[发明专利]基于SDN实现IPv4向IPv6过渡的系统及方法

摘要

本发明公开了一种基于SDN实现IPv4向IPv6过渡的系统及方法，涉及SDN领域，该系统的硬件包括控制器和交换机，该系统的软件模块均在linux操作系统的应用层开发，控制器包括第一OpenFlow接口模块、第一配置管理模块、第一流表管理模块和第一地址管理模块；交换机包括第二OpenFlow接口模块、第二配置管理模块、第二流表管理模块、第二地址管理模块、隧道模块和网络地址转换NAT模块。本发明能灵活、简单地设置交换机从IPv4向IPv6过渡的技术，实现网络流量的灵活控制，支持传统交换机，方便扩展，移植性好，再次开发容易。

主权项

一种基于SDN实现IPv4向IPv6过渡的系统，该系统的硬件包括控制器和交换机，其特征在于：该系统的软件模块均在linux操作系统的应用层开发，所述控制器包括第一OpenFlow接口模块、第一配置管理模块、第一流表管理模块和第一地址管理模块；所述交换机包括第二OpenFlow接口模块、第二配置管理模块、第二流表管理模块、第二地址管理模块、隧道模块和网络地址转换NAT模块，其中：所述第一OpenFlow接口模块用于：实现交换机和控制器之间的连接，控制器通过第一OpenFlow接口模块控制交换机、接收交换机上报给控制器的流、下发流的处理并返回给交换机、下发交换机的配置参数给交换机，交换机的配置参数包括交换机从IPv4向IPv6过渡的技术、NAT转化IP地址池、LAN口值、WAN口值、LAN口的IP地址和WAN口的IP地址；所述第一配置管理模块用于：通过配置管理界面或者修改配置文件，动态设置每一个交换机从IPv4向IPv6过渡的技术；接收到交换机发来的协议协商OFPT_HELLO消息后，通过交换机的IP地址读取该交换机的配置参数；所述第一流表管理模块用于对每一台交换机上报的流进行处理；所述第一地址管理模块用于对交换机的NAT转化地址进行管理；所述第二OpenFlow接口模块用于：采用OpenFlow协议标准，在交换机和控制器之间建立连接；接收控制器下发给交换机的配置参数；接收控制器对该交换机上报流的处理数据包；所述第二配置管理模块用于：根据第二OpenFlow接口模块接收的交换机的配置参数，解析交换机的参数信息，设置交换机待加载的模块；所述第二地址管理模块用于：当交换机和控制器之间的连接断开时，获取NAT转化后的IP地址；所述第二流表管理模块用于对上行流、下行流进行处理：当上行流到达交换机时，在交换机的流表中查找该上行流，如果在交换机的流表中查找不到该上行流，即该上行流是首包，交换机通过第二OpenFlow接口模块上报给控制器；如果在交换机的流表中查找到该上行流，即该上行流不是首包，交换机按照查找到的该上行流的处理流程处理，然后发送出去；下行流的处理过程与上行流的处理过程一样；所述隧道模块用于：当交换机从IPv4向IPv6过渡时，IPv4用户的数据包通过IPv6网络访问IPv4服务器时要进行封装：添加IPv6头部；IPv6用户的数据包通过IPv4网络访问IPv6服务器时要进行解封装：去掉IPv6头部；同理，服务器返回给用户的数据包也要先封装、然后解封装：IPv4服务器通过IPv6网络返回数据包给IPv4用户时要进行封装：添加IPv6头部；IPv6服务器通过IPv4网络返回数据包给IPv6用户时要进行解封装：去掉IPv6头部；所述NAT模块用于：当交换机和控制器连接时，交换机的NAT模块接收到控制器NAT转化后的地址和端口，并使用该地址和端口修改数据包的地址和端口；所述交换机从IPv4向IPv6过渡的技术包括NAT44、NAT46、轻量级过渡技术LAFT6、双栈精简DS‑Lite、Smart6、IPv6快速部署6RD、IPv4和IPv6的翻译技术IVI、映射地址和端口MAP；所述第二配置管理模块按照以下规则设置交换机待加载的模块：当交换机从IPv4向IPv6过渡的技术为NAT44、NAT46、IVI或MAP时，交换机加载NAT模块，不加载隧道模块；当交换机从IPv4向IPv6过渡的技术为LAFT6、DS‑Lite、Smart6或6RD时，交换机同时加载NAT模块和隧道模块。