。

此外，可以使用所谓的“端口转发/虚拟服务器”，其中用户可以定义网络节点R中的静态路由，以便能够实现外部发起的通信。然而在此用户必须非常熟悉IP地址和端口号。

最后还应该提及所谓的“端口触发”，其中借助应用特征(这些应用特征可以改变，并且在销售系统时对于新的应用是未知的)为输入的连接释放在输出连接情况下时间上受限的静态路由。然而一对一的分配又不能被维持，因此特别是在网络平面和传输平面上的加密方法具有大的问题。

发明内容

因此本发明的任务在于，提供一种用于地址映射的装置和方法，借助该方法在家庭网络内的设备可以直接被从外部触发或者寻址。

根据本发明，该任务关于装置方面通过权利要求1的特征来解决，并且关于方法方面通过权利要求7的措施来解决。

特别是通过使用配置客户端来请求用于网络服务的端口号，以及使用配置服务器来要求在网络地址转换单元中所请求的端口号，其中网络地址转换单元将具有所要求的端口号的外部网络地址直接分配给网络服务，可以一次性进行家庭网络内部的设备的直接寻址而无需传统的地址转换。通过这种方式，确定的、只需通过有限数量的端口号就可以从外部到达的设备(例如VoIP电话、网络摄像机、专用网络服务器等等)可以直接在外部IP地址空间中被映射。

优选的是，配置客户端具有DHCP客户端(动态主机配置协议)，而配置服务器具有DHCP服务器。这种协议供多个网络节点以及特别是供网络地址转换单元使用，使得可以进行成本极为低廉的实现。

优选的是，网络地址转换单元可以在被要求的端口号不可用的情况下建议可用的替代的端口号，由此可以显著简化配置。

例如，网络地址转换单元和配置服务器可以在网络节点中或者路由器中实现，而配置客户端以及网络服务可以在电信终端设备例如电话中实现。通过这种方式，家庭网络的任意设备可以借助网络节点被直接映射到外部IP地址空间中。

替代地，网络地址转换单元、配置服务器、配置客户端以及网络服务的功能也可以在仅一个电信终端设备中实现，由此得到所谓的系统的独立解决方案(Stand-alone-Loesung)，该系统可以直接连接到外部网络上。

虽然作为网络服务优选考虑VoIP业务来实现IP电话，原则上网络摄像机、网络服务器等等也是可能的。