专利名称：网络地址转换系统及其方法
技术领域：
本发明是关于一种网络地址转换系统及其方法，特别是关于一种利用网络伺服器以进行网络地址转换的系统及其方法。
背景技术：
为了解决公共IP地址(Public IP address)日渐不足的问题，RFC1918定义了三个范围的私有IP地址(Private IP address)，分别为10.0.0.0至10.255.255.255、172.16.0.0至172.31.255.255及192.168.0.0至192.168.255.255。该私有IP地址可为企业内部的计算机联机使用，而无需进行IP地址的申请手续。且由于多个私有IP地址在连接至外界的公共网络时将被转换为同一个公共IP地址，因此可达到节省IP地址的目的。然相对地，由于该多个私有IP地址共享同一个公共IP地址，因此数据包在公共网络和企业内部的私有网络传输时即必需透过路由器(router)进行IP地址的转换。
一种常用的私有IP地址和公共IP地址的转换方法为RFC1631所定义的网络地址转换(Network Address Translation，NAT)。如图1所示的已知网络地址转换系统10，其主要是利用一NAT路由器12将私有网络11的数据包的IP表头(IP header)所内含的来源地址更换为进入公共网络13的公共IP地址，且将该公共网络13的数据包的IP表头所内含的来源地址更换为进入私有网络11的私有IP地址。例如一私有网络11内的一端点，其私有IP地址为192.168.1.1，经由该NAT路由器12内的一路由表格转换为一公共IP地址202.132.2.2，而可和该公共网络13的一远方端点进行数据传输。
对于IP传输高品质声音(VoIP)的应用，例如视频电话所使用的Q.931和H.245协议而言，数据包内除了IP表头包含有IP地址数据之外，在其数据包承载内亦包含有IP地址数据。然已知的NAT路由器12仅将IP表头的私有IP地址转换为一公共IP地址，却不处理数据包承载内的IP地址数据转换。由于数据包承载内的IP地址数据并未进行转换，因此在公共网络13的视频电话的使用者并无法将其声音和视频传送至位于私有网络11的视频电话的使用者。
一种解决上述问题的已知方法是搭配系统业者于该NAT路由器12的两端加入A/P网关(gateway)21和22，如图2所示，专门负责数据包承载内的IP地址转换，然上述方式将增加公司的成本负担。且对于个人使用者而言，由于无系统业者可搭配使用A/P网关21和22，因此亦无法使用上述的解决方式。另一种解决方式是使用一具有转换数据包承载内的IP地址功能的特制NAT路由器，然其所产生的成本负担较高，亦难为市场所接受。此外，对于ADSL或电缆调制解调器(CABLE MODEM)的使用而言，其公共IP地址一直在动态变化，并非固定，因此亦增加设计上的难度。
如上所述，由于目前市面上的VoIP的应用，大都未实际考虑到使用者端的需求。因此，如何有效地完成通讯传输且降低成本，实为目前一件非常重要的课题。
发明内容
本发明的主要目的是提供一种网络地址转换系统及其方法，使得在VoIP的产品应用上可满足Q.931和H.245的协议。
本发明的第二目的在提供一种网络地址转换系统及其方法，其不需另行增加昂贵的硬设备，亦不需进行复杂的设定。
为达成上述的目的，本发明的网络地址转换系统包含一私有网络、一公共网络、一NAT路由器及一网络伺服器。该NAT路由器用于将来自该私有网络的数据包的私有IP地址转换为进入该公共网络的公共IP地址，且将来自该公共网络的数据包的公共IP地址转换为进入该私有网络的私有IP地址。该网络伺服器连接至该公共网络，用于执行一公共IP地址查询程序，且将该公共IP地址传回至该私有网络的端点。
本发明的网络地址转换方法包含步骤(a)至步骤(c)。在步骤(a)，一私有网络的端点经由一NAT路由器联机至一网络伺服器。在步骤(b)，该网络伺服器执行一公共IP地址查询程序。在步骤(c)，该网络伺服器将该公共IP地址传回该私有网络的端点。
本发明的网络地址转换系统及其方法，至少可产生下列优点1、使用者不需再另行购买昂贵的A/P网关或特殊用途的NAT路由器。
2、可解决ADSL或电缆调制解调器因公共IP地址的动态变化而造成的设计难度。
3、使用方便简单，不需作复杂的设定。
本发明将依照附图来说明，其中图1是已知的私有网络和公共网络连接的结构图；图2是已知的网络地址转换系统的结构图；图3是本发明的网络地址转换系统的结构图；图4是本发明的网络地址转换系统的流程图；及图5是本发明的网络地址转换方法的一实施例。
其中，附图中组件符号说明如下10 已知网络地址转换系统11 私有网络12 NAT路由器 13 公共网络20 已知网络地址转换系统21、22 A/P网关30 本发明的网络地址转换系统31 私有网络32 NAT路由器
33 公共网络 34 网络伺服器51 端点 52 HTML网页格式具体实施方式
