基于CGN系統(tǒng)的NAT模塊軟件設(shè)計與實現(xiàn)

1、    基于cgn系統(tǒng)的nat模塊軟件設(shè)計與實現(xiàn)    孟繼杰摘要：互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展很大程度上改變了人們的生活方式，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的廣泛應(yīng)用將人類帶入到了大數(shù)據(jù)信息化時代。但隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)ipv4日漸枯竭，傳統(tǒng)的nat設(shè)備已經(jīng)不能夠滿足人們對于網(wǎng)址轉(zhuǎn)換功能的需求。因此通過深入分析nat技術(shù)，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)開發(fā)人員將cgn系統(tǒng)作為nat模塊軟件的設(shè)計基礎(chǔ)，利用轉(zhuǎn)控分離的設(shè)計理念，實現(xiàn)了nat技術(shù)的優(yōu)化與創(chuàng)新。關(guān)鍵詞：分布式;轉(zhuǎn)控分離;cgn;nat;多實例引言：隨著我國計算機行業(yè)在社會各個領(lǐng)域中的廣泛應(yīng)用和快速發(fā)展，新時代的計算機功能相較于傳統(tǒng)的版本更加全

2、面，適用性也更強。因此社會各個層面越來越多的人接觸到了計算機，計算機的用戶量也隨之瘋狂增長，帶動了我國互聯(lián)網(wǎng)進入了全新的發(fā)展時代。但是隨著計算機用戶規(guī)模的擴大，衍生出了網(wǎng)絡(luò)地址供應(yīng)不足等一系列互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展過程中不可避免的問題。為了網(wǎng)絡(luò)地址的供應(yīng)問題，我國部分地區(qū)已經(jīng)通過采用nat技術(shù)來緩解ip地址資源的緊缺情況，并且初見成效。本文就基于cgn系統(tǒng)的nat模塊軟件技術(shù)展開了討論，希望能夠?qū)ψx者有所幫助。1 cgn技術(shù)研究1.1 網(wǎng)絡(luò)地址過度技術(shù)概述1.1.1 雙棧技術(shù)概述受到網(wǎng)絡(luò)地址緊缺情況的影響，當(dāng)前我國的互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)地址正在由ip v4向ip v6節(jié)點進行轉(zhuǎn)換，并且希望能夠通過這種節(jié)點轉(zhuǎn)換的方式擴

3、大網(wǎng)絡(luò)地址的受眾規(guī)模。而雙棧技術(shù)指的就是無論是在終端設(shè)備還是在網(wǎng)絡(luò)節(jié)點上，都能夠同時支持ip v4和ip v6的協(xié)議棧。雙棧技術(shù)的應(yīng)用使得ip v4和ip v6兩個節(jié)點之間能夠進行一定規(guī)模的信息溝通和數(shù)據(jù)交流，這樣便于網(wǎng)絡(luò)地址規(guī)模的擴增，讓現(xiàn)代化互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)能夠承受更大的用戶量，對于我國互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展而言意義重大。配備有雙棧設(shè)備的路由器不同于我們?nèi)粘Ｖ惺褂玫穆酚善?，這種具有雙棧設(shè)備接口的路由器，可以同時擁有兩個單獨的路由表，而兩個路由表又可以單獨發(fā)揮作用，分別用于ip v 4尋址工作和ip v 6尋址工作，并且兩者之間能夠互不干擾，共同支撐路由器的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)系統(tǒng)。因此，從設(shè)備的工作原理來看，這種雙棧

4、設(shè)備相當(dāng)于在我們常用的路由器中建立了并行的兩個網(wǎng)絡(luò)，并且能夠?qū)崿F(xiàn)從ip v4向ip v6節(jié)點的平滑過渡。因此可以極大的擴充人們可用的互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)ip地址資源，讓用戶用的放心、用的安心，給人們的生活工作帶來了很大的便捷。1.1.2 隧道技術(shù)概述隨著互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，國內(nèi)的互聯(lián)網(wǎng)用戶對網(wǎng)絡(luò)節(jié)點有了更大的選擇空間。盡管目前互聯(lián)網(wǎng)的骨干網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的仍然是ip v4節(jié)點，并且網(wǎng)絡(luò)中傳輸?shù)囊彩莍p v4的報文，但是很多局域網(wǎng)絡(luò)還有個人網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)由于用戶不滿足于ip v4，因此被更換成了ip v6網(wǎng)絡(luò)。ip v 6網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用能夠滿足更高級客戶的需求，因此網(wǎng)絡(luò)公司為了讓ip v 4骨干網(wǎng)絡(luò)和部分ip v6網(wǎng)絡(luò)之間能夠進

5、行數(shù)據(jù)傳輸和信息傳遞，因此在網(wǎng)絡(luò)信息傳輸方面的工作中應(yīng)用到了隧道技術(shù)。而所謂的隧道技術(shù)其實就是讓ip v 6中的信息通過ip v4進行傳輸?shù)囊环N技術(shù)手段，他通過將ip v6的數(shù)據(jù)包封裝在ip v4的報文中，然后再利用ip v4的傳輸節(jié)點進行信息傳輸，這樣也就給使用ip v6網(wǎng)絡(luò)的客戶提供了信息傳輸?shù)谋憬荨?.1.3 nat技術(shù)概述nat技術(shù)是解決當(dāng)前ip v 4公網(wǎng)地址不足的一種常用技術(shù)，這種技術(shù)主要是利用nat設(shè)備把ip報文中的源地址和目標(biāo)地址轉(zhuǎn)換成私網(wǎng)中的ip地址，這樣就可以實現(xiàn)利用少量的公網(wǎng)ip地址映射大量的私網(wǎng)ip地址，為我國互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的ip地址資源運用節(jié)省出很大一部分空間，很大程度上緩

