本发明专利技术公开了一种基于TCP连接数的源NAT IP分配方法与系统，其方法包括：在网关上接收内网主机发送给服务器的TCP请求包，并从请求包中提取目标服务器的IP和Port；判断目标服务器的IP和Port是否存在于TCP连接的均衡服务器列表中，如不存在，则结束当前进程；如存在，则将目标服务器的IP和Port送入网关的NAT策略中，如主机的IP未命中网关的NAT策略，则结束当前进程；如主机的IP命中网关的NAT策略，则获取NAT IP池内与被命中的服务器已建立连接的TCP连接数量的升序排序列表，计算优先级取得优选NAT IP；将内网的请求包头的IP替换为优选NAT IP，将请求包头的源Port随机替换为与现有会话不重复的Port。本发明专利技术能够在NAT IP与目标IP建立TCP时实现连接数量的负载均衡。立TCP时实现连接数量的负载均衡。立TCP时实现连接数量的负载均衡。
【技术实现步骤摘要】
一种基于TCP连接数的源NAT IP分配方法与装置
[0001]本专利技术属于物联网和数据通信
，尤其涉及一种基于TCP连接数的源NAT IP分配方法与装置。
技术介绍
[0002]在现有的物联网技术中，当大量终端通过集中式网关访问部署在Internet上的服务器，且服务器端针对服务所监听的IP和Port限制其源IP并发最大TCP连接会话数，同时网关上部署的NAT(Network Address Translation)IP池内IP较少时，会导致NAT IP与目标IP建立TCP时连接数量的负载不均衡，导致TCP连接过于集中在某个或部分IP，导致后续这些IP的TCP请求被服务器拒绝。其原因在于：1、网关不能根据目的IP和Port对NAT IP池内IP进行会话负载分担，导致NAT IP到目的IP的TCP会话数不均衡；2、部分NAT IP的会话数大于服务端的源IP并发最大TCP连接会话数限制，导致后续使用这部分NAT IP的终端不能和服务器建立TCP连接；3、现有技术中NAT IP探测方法对上述问题无效。具体来说：当现有的NAT IP探测方法使用ICMP协议将NAT IP作为源，而将服务器IP作为目的探测时，由于服务端对ICMP未采取限制，ICMP探测可达而实际TCP会话无法新建导致探测无效；当现有的NAT IP探测方法使用TCP协议将NAT IP作为源，而将服务器IP作为目的探测时，探测行为本身需要占用TCP会话数，且探测过程需要建立TCP握手，导致持续时间长、不能敏捷地感知可用状态，探测可靠性低。中国专利CN201710958185.0中公开了一种检测NAT地址池中公网IP可用性的方法，其通过探测确定NAT会话连接所用的公网IP是否可用，进而实现源地址网络转换的转换效率提高。但是该方案不涉及提供具体的探测方法，也无法针对TCP连接数进行NAT IP分配。因此，如何开发出一种新型的基于TCP连接数的源NAT IP分配方法，以克服现有技术中存在的上述缺陷，是本领域技术人员需要研究的方向。
技术实现思路
[0003]本专利技术的目的在于提供一种基于TCP连接数的源NAT IP分配方法。能够在NAT IP与目标IP建立TCP时实现连接数量的负载均衡，减少TCP会话过于集中在某个或某些NAT IP、导致被服务器拒绝新建TCP连接的情况。
[0004]其采用的技术方案如下：
[0005]一种基于TCP连接数的源NAT IP分配方法，其包括如下步骤：
[0006]步骤1：在网关上接收内网主机发送给服务器的TCP请求包，并从请求包中提取目标服务器的IP和Port；
[0007]步骤2：判断目标服务器的IP和Port是否存在于TCP连接的均衡服务器列表中，如不存在，则结束当前进程；如存在，则跳转至步骤3；
[0008]步骤3：将目标服务器的IP和Port送入网关的NAT策略中，如主机的IP未命中网关的NAT策略，则结束当前进程；如主机的IP命中网关的NAT策略，则跳转至步骤4；
[0009]步骤4：获取NAT IP池内与被命中的服务器已建立连接的TCP连接数量的升序排序
列表，计算优先级取得优选NAT IP；
[0010]步骤5：将内网的请求包头的IP替换为优选NAT IP，将请求包头的源Port随机替换为与现有会话不重复的Port。
[0011]优选的是，上述基于TCP连接数的源NAT IP分配方法中，所述步骤1包括：
[0012]步骤11：对网关收到来自内网主机的报文进行二次处理，筛选出包头中包含TCP协议标签的报文并丢弃其他报文；
[0013]步骤12：在步骤11筛选出的报文中提取目标服务器的IP和Port；
[0014]步骤13：提取内网主机的TCP请求源IP和Port。
