在仅IPv6环境中运行IPv4应用程序的代理DNS服务器和方法与流程

本发明大体上涉及在以互联网协议版本6(internet protocol version 6，ipv6)作为寻址标准的网络中使用的代理域名系统(domain name system，dns)服务器，更具体地，本发明涉及在以ipv6作为寻址标准的网络中使用的服务器组件。此外，本发明还涉及对以ipv6作为寻址标准的网络中的应用程序进行寻址的方法。

背景技术：

1、数据网络已经成为信息时代最成功和最广泛采用的技术之一。目前使用的互联网协议有两个版本：现有互联网协议版本4(internet protocol version 4，ipv4)和较新的互联网协议版本6(internet protocol version6，ipv6)。ipv6有望逐步取代ipv4，但随着ipv4向ipv6的过渡，这两个版本将共存几年。因此，当两个版本共存时，在ipv6网络上实现ipv4通信是互联网用户关注的一个重要问题。传统ipv4应用程序使用隧道、网络地址转换(network address translation，nat)64/46和双栈在ipv6网络中运行。

2、在现有方法中，在ipv6网络内的ipv4网络节点之间创建隧道。ipv6报文放置在ipv4报文中，ipv4报文通过ipv4路由器路由。组织可以通过将ipv6报文封装在ipv4报文中以及将ipv4报文封装在ipv6报文中来构建覆盖网络，该覆盖网络通过一种协议隧道传输另一种协议。由于新架构的用户无法使用旧底层基础设施的服务，因此现有方法无法使新协议的用户在没有双栈主机的情况下与旧协议的用户通信，这样无法实现互操作性。

3、在另一种现有方法中，例如nat64/46，ipv4和ipv6网络可以使用ipv6过渡机制连接，该机制有助于使用nat形式在ipv6与ipv4主机之间进行通信，但如果要在特定主机上连接特定应用程序，则nat64/46不起作用。

4、在另一种现有方法中，实现了双栈同时运行ipv4和ipv6网络。ipv4和ipv6都在整个基础架构中完全部署，因此配置和路由协议可以处理ipv4和ipv6寻址和邻接关系。

5、现有方法需要能够部署ipv6的当前网络基础设施。但是，在许多情况下，当前网络可能尚未就绪，并且可能需要硬件和软件升级。此外，几乎所有网元都需要激活ipv6。为了满足这一要求，现有网络可能需要重新设计，成本较高。

6、因此，需要解决在仅ipv6环境中运行ipv4应用程序时的上述技术缺陷和问题。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供在以互联网协议版本6(internet protocol version 6，ipv6)作为寻址标准的网络中使用的代理域名系统(domain name system，dns)服务器、客户端组件和在以ipv6作为寻址标准的网络中使用的服务器组件，同时避免现有技术方法的一个或多个缺点。

2、该目的通过独立权利要求的特征来实现。其它实现方式在从属权利要求、说明书和附图中是显而易见的。

3、本发明提供了在以ipv6作为寻址标准的网络中使用的代理dns服务器、客户端组件和在以ipv6作为寻址标准的网络中使用的服务器组件。

4、根据第一方面，提供了一种在以ipv6作为寻址标准的网络中使用的代理dns服务器。该网络包括以互联网协议版本4(internet protocol version 4，ipv4)作为寻址标准的一个或多个应用程序。代理dns服务器用于从网络中的应用程序接收与互联网协议(internet protocol，ip)地址相关的查询。当检测到查询与ipv4 ip地址相关时，代理dns服务器用于将查询转换为与ipv6 ip地址相关，并将转换后的查询转发到第二dns服务器。代理dns服务器还用于接收来自第二dns服务器的响应报文。响应报文包括与查询对应的ipv6格式的服务器地址。代理dns服务器用于将服务器地址转换为ipv4格式，并将转换后的服务器地址转发到客户端应用程序。代理dns服务器用于将ipv4 ip地址和对应的ipv6 ip地址通知用于控制和/或监控网络中的通信的网络实现。

