IPv4和IPv6互通方法和系统技术方案

本发明专利技术公开了一种IPv4和IPv6互通方法和系统，所述方法包括步骤：获取待转换数据报文，将待转换数据报文转换成二维数组形成预处理数据包，并将所述预处理数据包写入待转换共享内存中；从待转换共享内存中读取预处理数据包，并通过GPU将预处理数据包并行转换为目标数据格式形成转换数据包，将该转换数据包写入转换结果共享内存中；从转换结果共享内存中读取转换数据包，并将所述转换数据包转换为网络数据帧格式形成目标数据报文。将IPv4/IPv6转换计算交由GPU处理，能够加快转换效率减少网络拥塞，提升网络服务质量，并能够所占用的系统资源，减少对高速网络处理器的性能要求，减少系统的配置成本。

【技术实现步骤摘要】
IPv4和IPv6互通方法和系统
本专利技术涉及网络传输技术，特别是涉及一种IPv4和IPv6互通方法和系统。
技术介绍
随着互联网的进一步发展和普及，尤其是移动互联网、物联网等应用快速发展，IPv4(InternetProtocolversion4，互联网协议第四版)地址空间不足的问题日益凸显，地址资源枯竭的问题严重地制约了我国及其他国家互联网的应用和发展。IPv6(InternetProtocolversion6，互联网协议第六版)作为下一代网络的基础以其鲜明的技术优势得到了广泛的认可，目前许多国家都在积极推进包括IPv6网络在内的下一代互联网技术和应用。由于当前因特网中数量庞大的IPv4设备和用户，现行的IPv4网络不可能在短时间内全部升级为IPv6网络，IPv4和IPv6网络将长期共存。IPv4和IPv6互通网关作为IPv4/IPv6过渡技术的重要应用之一，有效解决了过渡环境下网络的IPv4/IPv6互连互通问题。当前IPv4和IPv6互通网关采用高速网络处理器和高性能通用计算平台组成的硬件平台，在高速网络处理器上实现大吞吐量的IPv4和IPv6网络数据的收发，在高性能通用计算平台上运行IPv4和IPv6的互通协议以及应用网关、网络管理等功能的软件，从而组成IPv4和IPv6互通网关。由于所述互通协议具有大量的计算过程，所以需要耗费大量的计算资源，而且当今互联网接入设备众多以及大量诸如语音、视频等大流量业务，使得网络数据流量急剧增长，导致IPv4和IPv6互通网关需要进行大量的转换计算，而通用高速网络处理器采用的是串行计算方式，处理能力有限，使得同时链接的会话数受到限制，容易造成网络拥塞，导致网络服务质量降低。同时，为了尽可能支持更多IPv4和IPv6互通转换连接数和提高服务质量，一般需采用高性能的CPU(CentralProcessingUnit，中央处理器)，并增加更多的计算硬件板卡资源，导致IPv4和IPv6互通系统配置成本增高。
技术实现思路
基于此，有必要针对现有技术中IPv4和IPv6互通网关容易出现网络拥塞的问题，提供一种IPv4和IPv6互通方法和系统，能通过GPU(GraphicProcessingUnit，图形处理器)快速实现IPv4和IPv6数据快速转换，避免网络拥塞。一种IPv4和IPv6互通方法，包括步骤：获取待转换数据报文，将待转换数据报文转换成二维数组形成预处理数据包，并将所述预处理数据包写入待转换共享内存中；从待转换共享内存中读取预处理数据包，并通过GPU将预处理数据包并行转换为目标数据格式形成转换数据包，将该转换数据包写入转换结果共享内存中；从转换结果共享内存中读取转换数据包，并将所述转换数据包转换为网络数据帧格式形成目标数据报文。相应地，本专利技术还提供一种IPv4和IPv6互通系统，包括：预处理模块，用于获取待转换数据报文，将待转换数据报文转换成二维数组形成预处理数据包，并将所述预处理数据包写入待转换共享内存中；第一转换模块，用于从待转换共享内存中读取预处理数据包，并通过GPU将预处理数据包并行转换为目标数据格式形成转换数据包，将该转换数据包写入转换结果共享内存中；第二转换模块，用于从转换结果共享内存中读取转换数据包，并将所述转换数据包转换为网络数据帧格式形成目标数据报文。本专利技术通过将待转换数据报文进行格式转换为二维数组以形成GPU能够处理的预处理数据包，然后通过GPU将预处理数据包并行转换为目标数据格式形成转换数据包，并将该转换数据包写入GPU转换结果共享内存中，最后从GPU转换结果共享内存中读取转换数据包，并将所述转换数据包转换为网络数据帧格式形成目标数据报文。由于GPU具有强大的计算能力，因此通过将IPv4/IPv6转换计算交由GPU处理，能够加快转换效率，减少网络拥塞，提升网络服务质量，并且能够减少IPv4/IPv6转换计算所占用的系统资源，使得减少对高速网络处理器的性能要求，减少系统的配置成本。【附图说明】图1为本专利技术一种IPv4和IPv6互通方法一种实施例的流程图；图2为本专利技术一种IPv4和IPv6互通系统一种实施例的结构框图。【具体实施方式】为了使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本专利技术作进一步地详细描述。请参阅图1，其是本专利技术一种IPv4和IPv6互通方法一种实施例的流程图。一种IPv4和IPv6互通方法，包括步骤：S101：获取待转换数据报文，将待转换数据报文转换成二维数组形成预处理数据包，并将所述预处理数据包写入待转换共享内存中；由于待转换数据报文均为一维数据报文格式，而GPU所能处理的数据格式是定长的二维数组，所以在获取待转换数据报文之后，需要将待转换数据报文转换成二维数组的格式以形成GPU能够处理的预处理数据包。为使GPU能够读取预处理数据包，需要将所述预处理数据包写入待转换共享内存。S102：从待转换共享内存中读取预处理数据包，并通过GPU将预处理数据包并行转换为目标数据格式形成转换数据包，将该转换数据包写入转换结果共享内存中；通过GPU从待转换共享内存中读取预处理数据包，由于GPU具有并行处理能力，因此通过GPU一次可读取一个或者至少一个预处理数据包。读取预处理数据包后，通过GPU将所述预处理数据包并行转换为目标数据格式形成转换数据包。GUP读取预处理数据包后，首先识别所述预处理数据包的网络地址，如果网络地址是IPv6地址，则其目标格式为IPv4地址所对应的二维数组格式，即将预处理数据包转换为IPv4地址所对应的二维数组格式。如果网络地址是IPv4地址，则其目标格式为IPv6地址所对应的二维数据格式，即将预处理数据包转换为IPv6地址所对应的二维数据格式。当GPU完成目标数据格式转换后，将该转换数据包写入转换结果共享内存，使得CPU能够读取该转换数据包。S103：从转换结果共享内存中读取转换数据包，并将所述转换数据包转换为网络数据帧格式形成目标数据报文。由于发送到网络的数据报文是一维的帧格式，而经过GPU转换而形成的转换数据包是二维数组的数据格式，因此，从转换结果共享内存中读取转换数据包之后，需要将所述转换数据包转换为网络数据帧格式形成目标数据报文。本专利技术通过将待转换数据报文进行格式转换为二维数组以形成GPU能够处理的预处理数据包，然后通过GPU将预处理数据包并行转换为目标数据格式形成转换数据包，并将该转换数据包写入GPU转换结果共享内存中，最后从GPU转换结果共享内存中读取转换数据包，并将所述转换数据包转换为网络数据帧格式形成目标数据报文。由于GPU具有强大的计算能力，因此通过将IPv4/IPv6转换计算交由GPU处理，能够加快转换效率，减少网络拥塞，提升网络服务质量，并且能够减少IPv4/IPv6转换计算所占用的系统资源，使得减少对高速网络处理器的性能要求，减少系统的配置成本。在一个实施例中，上述步骤S102中通过GPU将预处理数据包并行转换为目标数据格式形成转换数据包的步骤，可具体包括以下步骤：S201：如果预处理数据包的网络地址为IPv4地址，则通过GPU将IPv4地址设定为私有IPv4地址，从预设的私有IPv4地址池中获取与该私有IPv4地址对应的IPv6地址，并将预处理数据包中IPv本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种IPv4和IPv6互通方法，其特征在于，包括步骤：获取待转换数据报文，将待转换数据报文转换成二维数组形成预处理数据包，并将所述预处理数据包写入待转换共享内存中；从待转换共享内存中读取预处理数据包，并通过GPU将预处理数据包并行转换为目标数据格式形成转换数据包，将该转换数据包写入转换结果共享内存中；从转换结果共享内存中读取转换数据包，并将所述转换数据包转换为网络数据帧格式形成目标数据报文。

