[发明专利]隧道建立方法、装置及网络设备

说明书

技术领域

本发明涉及网络通信技术，尤其涉及一种隧道建立方法、装置及网络设备。

背景技术

因特网(Internet)自20世纪90年代诞生以来，对人类的生产和生活产生了巨大的影响。因特网内的设备通过共同遵循一套标准的通信协议，实现相互之间的通信。该标准协议是指网际协议(Internet Protocol；简称为：IP)。

在IP协议下，因特网上的每台设备都有一个IP地址，用于对设备进行区分。目前IP协议有版本4和版本6，分别简称为IPv4和IPv6。其中，IPv4版本下的IP地址被称为IPv4地址，该地址用32位二进制数表示，且常用点分十进制方式进行表示，例如：IPv4地址“5.6.7.8”，每一个数字代表一个字节的值。而IPv6版本下的IP地址被称为IPv6地址，该地址用128位二进制数表示，且常用冒号分隔的十六进制方式进行表示，例如IPv6地址“1234:0:0:0:0:0:1:1”，该IPv6地址中间有7个“:”，每2个冒号之间是16位的二进制数。如1234占用的2个字节，第1个字节的十进制的值为1*16+2＝18，第2个字节的十进制值为3*16+4＝52。当表示法中存在连续的“0”时，通常会把中间的“0”省略，如上面的IPv6地址可表示成“1234::1:1”。另外，因特网上的设备除了具有IP地址外，还有硬件地址。硬件地址一般是由设备的网卡生产商在出厂时写入的。目前常用的硬件地址是48位的地址，前24位为厂商编号，后24位为厂商自定义的编号。

在IPv4或者IPv6网络中，数据通常是以报文形式被逐跳进行转发的。图1所示为由计算机PC1、计算机PC2、路由器R1和路由器R2构成的小型IPv4网络。以图1所示网络结构为例说明在IPv4或者IPv6网络中转发报文的流程。在计算机PC1上方的路由信息“1.1.1.1/32 local”表明计算机PC1的IP地址为“1.1.1.1/24”；路由信息“0.0.0.0/0 1.1.1.2”表明计算机PC1访问其他设备时需要经由IP地址为“1.1.1.2”的设备转发报文。路由器R1具有两个接口fa 0/0和fa 0/1，且分别具有自己的IP地址“1.1.1.2/24”和“2.2.2.2/24”。路由器R1上方的路由信息“1.1.1.0/24 fa0/0”表明接口fa 0/0的直连网络为1.1.1.x；路由信息“3.3.3.0/24 2.2.2.3”表明路由器R1要访问网络3.3.3.x，需要经过IP地址为“2.2.2.3”的设备。同理，路由器R2也具有两个接口fa 0/0和fa 0/1，且分别具有自己的IP地址“2.2.2.3/24”和“3.3.3.3/24”。路由器R2上方的路由信息“3.3.3.0/24fa 0/1”表明接口fa 0/1的直连网络为3.3.3.x；路由信息“1.1.1.0/24 2.2.2.2”表明路由器R2要访问网络1.1.1.x，需要经过IP地址为“2.2.2.2”的设备。而计算机PC2上方的路由信息“3.3.3.4/32 local”表明计算机PC2的IP地址为“3.3.3.4/24”；路由信息“0.0.0.0/0 3.3.3.3”表明计算机PC2访问其他设备时需要经由IP地址为“3.3.3.3”的设备转发报文。结合上面的路由信息，当计算机PC1访问计算机PC2时，依次选中路由信息“0.0.0.0/01.1.1.2”、“3.3.3.0/24 2.2.2.3”、“3.3.3.0/24 fa 0/1”和“3.3.3.4/32 local”，而报文从计算机PC1依次被转发到路由器R1、路由器R2，并最终到达计算机PC2。

上面描述的是在同一网络类型(即IPv4网络)中转发报文的流程。而跨网络类型的报文，例如一IPv6网络中的设备跨越IPv4网络与另一IPv6网络中设备进行通信时的报文，将采用隧道(tunnel)进行转发。隧道是IPv4网络向IPv6网络过渡阶段的一种技术，用于通过已有的IPv4网络将IPv6网络互联起来，形成网络的网络。隧道技术的原理是将IPv6报文作为IPv4报文的数据部分，并重新添加IPv4报文头，实现IPv6报文在IPv4网络中的传输。目前常用的隧道方式有两种，分别为6to4隧道(6to4tunnel)和手工配置隧道(manual config tunnel)。