5、代理dns服务器的优点在于，代理dns服务器利用网络命名空间、容器或虚拟机(virtual machine，vm)中的至少一个隔离地运行以ipv6作为寻址标准的应用程序。代理dns服务器包括用于应用程序的ipv4隔离网络，不会污染在网络上运行的其它应用程序或服务。网络地址转换(network address translation，nat)在本地用于特定代理dns服务器上的特定应用程序。第二dns服务器在以ipv6作为寻址标准的网络中运行，代理dns服务器与网络上的第二dns服务器相连。以ipv4作为寻址标准的应用程序在网络命名空间中隔离。此外，一个或多个应用程序在不修改的情况下以ipv4作为寻址标准运行。网络继续支持ipv6，从而消除了在具有不同堆栈的两个网络之间对网桥或nat的需要，支持同一网络上的两个堆栈。因此，以ipv4作为寻址标准的一个或多个应用程序在仅ipv6环境中使用，而不需要信息技术(information technology，it)支持和跨网络故障等运营成本以及硬件成本。

6、根据第二方面，客户端组件在以ipv6作为寻址标准的网络中使用，并用于在网络中以隔离的方式运行。客户端组件包括以ipv4作为寻址标准的客户端应用程序。客户端组件还包括根据第一方面的代理dns服务器。代理dns服务器用于接收从客户端应用程序发出的所有地址查询。

7、客户端组件的优点在于，其在网络命名空间、容器或虚拟机(virtual machine，vm)中的至少一个上隔离地运行以ipv4作为寻址标准的客户端应用程序，从而创建仅影响客户端应用程序的进程环境的直接方案。nat在本地用于特定代理dns服务器上的特定应用程序。以ipv4作为寻址标准的应用程序在网络命名空间中隔离。以ipv4作为寻址标准的客户端应用程序在仅ipv6环境中使用。客户端应用程序在不修改的情况下以ipv4作为寻址标准运行。该网络继续支持ipv6，从而消除了在具有不同堆栈的两个网络之间对网桥或nat的需要，支持同一网络上的两个堆栈，而不需要信息技术(information technology，it)支持和跨网络故障等运营成本以及硬件成本。

8、可选地，客户端组件用于在网络命名空间、虚拟机或容器中运行，以使客户端应用程序能够以隔离的方式运行。客户端组件提供了仅影响处理环境的直接方案，不会污染网络上运行的其它应用程序或服务。

9、可选地，代理dns服务器用于在转换之后执行以下步骤：(i)从第二dns接收响应报文，并且响应报文包括ipv6格式的服务器地址，以及(ii)将服务器地址转换为ipv4格式，并将转换后的服务器地址转发到客户端应用程序。客户端应用程序用于在接收到转换后的服务器地址之后，使用转换后的服务器地址向服务器发送连接请求。

10、根据第三方面，提供了一种在以ipv6作为寻址标准的网络中使用的服务器组件。服务器组件包括服务器和网络实现。服务器用于以ipv4作为寻址标准，并用于在网络中以隔离的方式运行。服务器组件用于接收关于由地址提供功能分配给服务器的ipv6 ip地址的信息，并用于绑定到ipv6 ip地址。服务器组件还包括地址提供功能，用于将ipv4 ip地址分配给服务器。网络实现用于从地址提供功能接收关于至少一个ipv4ip地址和对应的ipv6ip地址的信息。

11、服务器的优点在于，服务器以ipv4作为寻址标准在网络命名空间、容器或vm中的至少一个上隔离地运行，不会污染网络上运行的其它应用程序或服务。nat在本地用于特定服务器上的特定应用程序。

12、可选地，该网络实现还用于当接收到服务器的传入报文并且传入报文包括一个或多个ipv6 ip地址时，将传入报文的每个ipv6 ip地址转换为对应的ipv4 ip地址，和/或用于当从服务器接收到传出报文时，将传出报文的每个ipv4 ip地址转换为对应的ipv6 ip地址，并将传出报文转发到网络。

13、可选地，服务器用于在主机中运行，并使用主机的ipv6 ip地址和连接跟踪绑定到服务器应用程序的ipv6 ip地址。

14、可选地，服务器用于使用分配给服务器的唯一ipv6 ip地址绑定到服务器应用程序的ipv6 ip地址。

15、可选地，地址提供功能用于使用环回地址范围、本地ip地址管理(ip addressmanagement，ipam)或链路本地地址范围转换传入报文的源。

16、可选地，地址提供功能用于网络实现中，该网络实现用于控制和/或监控防火墙等网络中的通信。

17、可选地，服务器组件用于在网络命名空间、虚拟机或容器中运行，以使服务器能够以隔离的方式运行。

18、根据第四方面，提供了一种对以ipv6作为寻址标准的网络中的应用程序进行寻址的方法。该网络包括客户端组件，该客户端组件包括以ipv4作为寻址标准的客户端应用程序和代理dns服务器。该网络还包括用于控制和/或监控网络中的流量的网络实现，以及第二dns服务器。客户端组件用于以隔离的方式运行。该方法包括从客户端应用程序发送对服务器应用程序的ipv4 ip地址的请求。该方法包括在代理dns服务器中接收请求，并向第二dns服务器发送对服务器应用程序的ipv6 ip地址的对应的请求。该方法包括在代理dns服务器中接收来自第二dns服务器的响应报文。响应报文包括应用程序的ipv6 ip地址。该方法包括：在代理dns服务器中，将ipv6 ip地址转换为ipv4格式，并将转换后的服务器地址转发到客户端应用程序，并将ipv4 ip地址和对应的ipv6 ip地址通知网络实现。

