报文转发方法以及装置的制造方法
【专利摘要】本发明提供一种报文转发方法以及装置，其中该方法包括：若确定向服务器发送的报文是IPv4报文，将所述报文添加隧道头，其中，所述隧道头包括将所述虚拟网卡的IPv6地址作为所述报文的源地址、将预存的AFTR设备的IPv6地址作为所述报文的目的地址的信息；由所述客户端的虚拟网卡将添加了隧道头的报文发送至服务器，进而达到双栈用户接入IPv6单栈网络访问IPv4服务器的目的。
【专利说明】
报文转发方法从及装置
技术领域
[0001] 本发明设及通信技术领域，尤其设及一种报文转发方法W及装置。
【背景技术】
[0002] 目前，由于IPv4(互联网协议第四版）地址几近枯竭，而下一代网络地址协议 IPv6(互联网协议第六版）则日趋成熟，相应地，IPv6网络访问IPv4网络的需求也日渐强 烈，为此，NAT64协议应运而生。
[0003] NAT64(Network Address and Protocol ^anslation from IPv6 Client to IPv4 Sever,地址和协议转换，从IPv6客户端到IPv4服务器）可W应对大部分的IPv6网络访问 IPv4网络需求，但是有些应用会将服务器地址包含在报文内部，例如NAT Wetwork Ad化ess Translation,网络地址转换）技术中 ALG(Application Layer Gateway Service,应用层 网关服务）协议。由于协议众多并且其中大部分是非公有协议，导致NAT64技术无法很好 的解决此类问题，由此引申出多种技术解决此类问题，但是目前解决此类问题的技术都需 要对网络设备或客户端协议找进行改造，需要终端厂商及设备厂商开发，实施难度较大。因 此，双找用户如何接入IPv6单找网络访问IPv4服务器是目前亟待解决的问题。
【发明内容】
[0004] 针对现有技术的缺陷，本发明提供了一种报文转发方法W及装置。 阳〇化]本发明提供一种报文转发方法，应用于客户端，其中该方法包括：
[0006] 若确定向服务器发送的报文是IPv4报文，将所述报文添加隧道头，其中，所述隧 道头包括将所述虚拟网卡的IPv6地址作为所述报文的源地址、将预存的AFTR设备的IPv6 地址作为所述报文的目的地址的信息；
[0007] 由所述客户端的虚拟网卡将添加了隧道头的报文发送至服务器。
[0008] 本发明还提供一种报文转发装置，应用于客户端，其中，该装置包括：
[0009] 添加单元，用于在确定向服务器发送的报文是IPv4报文时，将所述报文添加隧道 头，其中，所述隧道头包括将所述虚拟网卡的IPv6地址作为所述报文的源地址、将预存的 AFTR设备的IPv6地址作为所述报文的目的地址的信息；
[0010] 发送单元，用于由所述客户端的虚拟网卡将添加了隧道头的报文发送至服务器。
[0011] 本发明提供的报文转发方法W及装置，在确定向服务器发送的报文是IPv4报文 时，将IPv4报文添加隧道头W使该IPv4报文作为IPv6报文由客户端的虚拟网卡发送至服 务器，进而达到双找用户接入IPv6单找网络访问IPv4服务器的目的。
【附图说明】
[0012] 图1是本发明实施例中一种报文转发方法应用场景示意图；
[0013] 图2是本发明实施例中一种报文转发方法流程示意图；
[0014] 图3是本发明实施例中一种报文转发装置的逻辑结构示意图；
[0015] 图4是本发明实施例中报文转发装置所在客户端的硬件架构示意图。
【具体实施方式】
[0016] 为使本申请的目的，技术方案及优点更加清楚明白，W下参照附图对本申请方案 做进一步的详细说明。
[0017] 为了解决现有技术中存在的问题，本发明提供了一种报文转发方法W及装置。