6、解了當(dāng)前互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)中ip v4地址空間枯竭的問題。因此，nat技術(shù)也在現(xiàn)實生活中得到了廣泛的應(yīng)用。2 nat模塊軟件設(shè)計2.1 分布式軟件架構(gòu)所謂的分布式軟件架構(gòu)，就是通過將若干個可獨立執(zhí)行程序的模塊進行合理、有規(guī)律的整合和組建，以達到支持多進程、可以對數(shù)據(jù)進行分布式處理的目的。而與其相對應(yīng)的集中式軟件架構(gòu)則是生活中比較常見的、架構(gòu)水平相對較低的一種軟件架構(gòu)，與集中式的相比分布式軟件架構(gòu)具有更強的執(zhí)行能力以及更高的軟件性能。2.2 fos軟件平臺架構(gòu)fos操作系統(tǒng)是一套專業(yè)性較強，并且能夠為網(wǎng)絡(luò)軟件開發(fā)提供支撐平臺和基礎(chǔ)設(shè)施的一種專用于軟件開發(fā)的操作平臺。這款軟件開發(fā)平臺利用其專業(yè)性，可以滿足我

7、國互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域中大多數(shù)用戶對ip/分組等技術(shù)領(lǐng)域的功能需求，并且該平臺具有很高的硬件適用度，這就使得它可以與cgn軟件系統(tǒng)的功能和技術(shù)進行更好的互補與滿足。2.3 系統(tǒng)模塊結(jié)構(gòu)和消息類型基于分布式軟件系統(tǒng)的特點，在進行cgn軟件系統(tǒng)設(shè)計時也需要考慮模塊化和多進程的設(shè)計特點。由于具有多模塊和多進程的分布式軟件系統(tǒng)內(nèi)部必然會存在著不可避免的消息通信，因此設(shè)計人員需要對通信的消息類型進行合理的選擇和設(shè)計，可以利用nat模塊框架研究信息之間的映射關(guān)系，并將研究成果合理的利用到系統(tǒng)模塊間的信息通訊中。3 nat模塊軟件實現(xiàn)想要實現(xiàn)nat模塊軟件需要大量的數(shù)據(jù)支持和技術(shù)研究，而通過上文對于cgn軟件系統(tǒng)的模

8、塊結(jié)構(gòu)、信息類型等方面技術(shù)的深入研究和分析，并且利用相關(guān)的nat功能，我們就可以大體上實現(xiàn)cgn轉(zhuǎn)控分離、nat的多實例和nat組件的創(chuàng)建。最后再根據(jù)fos軟件平臺提供的開發(fā)方法，對nat組件功能進行進一步的補全和優(yōu)化，并且生成較為完備的nat映射關(guān)系表，這樣就基本實現(xiàn)了基于cgn軟件系統(tǒng)的nat模塊軟件。4 nat模塊軟件功能測試為了讓我們開發(fā)出的nat模塊軟件能夠更好的配合cgn軟件系統(tǒng)為網(wǎng)絡(luò)用戶服務(wù)，所以在進行完nat模塊軟件構(gòu)建工作之后，我們還需要對單實例nat的功能、規(guī)格以及性能進行必要的實驗測試。其中對于nat功能的測試主要是針對其動態(tài)和靜態(tài)兩種模式下的軟件運行功能進行數(shù)據(jù)采集和科

9、學(xué)分析，進而找出解決nat功能發(fā)揮問題的方式。在實際的操作過程中，技術(shù)人員可以通過控制面板進行命令的下發(fā)，然后通過模擬器發(fā)包軟件向nat模塊軟件中發(fā)送相應(yīng)的數(shù)據(jù)報文，通過一系列的測試手段對業(yè)務(wù)報文在nat模塊軟件中轉(zhuǎn)換的情況進行監(jiān)測與分析，觀察nat模塊軟件的功能能否在實際應(yīng)用過程中正常發(fā)揮。5 基于cgn系統(tǒng)的nat模塊軟件技術(shù)發(fā)展前景nat技術(shù)作為當(dāng)前解決網(wǎng)絡(luò)ip地址資源緊缺的重要技術(shù)之一具有很大的發(fā)展空間，而通過與cgn軟件系統(tǒng)的有機結(jié)合，將會使nat技術(shù)得到更好的優(yōu)化與發(fā)展。因此，基于cgn軟件系統(tǒng)所開發(fā)出來的nat模塊軟件能夠在實際人們的工作當(dāng)中發(fā)揮出巨大作用，可以有效的提高工作效率，并且能夠滿足我國互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)中很多高級用戶的需求，這對于我國互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)未來的發(fā)展而言意義重大。結(jié)束語：本文通過對cgn軟件系統(tǒng)的技術(shù)核心以及工作原理進行了分層次、分步驟的講解和探究，并且詳細闡述了如何利用該軟件系統(tǒng)實現(xiàn)轉(zhuǎn)控分離的分布式軟件架構(gòu)以及如何構(gòu)建和檢測nat模塊軟件。但是受到技術(shù)水平的限制，該軟件系統(tǒng)后續(xù)的發(fā)展仍需要通過進一步深入研究來實現(xiàn)，因此希望讀者能夠?qū)gn系統(tǒng)和nat技術(shù)的相關(guān)應(yīng)用問題提高重視，爭取為我國未來互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展做出更大的貢獻。參考文獻：1白璐.基于城域網(wǎng)的nat444資源池的