[发明专利]端口分配方法和网络地址转换装置

说明书

技术领域

本公开涉及下一代互联网技术，特别地，涉及一种端口分配方法和网络地址转换装置。

背景技术

随着公有IPv4地址的逐渐枯竭，私有IPv4地址的应用将越来越广泛，而网络地址转换设备的部署也会变得越来越普遍。用户使用私有IPv4地址上网时，通常网络地址转换设备从公有IPv4地址池中分配一个地址，再分配一个端口，形成私有IPv4地址与公有IPv4地址和端口的映射关系。分配端口的方式包括每会话分配和每用户分配两种方式。

地址转换设备作地址转换时，如果按每会话分配端口，多个用户复用一个公有IPv4地址可分配的端口块，可以减小端口分配完毕的可能性，但每会话的映射关系需要实时传送给认证系统，以便认证系统中保留相同的映射关系。并且一个公有IPv4地址的可用端口分配完毕后，复用这个IPv4地址的用户都不能继续使用新的应用。

地址转换设备作地址转换时，如果按每用户分配端口块，可以减少或消除地址转换设备和认证系统之间的交互过程，但分配给一个用户的端口块的端口使用完毕后，用户将无法继续使用新的应用。

现有的地址转换设备分配端口的方法存在以下问题：

（1）用户分配端口或分配固定大小的端口块均存在端口使用完毕的问题，影响用户的使用体验。

（2）用户分配的端口或端口块没有差异化会导致服务质量没有保证。

发明内容

本公开鉴于以上问题中的至少一个提出了新的技术方案。

本公开在其一个方面提供了一种端口分配方法，能够为不同等级的用户提供不同的服务质量。

本公开在其另一方面提供了一种网络地址转换装置，能够为不同等级的用户提供不同的服务质量。

根据本公开，提供一种端口分配方法，包括：

在用户首次发起应用会话时，通过检查用户发送的数据包的优先级确定用户的服务等级，并从用户发送的数据包中提取用户使用的私有IPv4地址；

根据用户的服务等级从待分配给用户的公有IPv4地址中为用户分配端口块，并将分配给用户的公有IPv4地址与端口块信息发送至溯源系统；

从为用户分配的端口块中选择一个端口分配给用户发起的应用会话；

在资源信息表中为用户建立私有IPv4地址与公有IPv4地址和端口块之间的映射关系并记录为用户分配的端口块的使用情况。

在本公开的一些实施例中，该方法还包括：

在用户再次发起新应用会话时，自用户发送的数据包中提取用户使用的私有IPv4地址，基于私有IPv4地址和资源信息表查询分配给用户的端口块中是否还存在空闲端口；

如存在空闲端口，则从空闲端口中为用户再次发起的新应用会话分配一个端口，并更新资源信息表中为用户分配的端口块的使用情况；

如不存在空闲端口，则通过检查用户再次发起新应用会话时发送的数据包的优先级获知用户的服务等级；

判断用户的服务等级是否为最高等级用户；

如为最高等级用户，则基于资源信息表查询为用户分配的公有IPv4地址的预留端口块中是否还存在空闲端口，否则，不能为用户建立再次发起的新应用会话；

如存在空闲端口，则从预留端口块中的空闲端口中为用户再次发起的新应用会话分配一个端口，并更新资源信息表中为最高等级用户预留的端口块的使用情况，否则，不能为用户建立再次发起的新应用会话。

在本公开的一些实施例中，该方法还包括：

在用户首次发起的应用会话或再次发起的新应用会话结束后，释放各应用会话所使用的端口，并更新资源信息表中为用户分配的公有IPv4地址的各端口的使用情况。

在本公开的一些实施例中，用户的服务等级越高为用户分配的端口块越大。

根据本公开，还提供了一种网络地址转换装置，包括：

用户等级确定单元，用于在用户首次发起应用会话时，通过检查用户发送的数据包的优先级确定用户的服务等级；

私有IP地址提取单元，用于从用户发送的数据包中提取用户使用的私有IPv4地址；

端口分配单元，用于根据用户的服务等级从待分配给用户的公有IPv4地址中为用户分配端口块，从为用户分配的端口块中选择一个端口分配给用户发起的应用会话；

地址信息发送单元，用于将分配给用户的公有IPv4地址与端口块信息发送至溯源系统；

资源信息记录单元，用于在资源信息表中为用户建立私有IPv4地址与公有IPv4地址和端口块之间的映射关系并记录为用户分配的端口块的使用情况。