[0018] 图1示出了本发明方法所应用的网络环境示意图，包括客户端、AFTR值S-Lite AcMress Family Transition Router element, DS-Lite 地址协议转换路由器）设备 值S-Iite网关设备）、用户访问的IPv4是服务器W及DNS (Domain Name System,域名系统） 服务器。
[0019] 请参考图2,为本发明提供的报文转发方法的处理流程示意图，该报文转发方法应 用于客户端。其中，该报文转发方法包括W下步骤：
[0020] 步骤201，若确定向服务器发送的报文是IPv4报文，将所述报文添加隧道头，其 中，所述隧道头包括将所述虚拟网卡的IPv6地址作为所述报文的源地址、将预存的AFTR设 备的IPv6地址作为所述报文的目的地址的信息；
[0021] 实际应用中，可W事先为客户端安装一个虚拟网卡，通常情况下，虚拟网卡的 MTU (Maximum Transmission化it,最大传输单元）值默认为1500,本发明实施例中可W将 该虚拟网卡的MTU设置为1460 W保证后续对报文的头部信息进行正常修改。
[0022] 之后，启用虚拟网卡的双找功能，并为该虚拟网卡配置IPv4地址，作为进行 DS-Iite内层DS-Iite封装时的IPv4地址使用，例如，该IPv4地址可W为192. 168. X.X。
[0023] 并且，通过该虚拟网卡与用户网络通过D肥P值ynamic Host Configuration Protocol,动态主机配置协议）v6、pppoe(PPP over Ethernet, W太网上点对点协议）6等协 议进行协商后获得IPv6地址，并将协商后获得的IPv6地址作为该虚拟网卡的IPv6地址。
[0024] 将所有IPv6默认路由的出接口设置为该虚拟网卡，W使后续客户端发出的所有 流量都由该虚拟网卡进行转发，W此完成流量引流工作。
[0025] 本发明实施例需基于网络中存在可W做地址转换的AFTR设备值S-Iite网关）完 成，因此，本发明实施例还需要发送获取所述AFTR设备的IPv6地址的请求报文，W获取所 述AFTR设备的IPv6地址，并保存获取的AFTR设备的IPv6地址。之后，将获得的AFTR设 备的IPv6作为DS-Iite封装时的隧道头的目的IPv6地址，W处理IPv4客户端发起的访问 请求。
[00%] 具体地，该请求报文可W是客户端向DNS服务器发送的DNS请求报文，在通过DNS 请求报文获取AFTR的IPv6地址时，可W通过将该DNS请求报文的DHCPv6选项字段中携带 AFTR域名的方式来获取；也可W通过手工配置域名或者设置默认的aftr. ds-lite等多种 方式来获取该AFTR设备的IPv6地址。
[0027] 在AFTR设备的IPv6地址获取成功后，可W将该AFTR设备的IPv6地址保存在虚 拟网卡指定的DS-Iite封装表中，W备后续使用。
[0028] 经过上述配置后，客户端即可W经由所安装的虚拟网卡发送报文W访问IPv4服 务器。在此之前，本发明实施例中还可W首先判断经由该虚拟网卡访问IPv4服务器所发送 的报文是IPv4报文还是IPv6报文。
[0029] 若确定该报文是IPv4报文，本发明实施例为了保证该IPv4报文可W正常接入 IPv6单找网络访问IPv4服务器，需要对由客户端发出的IPv4报文进行修改，W将该IPv4 报文作为IPv6报文发送出去。
[0030] 该具体地修改方式可W是：将由客户端发出的IPv4报文进行DS-Iite封装，W对 该IPv4报文添加隧道头。其中，所添加的隧道头包括将所述虚拟网卡的IPv6地址作为所 述报文的源地址、将预存至虚拟网卡指定的封装表中的AFTR设备的IPv6地址作为所述报 文的目的地址的信息。进一步地，所述隧道头还可W包括表征该报文实际为IPv4报文的协 议号，例如"4"。该隧道头格式可W如表1所示：
[0031]
W巧表1
[0033] 表1示出了报文所添加的隧道头格式，仅是为进一步理解本发明的示例，并不用 于限制本发明实施例中隧道头格式中的具体内容。
[0034] 假设，在通过该虚拟网卡与用户网络协商后，所获得的虚拟网卡的IPv6地址为 192. 168. X. X，获取的AFTR设备的IPv6地址为192. 168. Y. Y，那么在客户端访问IPv4服务 器时，为经由虚拟网卡发送的IPv4报文添加的隧道头则包括所述报文的源地址192. 168. X. X，所述报文的目的地址192. 168. Y. Y，W及表征该报文实际为IPv4报文的协议号"4"。
[0035] 进一步地，本发明实施例中还可W监听所有发送至DNS服务器的DNS请求报文W 及由DNS服务器回复的DNS回应报文。当所述客户端发送DNS请求报文时，记录所述DNS 请求报文中所携带域名的被请求次数；当所述域名的被请求次数到达预设次数，确定所述 DNS请求报文为IPv6报文，将所述DNS请求报文中用于表征所述报文为IPv6报文的第一标 识修改为表征所述报文为IPv4报文的第二标识，并将修改后的DNS请求报文发送出去；在 接收到根据所述DNS请求报文回复的DNS回应报文后，获取所述DNS回应报文中携带的地 址信息，将所述地址信息添加预设标记后，保存至预设的地址信息库中。
[0036] 例如，可W将预设的域名被请求的次数（预设次数）设置为3,当监听到相同域名 的被请求次数到达3次时，说明该客户端请求的域名在IPv6网络中不存在，而导致客户端 无法获得有与所请求的域名对应IP地址的DNS回应报文。那么，可W将该DNS请求报文进 行复制后，将该复制的DNS请求报文中用于表征所述报文为IPv6报文的第一标识修改为表 征该报文为IPv4报文的第二标识。如：将该DNS请求报文中表征所述报文为IPv6报文的 AAAA记录（第一标识）修改为表征所述报文为IPv4报文的A记录（第二标识），然后，将 修改后的DNS请求报文发送至DNS服务器。
[0037] 在客户端接收到DNS服务器根据该修改后的DNS请求报文回复的DNS回应报文 后，获取该DNS回应报文中携带的地址信息，该地址信息为客户端所请求的域名所对应的 IPv4地址。
[0038] 为了避免由于部分应用在升级为IPv6版本之后无法再使用IPv4地址与DNS服务 器正常通信，本发明实施例在获取到DNS回应报文中携带的IPv4地址后，可W将IPv4地址 添加预设标记，W将该IPv4地址标记为IPv6地址。例如，该预设标记可W为"FF9B::"，若 该IPv4地址为X. X. X. X，那么该添加了预设标记的地址则可W是："FF9B: :X. X. X. X" (IPv6 地址）。
[0039] 之后，将添加有标记的地址（IPV6地址）保存至预设的地址信息库中。其中，该预 设的地址信息库可W位于虚拟网卡的缓存中等。
[0040] 根据上述可知，由于为了避免部分IPv4报文因无法与DNS服务器正常通信而会将 部分IPv4地址修改为IPv6地址（即上述添加了预设标记的IPv4地址），因此，后续在客 户端经由虚拟网卡向IPv4服务器发送报文时，若确定客户端经由虚拟网卡向IPv4服务器 发送的报文为IPv6报文，则要确定该IPv6报文的目的地址是否添加有预设标记，W判断该 IPv6报文是否为修改成IPv6报文的IPv4报文；若该IPv6报文的目的地址添加有预设标 记，说明该IPv6报文是修改为IPv6报文的IPv4报文，即：该IPv6报文实际为IPv4报文， 可W将该IPv6报文的源IP地址修改为所述虚拟网卡的IPv4地址，将所述IPv6报文的目 的IP地址中的所述预设标记删除。
[00川例如，如果目的地址为FF9B::开头的报文，则对该报文进行改写。假设目的地 址为FF9B: :X. X. X. X，修改后的IPv6报文头中的源IP地址为虚拟网卡分配的IPv4地址 (192. 168. X.讶、目的地址中的预设标记FF9B::删除（即X. X. X.讶后的最低32位的IPv4 报文头，具体格式见表2所示：
[0042]