[0015]更优选的是，上述基于TCP连接数的源NAT IP分配方法中，步骤2所述均衡服务器列表包括服务器名称，服务监听的IP和服务监听的Port；所述服务器为具有监听IP、Port功能并且能响应TCP请求的设备或系统。
[0016]进一步优选的是，上述基于TCP连接数的源NAT IP分配方法中，所述步骤4包括：
[0017]步骤41：获取TCP连接的均衡服务器列表；
[0018]步骤42：获取网关当前已存在的NAT转换表，所述NAT转换表为网关与被匹配到的服务器已建立的TCP会话表；
[0019]步骤43：以TCP连接均衡服务器列表中的IP和Port匹配网关的NAT转换表，得到NAT IP与服务器已建立的TCP会话数；
[0020]步骤44：对NAT IP排序，得到关于NAT IP与服务器已建立的TCP会话数的升序序列，并为序列中的记录编号；
[0021]步骤45：将序列中序号为0的NAT IP作为当前新建会话的优选IP。
[0022]为实现上述分配方法，本专利技术进一步公开了一种基于TCP连接数的源NAT IP分配装置，其技术方案如下：
[0023]一种基于TCP连接数的源NAT IP分配装置，其包括：接收模块，服务器列表模块，序列模块和分配模块；
[0024]所述接收模块用于接入网关、在网关上接收内网主机发送给服务器的TCP请求包，并从请求包中提取目标服务器的IP和Port；
[0025]所述服务器列表模块连接接收模块、用于从接收模块获取目标服务器的IP和Port、判断目标服务器的IP和Port是否存在于TCP连接的均衡服务器列表中；
[0026]所述序列模块连接服务器列表模块、用于获取NAT IP池内与被命中的服务器已建立连接的TCP连接数量的升序排序列表，计算优先级取得优选NAT IP；
[0027]所述分配模块连接序列模块、用于将内网的请求包头的IP替换为优选NAT IP，将请求包头的源Port随机替换为与现有会话不重复的Port。
[0028]与现有技术相比，本专利技术的方案能够基于TCP连接数对源NAT IP进行分配，保证了NAT IP向给定范围内服务器建立的TCP连接数量的均衡，同时能够实现有效降低TCP会话过于集中在单个或某部分NAT IP导致被服务器拒绝新建TCP连接概率。
附图说明
[0029]图1为实施例1的系统框图；
[0030]图2为实施例1的工作流程图；
[0031]图3为源NAT IP分配方法参与TCP建立的典型消息流转示意图；
[0032]图4为源NAT IP分配方法中序列模块工作时序列变化的过程说明图；
[0033]图5为源NAT IP分配方法序列计算的流程图。
[0034]各附图标记对应部件名称如下：
[0035]1、接收模块；2、服务器列表模块；3、序列模块；4、分配模块。
具体实施方式
[0036]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于TCP连接数的源NAT IP分配方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1：在网关上接收内网主机发送给服务器的TCP请求包，并从请求包中提取目标服务器的IP和Port；步骤2：判断目标服务器的IP和Port是否存在于TCP连接的均衡服务器列表中，如不存在，则结束当前进程；如存在，则跳转至步骤3；步骤3：将目标服务器的IP和Port送入网关的NAT策略中，如主机的IP未命中网关的NAT策略，则结束当前进程；如主机的IP命中网关的NAT策略，则跳转至步骤4；步骤4：获取NAT IP池内与被命中的服务器已建立连接的TCP连接数量的升序排序列表，计算优先级取得优选NAT IP；步骤5：将内网的请求包头的IP替换为优选NAT IP，将请求包头的源Port随机替换为与现有会话不重复的Port。2.如权利要求1所述基于TCP连接数的源NAT IP分配方法，其特征在于，所述步骤1包括：步骤11：对网关收到来自内网主机的报文进行二次处理，筛选出包头中包含TCP协议标签的报文并丢弃其他报文；步骤12：在步骤11筛选出的报文中提取目标服务器的IP和Port；步骤13：提取内网主机的TCP请求源IP和Port。3.如权利要求1所述基于TCP连接数的源NAT IP分配方法，其特征在于，步骤2所述均衡服务器列表包括服务器名称，服务监听的IP和服务监听的Port；所述服务器为具有监听IP、Port功能并且能响应TCP请求的设...
【专利技术属性】
技术研发人员：陆锦衣，赵红伟，高婷静，
申请(专利权)人：上海量讯物联技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。