【技术特征摘要】
1.一种IPv4和IPv6互通方法，其特征在于，包括步骤：获取待转换数据报文，将待转换数据报文转换成二维数组形成预处理数据包，并将所述预处理数据包写入待转换共享内存中；待转换数据报文均为一维数据报文格式；从待转换共享内存中读取预处理数据包，并通过GPU将预处理数据包并行转换为目标数据格式形成转换数据包，将该转换数据包写入转换结果共享内存中；所述从待转换共享内存中读取预处理数据包，包括：通过GPU从待转换共享内存中一次读取至少两个预处理数据包；从转换结果共享内存中读取转换数据包，并将所述转换数据包转换为网络数据帧格式形成目标数据报文；所述通过GPU将预处理数据包并行转换为目标数据格式形成转换数据包步骤，具体包括：如果预处理数据包的网络地址为IPv4地址，则通过GPU将IPv4地址设定为私有IPv4地址，从预设的私有IPv4地址池中获取与该私有IPv4地址对应的IPv6地址，并将预处理数据包中IPv4报文头转换成与所述IPv6地址对应的IPv6报文头；其中，所述私有IPv4地址池至少包括一个私有IPv4地址和IPv6地址的映射关系；如果预处理数据包的网络地址为IPv6地址，则通过GPU从预设的私有IPv4地址池中获取与该IPv6地址对应的私有IPv4地址，将预处理数据包中IPv6报文头转换成与所述私有IPv4对应的IPv4报文头。2.根据权利要求1所述的IPv4和IPv6互通方法，其特征在于，所述获取待转换数据报文步骤，具体包括：接收传入的待转换数据报文，并将待转换数据报文保存到接收队列中；从接收队列中读取待转换数据报文。3.根据权利要求1所述的IPv4和IPv6互通方法，其特征在于，所述将待转换数据报文转换成二维数组形成预处理数据包步骤，具体包括：按照预设的字节长度将待转换数据报文进行分割；将分割后的待转换数据报文按顺序拼接组成二维数组，形成预处理数据包。4.一种IPv4...

【专利技术属性】
技术研发人员：张会锋，杨峰，陈康先，陈文杰，
申请(专利权)人：广州杰赛科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44