[0043] 表 2
[0044] 表2示出了对具有预设标记的IPv6报文的报文头进行修改后的报文头格式，仅是 为进一步理解本发明的示例，并不用于限制本发明实施例中对具有预设标记的IPv6报文 的报文头进行修改后的报文头格式中的具体内容。
[0045] 之后，可W按照上述对由客户端发出的IPv4报文添加隧道头的处理流程将该修 改为IPv6报文的IPv4报文添加隧道头，在此不再寶述。
[0046] 步骤202,由所述客户端的虚拟网卡将添加了隧道头的报文发送至服务器。
[0047] 在对需由客户端发出的IPv4报文（包括修改为IPv6报文的IPv4报文）添加了 隧道头后，则可W将该添加了隧道头的报文由所述客户端的虚拟网卡通过IPv6单找网络 发送至IPv4服务器，进而达到IPv4报文通过IPv6单找网络访问服务器的目的。
[0048] 进一步地，在客户端接收到所述服务器回复的应答报文后，若该应答报文的隧道 头中化Xt化ader字段携带的协议号不为4,说明该报文为非IPv4报文，则可W将该非IPv4 报文转发给系统协议找处理；
[0049] 若根据所述应答报文的隧道头中携带的协议号确定所述应答报文为IPv4报文， 将所述应答报文的源IP地址与所述地址信息库中预存的地址信息进行匹配，若匹配成功， 对所述应答报文进行DS-Iite解封装处理，并将DS-Iite解封装后的应答报文的源IP地址 添加所述预设标记，将目的IP地址修改为所述虚拟网卡的IPv6地址。
[0050] 具体地，当IPv4服务器发送至客户端的回程IPv6报文（应答报文）到达虚拟网 卡时，首先检查该应答报文的隧道头中化Xt化ader字段携带的协议号是否为用于表征该 报文为IPv4报文的协议号4,若是，确定该应答报文为IPv4报文，首先使用报文内的源IP 地址（IPv4地址）与虚拟网络中记录的DNS缓存地址进行比较，若匹配成功，则对该应答报 文进行报文修改，具体地修改方式为：
[0051] 将DS-Iite解封装之后的无预设标记的源IPv4地址（例如X. X. X.讶添加预设标 记，（例如FF9B: :X. X. X.讶，将目的IP地址修改为虚拟网卡的IPv6地址，若报文为TCP报 文，则还需要按照现有技术中的方法调整序列号及校验和。
[0052] 然而，如果报文内的源IP地址（IPv4地址）与虚拟网络中记录的DNS缓存地址进 行比较后，未匹配成功，说明该报文携带有IPv4地址，一般情况下有应用软件自行解析，针 对运种情况则可W将上送系统协议找处理即可。
[0053] 综上所述，本发明提供的报文转发方法，在确定向服务器发送的报文是IPv4报文 时，将IPv4报文添加隧道头W使该IPv4报文作为IPv6报文由客户端的虚拟网卡发送至服 务器，进而达到双找用户接入IPv6单找网络访问IPv4服务器的目的。
[0054] 本发明还提供一种报文转发装置，图3为该报文转发装置的结构示意图，该装置 可W应用于客户端，该报文转发装置可W包括添加单元301 W及发送单元302,其中： 阳化5] 添加单元301，用于在确定向服务器发送的报文是IPv4报文时，将所述报文添加 隧道头，其中，所述隧道头包括将所述虚拟网卡的IPv6地址作为所述报文的源地址、将预 存的AFTR设备的IPv6地址作为所述报文的目的地址的信息；
[0056] 发送单元302,用于由所述客户端的虚拟网卡将添加了隧道头的报文发送至服务 器。
[0057] 进一步地，所述发送单元302还可W用于发送获取所述AFTR设备的IPv6地址的 请求报文，W获取所述AFTR设备的IPv6地址；保存获取的所述AFTR设备的IPv6地址。