图3是本发明的网络地址转换系统的结构图。本发明的网络地址转换系统30在公共网络33的另一端加入一网络伺服器34，其具有一特定的公共IP地址，且以一特别的输出入端接受使用者的询问。
本发明的网络地址转换方法如图4的流程图所述。
步骤41在私有网络31的一端点(代表使用者端)向该网络伺服器34发出联机要求的数据包。
步骤42NAT路由器32将该数据包的IP表头内的私有IP地址转换为公共IP地址，并联机至该网络伺服器34的输出入端。
步骤43该网络伺服器34执行一获取该公共IP地址的程序如getip.asp，并将该公共IP地址传回该端点。
步骤44当该端点收到该网络伺服器34传回的公共IP地址后，即结束和该网络伺服器34的联机，并储存该公共IP地址。
步骤45为配合ADSL或DHCP的联机每隔一段时间即变更公共IP地址的特性，上述的查询公共IP地址的动作亦每隔一段时间，例如五分钟，即进行一次，以避免信号在传输过程中中断而导致收发不良的缺点。
图5是本发明的网络地址转换方法的一实施例。假设位于私有网络31的一端点51，其具有一私有地址192.168.1.1，且正使用一视频电话(video phone)进行视讯会议。该网络伺服器34的IP地址为202.132.71.2，其中存储有用于获取IP地址的程序如getip.asp，且以一特别的输出入端接受使用者对公共IP地址的询问。首先，该端点51存取http//202.132.71.2/getip.asp，用以向该网络伺服器34发出询问其公共IP地址的数据包。该NAT路由器32将该数据包的IP表头内的私有IP地址192.168.1.1转换为公共IP地址202.132.2.2，并联机至该网络伺服器34的输出入端。该网络伺服器34执行getip.asp程序，并将该公共IP地址202.132.2.2以HTML网页格式52传回该端点51。当该端点51收到该网络伺服器34传回的公共IP地址后，即解译(parse)该HTML网页格式52，储存该公共IP地址，且结束和该网络伺服器34的联机。而在此之后，该端点51的视频电话在每次传输的数据包内将该公共IP地址加入数据包承载内，以满足Q.931和H.245的协议。另外，为配合ADSL或DHCP的联机每隔一段时间即变更公共IP地址的特性，位于该端点51的视频电话每隔一段时间，例如五分钟，即进行一次查询公共IP地址的动作，以避免信号在传输过程中中断而导致收发不良的缺点。
本发明的技术内容及技术特点已公开如上，然而熟悉本项技术的人士仍可能基于本发明的教示及公开而作种种不背离本发明精神的替换及修饰。因此，本发明的保护范围应不限于实施例所公开者，而应包括各种不背离本发明的替换及修饰，并为以下的权利要求所涵盖。
权利要求
1.一种网络地址转换系统，包含一私有网络；一公共网络；一NAT路由器，用于将来自该私有网络的数据包的私有IP地址转换为进入该公共网络的公共IP地址，且将来自该公共网络的数据包的公共IP地址转换为进入该私有网络的私有IP地址；以及一网络伺服器，连接至该公共网络，用于执行一公共IP地址查询程序。
2.如权利要求第1项的网络地址转换系统，其中该网络伺服器是以一特定的输出入端连接至该公共网络。
3.如权利要求第1项的网络地址转换系统，其中该网络伺服器是执行一公共IP地址的查询程序，且以一HTML格式传回该公共IP地址。
4.一种网络地址转换方法，包含下列步骤一私有网络的端点经由一NAT路由器联机至一网络伺服器；该网络伺服器执行一公共IP地址查询程序；以及该网络伺服器将该公共IP地址传回该私有网络的端点。
5.如权利要求第4项的网络地址转换方法，其中该私有网络的端点每隔一段时间即向该网络伺服器查询该公共IP地址。
6.如权利要求第4项的网络地址转换方法，其中该网络伺服器是执行一公共IP地址查询程序，且以一HTML格式传回该公共IP地址。
7.如权利要求第4项的网络地址转换方法，其中该私有网络的端点是进行一VoIP的应用。
8.如权利要求第4项的网络地址转换方法，其中该私有网络的端点是进行一视频电话的应用。
9.如权利要求第4项的网络地址转换方法，其中该私有网络的端点在收到该公共IP地址后即予以储存，并加入于数据包的数据包承载内。
10.如权利要求第4项的网络地址转换方法，其中该网络伺服器是以一特定的输出入端连接至一公共网络。
全文摘要
一种网络地址转换系统及其方法，其可应用在VoIP的产品上且满足Q.931和H.245的协议。本发明的网络地址转换系统包含一私有网络、一公共网络、一NAT路由器及一网络伺服器。该NAT路由器用于将来自该私有网络的数据包的私有IP地址转换为进入该公共网络的公共IP地址，且将来自该公共网络的数据包的公共IP地址转换为进入该私有网络的私有IP地址。该网络伺服器连接至该公共网络，用于执行一公共IP地址查询程序，且将该公共IP地址传回至该私有网络的端点。
文档编号H04L12/56GK1479499SQ02142158
公开日2004年3月3日 申请日期2002年8月26日 优先权日2002年8月26日
发明者庄宸铭 申请人:丽台科技股份有限公司