[发明专利]一种处理原始IP报文的方法和相应装置

说明书

技术领域

本发明涉及通信领域，具体地涉及一种处理原始IP（RAW IP）报文的方法和相应装置。

背景技术

运营商级网络转换（Carrier Grade Network Address Translation，简称为CGN）是一种在运营商网络中进行地址信息转换的技术。随着IPv4地址资源的枯竭，运营商迫切需要解决地址资源问题。运营商在内部使用私用（保留）地址，在运营商的因特网入口处的宽带网络网关（Broadband Network Gateway，简称为BNG）部署CGN业务是其中的一种技术。当用户访问因特网时，BNG将内部IPv4地址通过CGN转换成公网地址；当从因特网访问运营商网络时，CGN设备将公网地址转换成运营商的内部地址。

运营商通过在BNG融合CGN业务卡来完成CGN的功能，这种技术虽然已经成熟，但是仍然存在着一定的缺陷：首先，BNG上所有私网访问公网的流量会经过CGN业务卡的处理，而CGN业务卡的转发性能及CGN转换处理能力都有限，因此CGN业务卡会成为BNG开展宽带业务的一个严重的性能瓶颈；同时对于BNG设备来说，CGN业务卡实际上是新增了一个硬件故障点，如果一块CGN业务卡发生故障，带来的可能是这个BNG负责接入的所有宽带用户的业务异常，轻则用户当前浏览业务中断，重则用户业务全阻。

正因如此，A+P（Address Plus Port，地址加端口）技术是一种更为有效的CGN解决方案。A+P技术利用了CGN原理的核心思想，但是和主流CGN解决方案不同的是，A+P技术把CGN功能下移到了用户的CPE（Customer Premise Equipment，客户终端设备）（其中，CPE包括企业路由器和家庭网关（Home Gateway，简称为HG））。在CPE上线时，BNG把公网IPv4地址和转换使用的端口范围直接分配给CPE，然后由CPE依据这个地址和端口范围为服务范围内的用户终端提供NAT（Network Address Translation，网络地址转换）服务，具体流程如下：

1、CPE通过BNG上线；

2、BNG向CPE配置公网IPv4地址和传输层公网Port范围；

其中，BNG是通过DHCP（Dynamic Host Configuration Protocol，动态主机设置协议）协议或PPPoE（Point-to-Point Protocol Over Ethernet，以太网上承载的点到点连接协议）协议将分配的传输层公网Port范围带给CPE的；

3、当用户主机所在的网络为IPv4局域网时，CPE为用户主机分配私网IPv4地址；

4、用户侧到网络侧的上行私网IPv4数据报文的源IP和源端口在CPE进行NAT转换，转换的公网地址为BNG分配的公网IP，公网Port从BNG分配的公网Port范围内分配，并在CPE产生NAT映射条目；

5、CPE将转换后的IPv4数据报文送到BNG后，BNG依据目的IP将报文转发到公网；

6、网络侧到用户侧的下行IPv4数据报文流量经过BNG时，BNG依据该报文的目的IP和目的端口路由，将该下行IPv4数据报文转发到合适的CPE；

7、CPE接收到下行IPv4数据报文时，根据保存的NAT映射条目，把公网地址和端口转换回对应的私网地址和端口，并转发给相应的用户主机。

一般网络中传输的IP报文，依据传输层协议可分为TCP（Transmission Control Protocol，传输控制协议）报文及UDP（User Datagram Protocol，用户数据报协议）报文。对于非TCP/UDP报文，统称为RAW IP报文。从A+P流程可以看到，CPE进行A+P转换主要依据BNG分配的公网IP和传输层公网Port范围；BNG将下行IP报文转发给用户时，也是依据公网IP和分配的传输层Port进行的。因此这种业务流程就会存在一些问题，比如：支持Port的传输层协议只有TCP和UDP，很多RAW IP协议，诸如ICMP（Internet Control Message Protocol，Internet控制报文协议）报文，并不存在传输层Port的概念。因此对于这些报文，BNG无法通过公网IP和Port将下行报文正常转发到宽带用户，因此也就无法正常的处理这些报文。

发明内容

本发明的目的是提供一种处理RAW IP报文的方法和相应装置，以克服现有技术无法对RAW IP报文进行处理的缺陷。