[0058] 进一步地，所述装置还可W包括记录单元303、修改单元304 W及标记单元305,其 中，记录单元303用于当所述客户端发送DNS请求报文时，记录所述DNS请求报文中所携带 域名的被请求次数；修改单元304,用于当所述域名的被请求次数到达预设次数，确定所述 DNS请求报文为IPv6报文，将所述DNS请求报文中用于表征所述报文为IPv6报文的第一标 识修改为表征所述报文为IPv4报文的第二标识，并将修改后的DNS请求报文发送出去；标 记单元305,用于在接收到根据所述DNS请求报文回复的DNS回应报文后，获取所述DNS回 应报文中携带的地址信息，将所述地址信息添加预设标记后，保存至预设的地址信息库中。
[0059] 进一步地，所述装置还可W包括确定单元306 W及删除单元307,其中，确定单元 306用于在将所述报文添加隧道头之前，当所述客户端向服务器发送的报文为IPv6报文 时，确定所述IPv6报文的目的地址是否添加有预设标记；删除单元307,用于在确定所述 IPv6报文的目的地址添加有预设标记时，将所述IPv6报文的源IP地址修改为所述虚拟网 卡的IPv4地址，将所述IPv6报文的目的IP地址中的所述预设标记删除。
[0060] 进一步地，所述隧道头还包括协议号，所述装置还可W包括匹配单元308,用于在 接收到所述服务器回复的应答报文后，若根据所述应答报文的隧道头中携带的协议号确定 所述应答报文为IPv4报文，将所述应答报文的源IP地址与所述地址信息库中预存的地址 信息进行匹配，若匹配成功，对所述应答报文进行DS-Iite解封装处理，并将DS-Iite解封 装后的所述应答报文的源IP地址添加所述预设标记，将目的IP地址修改为所述虚拟网卡 的IPv6地址。
[0061] 本发明应用于网络设备的报文转发装置在具体的处理流程中可W与上述报文转 发方法的处理流程一致，在此不再寶述。
[0062] 上述装置可W通过软件实现，也可W通过硬件实现，本发明报文转发装置所在网 络设备的硬件架构示意图均可参考图4所示，其基本硬件环境包括中央处理器CPU、转发忍 片、存储器W及其他硬件，其中存储器件中包括机器可读指令，CPU读取并执行机器可读指 令执行图3中各单元的功能。
[0063] 从W上各种方法和装置的实施方式中可W看出，本发明实施例提供的报文转发方 法W及装置，在确定向服务器发送的报文是IPv4报文时，将IPv4报文添加隧道头W使该 IPv4报文作为IPv6报文由客户端的虚拟网卡发送至服务器，进而达到双找用户接入IPv6 单找网络访问IPv4服务器的目的。由于本发明实施例整个报文交互过程完全依靠虚拟网 卡的定制驱动程序完成，不需要更改协议找，也不需要借助辅助接入设备，因此，本发明还 具有较高的易用性。
[0064] W上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用W限制本发明，凡在本发明的精 神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。
【主权项】
1. 一种报文转发方法，应用于客户端，其特征在于，所述方法包括： 若确定向服务器发送的报文是IPv4报文，将所述报文添加隧道头，其中，所述隧道头 包括将所述虚拟网卡的IPv6地址作为所述报文的源地址、将预存的AFTR设备的IPv6地址 作为所述报文的目的地址的信息； 由所述客户端的虚拟网卡将添加了隧道头的报文发送至服务器。2. 如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括： 发送获取所述AFTR设备的IPv6地址的请求报文，以获取所述AFTR设备的IPv6地址； 保存获取的所述AFTR设备的IPv6地址。3. 如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括： 当所述客户端发送DNS请求报文时，记录所述DNS请求报文中所携带域名的被请求次 数； 当所述域名的被请求次数到达预设次数，确定所述DNS请求报文为IPv6报文，将所述 DNS请求报文中用于表征所述报文为IPv6报文的第一标识修改为表征所述报文为IPv4报 文的第二标识，并将修改后的DNS请求报文发送出去； 在接收到根据所述DNS请求报文回复的DNS回应报文后，获取所述DNS回应报文中携 带的地址信息，将所述地址信息添加预设标记后，保存至预设的地址信息库中。