19、该方法的优点在于，其在网络命名空间、容器或虚拟机(virtual machine，vm)中的至少一个上隔离地运行以ipv4作为寻址标准的客户端应用程序。该方法运行以ipv6作为寻址标准的网络。nat在本地用于特定代理dns服务器上的特定应用程序。以ipv4作为寻址标准的应用程序在网络命名空间中隔离。该方法在不修改的情况下运行以ipv4作为寻址标准的客户端应用程序。该方法使网络能够继续支持ipv6，从而消除了在具有不同堆栈的两个网络之间对网桥或nat的需要，支持同一网络上的两个堆栈。因此，该方法实现在仅ipv6环境中使用以ipv4作为寻址标准的客户端应用程序，而不需要信息技术(informationtechnology，it)支持和跨网络故障等运营成本以及硬件成本。

20、可选地，该方法包括：在接收到客户端应用程序中的转换后的服务器地址之后，使用转换后的服务器地址向服务器发送连接请求。

21、根据第五方面，提供了一种对以ipv6作为寻址标准的网络中的应用程序进行寻址的方法。该网络包括以ipv4作为寻址标准的服务器。该网络还包括用于控制和/或监控网络中的流量的网络实现方式。该方法包括服务器绑定到网络实现中的ipv4 ip地址。该方法包括地址提供功能确定与ipv4 ip地址对应的ipv6 ip地址，并将ipv6 ip地址提供给服务器。地址提供功能还将ipv4 ip地址和对应的ipv6 ip地址通知网络实现。该方法包括服务器绑定到ipv4 ip地址，并且服务器组件绑定到ipv6 ip地址。

22、该方法利用网络命名空间、容器或虚拟机(virtual machine，vm)中的至少一个隔离地运行以ipv4作为寻址标准的客户端应用程序。该方法在以ipv6作为寻址标准的网络上运行。nat在本地用于特定代理dns服务器上的特定应用程序。以ipv4作为寻址标准的应用程序在网络命名空间中隔离。该方法在仅ipv6环境中使用以ipv4作为寻址标准的客户端应用程序，it支持、硬件和跨网络故障较少。该方法在不修改的情况下运行以ipv4作为寻址标准的客户端应用程序。该方法使网络能够继续支持ipv6，从而消除了在具有不同堆栈的两个网络之间对网桥或nat的需要，支持同一网络上的两个堆栈，因此而不需要信息技术(information technology，it)支持和跨网络故障等运营成本以及硬件成本。

23、可选地，该方法包括当接收到服务器的传入报文并且传入报文包括一个或多个ipv6 ip地址时，将传入报文的每个ipv6 ip地址转换为对应的ipv4 ip地址。该方法包括：当从服务器接收到传出报文时，将传出报文的每个ipv4 ip地址转换为对应的ipv6 ip地址，并将传出报文转发到网络。

24、解决了现有技术中的技术问题，其中，技术问题是在仅ipv6环境中运行ipv4应用程序。

25、因此，与现有技术不同的是，根据代理dns服务器和对以ipv6作为寻址标准的网络中的应用程序进行寻址的方法，该应用程序以ipv4作为寻址标准利用网络命名空间、容器或vm中的至少一个隔离地运行。代理dns服务器包括用于应用程序的ipv4隔离网络，不会污染在网络上运行的其它应用程序或服务。nat在本地用于特定代理dns服务器上的特定应用程序。以ipv4作为寻址标准的一个或多个应用程序在仅ipv6环境中使用，it支持、硬件和跨网络故障较少。一个或多个应用程序在不修改的情况下以ipv4作为寻址标准运行。网络继续支持ipv6，从而消除了在具有不同堆栈的两个网络之间对网桥或nat的需要，支持同一网络上的两个堆栈，从而降低了运营和硬件成本。

26、根据下文描述的一种或多种实现方式，本发明的这些和其它方面是显而易见的。