您现在的位置: 范文先生网 >> 理工论文 >> 电子通信论文 >> 正文

在VxWorks下实现NAT/NAPT的方法

时间:2007-1-20栏目:电子通信论文

摘要:介绍NAT、NAPT的基本概念和工作原理;结合VxWorks的网络协议栈,描述一种利用VxWorks操作系统提供的钩子函数来开发实现NAT和NAPT的方法。
  关键词:NATNAPT钩子函数网络协议栈截获转换校验和
  
  引言
  
  近年来,随着Internet的迅猛发展,连入Internet的主机数量成倍增长。由于最初设计Internet的时候并没有考虑到需要支持这么大的规模,因而Internet使用的Ipv4协议中IP地址的长度选择了32位,它可以使IP包的格式很好地对齐;但是,目前IP地址的短缺已经成为Internet面临的最大问题之一。
  
  为了解决IP地址短缺的问题,人们提出了许多解决方案,nternet能够支持到新一代IP协议Ipv6的出台。在众多的解决方案中,网络地址转换NAT(NetworkAddressTranslation)技术提供了一种完全将私有网和公共网隔离的方法,从而得到了广泛的应用。
  
  图1NAT工作原理示意图
  
  1NAT技术
  
  NAT技术的基本功能就是,用1个或几个IP地址来实现1个私有网中的所有主机和公共网中主机的IP通信。NAT技术可为TCP、UDP以及ICMP数据包提供透明转发。
  
  1.1NAT工作原理
  
  NAT的基本工作原理是,当私有网主机和公共网主机通信的IP包经过NAT网关时,将IP包中的源IP或目的IP在私有IP和NAT的公共IP之间进行转换。
  
  如图1所示,NAT网关有2个网络端口,其中公共网络端口的IP地址是统一分配的公共IP,为202.204.65.2;私有网络端口的IP地址是保留地址,为192.168.1.1。私有网中的主机192.168.1.2向公共网中的主机166.111.80.200发送了1个IP包(Des=166.111.80.200,Src=192.168.1.2)。当IP包经过NAT网关时,NAT会将IP包的源IP转换为NAT的公共IP并转发到公共网,此时IP包(Des=166.111.80.200,Src=202.204.65.2)中已经不含任何私有网IP的信息。由于IP包的源IP已经被转换成NAT的公共IP,响应的IP包(Des=202.204.65.2,Src=166.111.80.200)将被发送到NAT。这时,NAT会将IP包的目的IP转换成私有网中主机的IP,然后将IP包(Des=192.168.1.2,Src=166.111.80.200)转发到私有网。对于通信双方而言,这种地址的转换过程是完全透明的。
  
  1.2NAPT技术
  
  由于NAT实现是私有IP和NAT的公共IP之间的转换,那么,私有网中同时与公共网进行通信的主机数量就受到NAT的公共IP地址数量的限制。为了克服这种限制,NAT被进一步扩展到在进行IP地址转换的同时进行Port的转换,这就是网络地址端口转换NAPT(NetworkAddressPortTranslation)技术。
  
  NAPT与NAT的区别在于,NAPT不仅转换IP包中的IP地址,还对IP包中TCP和UDP的Port进行转换。这使得多台私有网主机利用1个NAT公共IP就可以同时和公共网进行通信。
  
  如图2所示,私有网主机192.168.1.2要访问公共网中的Http服务器166.111.80.200。首先,要建立TCP连接,假设分配的TCPPort是1010,发送了1个IP包(Des=166.111.80.200:80,Src=192.168.1.2:1010),当IP包经过NAT网关时,NAT会将IP包的源IP转换为NAT的公共IP,同时将源Port转换为NAT动态分配的1个Port。然后,转发到公共网,此时IP包(Des=166.111.80.200:80,Src=202.204.65.2:2010)已经不含任何私有网IP和Port的信息。由于IP包的源IP和Port已经被转换成NAT的公共IP和Port,响应的IP包(Des=202.204.65.2:,Src=2010166.111.80.200:80)将被发送到NAT。这时NAT会将IP包的目的IP转换成私有网主机的IP,同时将目的Port转换为私有网主机的Port,然后将IP包(Des=192.168.1.2:1010,Src=166.111.80.200:80)转发到私网。对于通信双方而言,这种IP地址和Port的转换是完全透明的。
  
  2VxWorks的网络协议栈
  
  与VxWorks操作系统捆绑发行的标准网络协议栈,是一个与BSD4.4兼

[1] [2] [3] 下一页

下页更精彩:1 2 3 4 下一页

★相关文章: