[发明专利]一种实现6LoWPAN与IPv4网络互联的方法与装置

说明书

技术领域

本发明属于IPv6过渡技术及无线传感器网络技术领域，涉及一种实现6LoWPAN与IPv4 网络互联的方法与装置。

背景技术

WSN(WirelessSensorNetwork)已经成为当前国际上备受关注的、知识高度集成的国 际热点研究领域之一，其目的是协作感知、采集和处理网络覆盖区域中感知对象的信息，并 发送给观察者。就其目的而言，WSN必须接入外部网络，使观察者可以通过外部网络远程监 控感知对象才具有更现实的意义。作为当前全球覆盖最广、普及程度最高的网络，Internet 无疑将成为WSN的最佳接入对象。但是WSN节点受自身硬件性能及其工作环境的限制，将WSN 直接接入Internet是不切实际的。

鉴于此，互联网工程任务组(InternetEngineeringTaskForce,IETF)针对WSN研究 开发了基于IPv6的低速无线个域网协议(IPv6overLowPowerWirelessPersonalArea Network，6LoWPAN)，其目的就是把IPv6协议引入到WSN中，实现Internet(IPv6)与WSN的 无缝融合。因此，6LoWPAN接入(IPv4)Internet中，实现物联网与互联网的互联便成了研究 重点。然而，在当前的Internet互联网中，和IPv4网络的规模相比，IPv6网络依旧被视为 “孤岛”，因此当前阶段将6LoWPAN接入Internet(IPv4)更具有现实意义。但是，首先需要 解决的是网络层的接入问题，以实现两种网络的无缝融合。

已出现的众多过渡技术中，没有专门为6LoWPAN网络接入IPv4网络进行设计，同时考虑到 6LoWPAN网络与IPv6网络的差异性，将此类过渡技术直接应用到6LoWPAN接入IPv4网络中是不 切实际的。现有的过渡技术主要分为两类：有状态协议转换技术和无状态协议转换技术。存 在以下两方面的问题：(1)有状态协议转换技术除通过静态配置映射表外无法完成上位机端 率先发起对IPv6节点的访问；(2)无状态协议转换技术则会消耗大量本就有限的IPv4地址。 因此能否解决上述问题，成为了6LoWPAN网络能否“无缝”接入IPv4网络的关键。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种实现6LoWPAN与IPv4网络互联的方法与装置，能 够实现IPv4主机对6LoWPAN网络节点的主动访问；同时使用端口号映射，节约本就有限的 IPv4地址空间；从而实现6LoWPAN网络“无缝”接入IPv4网络。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种实现6LoWPAN与IPv4网络互联的装置，该装置包括：该装置由IPv4网络接入单元、 6LoWPAN接入单元、DNS代理服务器单元、6LoWPAN网络DNS服务器、协议转换单元、转换地 址管理单元；

所述IPv4网络接入单元：用于充当IPv4网络的边界路由器，实现IPv4主机与协议转换 单元及代理服务器单元的互通；

所述6LoWPAN接入单元：用于充当6LoWPAN网络的边界路由器，实现6LoWPAN节点与协 议转换单元及6LoWPAN网络DNS服务器的互通；

所述DNS代理服务器单元：使用DNS46技术实现A记录请求/响应报文与AAAA记录请求/ 响应报文的相互转换；

所述6LoWPAN网络DNS服务器：存储6LoWPAN网络节点的设备信息供代理服务器单元查 询；

所述协议转换单元：实现IPv6报文与IPv4报文的相互转换；

所述转换地址管理单元：存储IPv4及IPv6转换地址，维护一张IPv4转换地址与IPv6 转换地址单射的映射表，为代理服务器单元提供IP地址，为协议转换单元提供IP转换地址； 包括地址池、地址映射表模块。

本发明还提供了一种实现6LoWPAN与IPv4网络互联的方法，在该方法中，IPv4主机通 过DNS代理服务器单元获取6LoWPAN网络节点的IPv4地址，具体包括：IPv4主机发送A记 录DNS查询报文，DNS代理服务器单元将该A记录查询报文转换为AAAA记录查询报文并发往 6LoWPAN网络DNS服务器，DNS服务器发出携带6LoWPAN节点IP地址的AAAA记录响应报文， DNS代理服务器单元将AAAA记录响应报文转换为A记录响应报文并发往IPv4主机。