4. 如权利要求1所述的方法，其特征在于，在将所述报文添加隧道头之前，所述方法还 包括： 当所述客户端向服务器发送的报文为IPv6报文时，确定所述IPv6报文的目的地址是 否添加有预设标记； 若有，将所述IPv6报文的源IP地址修改为所述虚拟网卡的IPv4地址，将所述IPv6报 文的目的IP地址中的所述预设标记删除。5. 如权利要求1或4所述的方法，其特征在于，所述隧道头还包括协议号； 接收到所述服务器回复的应答报文后，若根据所述应答报文的隧道头中携带的协议号 确定所述应答报文为IPv4报文，将所述应答报文的源IP地址与所述地址信息库中预存的 地址信息进行匹配，若匹配成功，对所述应答报文进行DS-lite解封装处理，并将DS-lite 解封装后的所述应答报文的源IP地址添加所述预设标记，将目的IP地址修改为所述虚拟 网卡的IPv6地址。6. -种报文转发装置，应用于客户端，其特征在于，所述装置包括： 添加单元，用于在确定向服务器发送的报文是IPv4报文时，将所述报文添加隧道头， 其中，所述隧道头包括将所述虚拟网卡的IPv6地址作为所述报文的源地址、将预存的AFTR 设备的IPv6地址作为所述报文的目的地址的信息； 发送单元，用于由所述客户端的虚拟网卡将添加了隧道头的报文发送至服务器。7. 如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述发送单元还用于： 发送获取所述AFTR设备的IPv6地址的请求报文，以获取所述AFTR设备的IPv6地址； 保存获取的所述AFTR设备的IPv6地址。8. 如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述装置还包括： 记录单元，用于当所述客户端发送DNS请求报文时，记录所述DNS请求报文中所携带域 名的被请求次数； 修改单元，用于当所述域名的被请求次数到达预设次数，确定所述DNS请求报文为 IPv6报文，将所述DNS请求报文中用于表征所述报文为IPv6报文的第一标识修改为表征所 述报文为IPv4报文的第二标识，并将修改后的DNS请求报文发送出去； 标记单元，用于在接收到根据所述DNS请求报文回复的DNS回应报文后，获取所述DNS 回应报文中携带的地址信息，将所述地址信息添加预设标记后，保存至预设的地址信息库 中。9. 如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述装置还包括： 确定单元，用于在将所述报文添加隧道头之前，当所述客户端向服务器发送的报文为 IPv6报文时，确定所述IPv6报文的目的地址是否添加有预设标记； 删除单元，用于在确定所述IPv6报文的目的地址添加有预设标记时，将所述IPv6报文 的源IP地址修改为所述虚拟网卡的IPv4地址，将所述IPv6报文的目的IP地址中的所述 预设标记删除。10. 如权利要求6或9所述的装置，其特征在于，所述隧道头还包括协议号，所述装置还 包括： 匹配单元，用于在接收到所述服务器回复的应答报文后，若根据所述应答报文的隧道 头中携带的协议号确定所述应答报文为IPv4报文，将所述应答报文的源IP地址与所述地 址信息库中预存的地址信息进行匹配，若匹配成功，对所述应答报文进行DS-lite解封装 处理，并将DS-lite解封装后的所述应答报文的源IP地址添加所述预设标记，将目的IP地 址修改为所述虚拟网卡的IPv6地址。
【文档编号】H04L29/06GK105939316SQ201510702954
【公开日】2016年9月14日
【申请日】2015年10月26日
【发明人】王涛
【申请人】杭州迪普科技有限公司