[发明专利]一种基于优先级的网络地址转换方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及数据通信领域，尤其涉及一种基于优先级的网络地址转换方法及系统。

背景技术

通过使用NAT(网络地址转换)技术，一个组织可以重用一个或多个注册过的全球唯一的IP地址，这可以在一定程度上缓解互联网络IP地址不足的压力。

图1是传统的NAT功能实现方式。

数据包转发单元101：数据包转发单元101接收到输入的原始数据报文105，进行相应的业务处理和路由转发等功能的实现。对于需要进行NAT处理的报文，送到NAT业务处理单元102；

NAT业务处理单元102：NAT业务处理单元102从数据包转发单元101接收到需要进行NAT处理的原始数据报文105，查找对应的NAT转换条目信息107，进行源IP地址或者目的IP地址转换，将转换后数据报文106再次送到数据包转发单元101进行转发处理。当查找不到相应的转换条目信息时，需要将相应的原始数据报文105送到协议处理单元103生成转换条目；

协议处理单元103：接收到需要处理的原始数据报文105后，根据报文的内容，包括源IP、目的IP、协议类型、协议状态等信息，生成对应该报文的NAT转换条目信息107，并写入到存储单元104中；

存储单元104：该硬件存储单元保存协议处理单元103生成的NAT转换条目信息107，供NAT业务处理单元102根据原始数据报文105的内容进行查找；，

原始数据报文105：该数据报文是指输入到数据包转发单元101的数据报文，可能被应用到各种业务处理中；

转换后数据报文106：经过NAT业务处理单元102进行过NAT转换(包括源转换和目的转换)的数据报文，该报文的IP地址和协议端口内容是根据对应的NAT转换条目信息107从原始数据报文105转换而来的；

NAT转换条目信息107：该转换信息由协议处理单元103生成，并储存到存储单元104中，原始数据报文105在NAT业务处理单元102中进行NAT转换操作的时候，将会查找对应的转换信息。

CPU队列单元108：该队列是NAT业务处理单元102和协议处理单元103的接口，用于原始数据报文105的缓存。通常情况下NAT业务处理单元102是由专用处理器、网络处理器或ASIC实现的，而协议处理单元103是由通用处理器实现的。

图2是传统的NAT功能实现流程图：

步骤301：数据包转发单元101从外部接收到原始数据报文105，进行相应的转发处理；

步骤302：判断报文是否满足NAT转换条件，如果是，(即对于需要进行NAT处理的用户报文)，则执行步骤303，否则，执行步骤308；

对于满足NAT转换条件的报文，即对于需要进行NAT处理的用户报文，跳到查到转换条目303，进行查找转换条目的操作，否则，不需要进行NAT的处理流程，直接跳转到发送报文308。

步骤303：NAT业务处理单元102在存储单元104中查找对应原始数据报文105的NAT转换条目，如果查找到相应的条目，则执行步骤307，否则，执行步骤304；

步骤304：在将原始数据报文105送给协议处理单元103时，如果作为接口的CPU队列单元108已经满，则执行步骤306，否则执行步骤305；

步骤305：协议处理单元103根据接收到的原始数据报文105和用户的配置信息，生成对应的NAT转换条目信息107，并更新到存储单元104，结束流程；

步骤306：对当前的报文不做任何其它操作，不再转发和上送，直接丢弃，结束流程；

步骤307：NAT业务处理单元102根据与原始数据报文105对应的NAT转换条目信息107，对原始数据报文105的IP地址、协议端口进行替换操作；

步骤308：进行报文的转发操作，结束。

在上述传统的网络地址转换实现方式中，有一个最大的缺陷：上送的报文没有区分优先级，在CPU队列的缓存空间不足时，将无法即使满足重要用户或重要报文的NAT处理。