一种网络地址转换端口资源管理方法及系统

1.一种网络地址转换端口资源管理方法，其特征在于，包括：
每当发送数据包时，将该数据包对应的网络地址转换端口NAT entry的老化时间更新为初始老化时间T0，其中，对于控制链路，所述初始老化时间T0的取值范围为30分钟至2小时，对于数据链路，所述初始老化时间T0的取值范围为3-30分钟；
当所述NAT entry的老化时间到时，释放所述NAT entry；
对于数据链路，当所述NAT entry的当前使用率不小于预设阀值时，缩短所述NAT entry的剩余老化时间；其中，所述预设阀值的取值范围为25％至100％。
2.如权利要求1所述的网络地址转换端口资源管理方法，其特征在于，对于控制链路，所述初始老化时间T0的取值范围为50-70分钟，对于数据链路，所述初始老化时间T0的取值范围为8-15分钟。
3.如权利要求1或2所述的网络地址转换端口资源管理方法，其特征在于，缩短所述NAT entry的剩余老化时间，仅指缩短剩余老化时间大于预设时间门限t1的所述NAT entry的剩余老化时间，并且，所述NAT entry的剩余老化时间缩短至所述预设时间门限t1。
4.如权利要求3所述的网络地址转换端口资源管理方法，其特征在于，将大于等于所述预设阀值的所述NAT entry的当前使用率划分为W个区间，各个区间分别对应一个所述预设时间门限t1；并且，所述NAT entry的当前使用率越高，所述预设时间门限t1越小；其中，W为大于1的自然数。
5.一种网络地址转换端口资源管理系统，其特征在于，包括：
老化时间更新模块，用于每当发送数据包时，将该数据包对应的网络地址转换端口NAT entry的老化时间更新为初始老化时间T0，其中，对于控制链路，所述初始老化时间T0的取值范围为30分钟至2小时，对于数据链路，所述初始老化时间T0的取值范围为3-30分钟；
端口资源释放模块，用于当所述NAT entry的老化时间到时，释放所述NAT entry；老化时间调整模块，用于对于数据链路，当所述NAT entry的当前使用率不小于预设阀值时，缩短所述NAT entry的剩余老化时间；其中，所述预设阀值的取值范围为25％至100％。
6.如权利要求5所述的网络地址转换端口资源管理系统，其特征在于，对于控制链路，所述初始老化时间T0的取值范围为50-70分钟，对于数据链路，所述初始老化时间T0的取值范围为8-15分钟。
7.如权利要求5或6所述的网络地址转换端口资源管理系统，其特征在于，缩短所述NAT entry的剩余老化时间，仅指缩短剩余老化时间大于预设时间门限t1的所述NAT entry的剩余老化时间，并且，所述NAT entry的剩余老化时间缩短至所述预设时间门限t1。
8.如权利要求7所述的网络地址转换端口资源管理系统，其特征在于，所述老化时间调整模块还用于，将大于等于所述预设阀值的所述NAT entry的当前使用率划分为W个区间，各个区间分别对应一个所述预设时间门限t1；并且，所述NAT entry的当前使用率越高，所述预设时间门限t1越小；其中，W为大于1的自然数。

一种网络地址转换端口资源管理方法及系统\n技术领域\n[0001] 本发明涉及移动通讯领域，特别是涉及一种NAT(Network Address Translation，网络地址转换)entry(端口)资源管理方法及系统。\n背景技术\n[0002] 随着wifi(无线局域网)技术的发展，越来越多的场所出现了HOTSPOT(无线热点)，这给人们上网提供了便利。但是由于HOTSPOT在网络地址和私有地址转换时存在着内部资源的限制，当多个终端用户同时用一个HOTSPOT做大流量业务时，有时会出现NAT entry资源不够的问题，导致用户无法上网。因而，有必要开发一种快速释放被占用但未被使用的NAT entry的方法，以解决NAT entry耗尽而引起用户不能上网的问题。\n[0003] 目前，现有技术中尚没有上述问题的有效解决方案。\n发明内容\n[0004] 本发明要解决的技术问题是提供一种网络地址转换端口资源管理方法及系统，能够快速释放被占用但未被使用的NAT entry，以解决现有技术中NAT entry耗尽而引起用户不能上网的问题。\n[0005] 作为本发明的一个方面，提供了一种网络地址转换端口资源管理方法，包括：\n[0006] 每当发送数据包时，将该数据包对应的网络地址转换端口NAT entry的老化时间更新为初始老化时间T0，其中，对于控制链路，所述初始老化时间T0的取值范围为30分钟至\n2小时，对于数据链路，所述初始老化时间T0的取值范围为3-30分钟；\n[0007] 当所述NAT entry的老化时间到时，释放所述NAT entry。\n[0008] 优选地，对于控制链路，所述初始老化时间T0的取值范围为50-70分钟，对于数据链路，所述初始老化时间T0的取值范围为8-15分钟。\n[0009] 优选地，本发明方法还包括：\n[0010] 对于数据链路，当所述NAT entry的当前使用率不小于预设阀值时，缩短所述NAT entry的剩余老化时间，即缩短所述NAT entry的剩余存活时间；其中，所述预设阀值的取值范围为25％至100％。\n[0011] 其中，缩短所述NAT entry的剩余老化时间，仅指缩短剩余老化时间大于预设时间门限t1的所述NAT entry的剩余老化时间，并且，所述NAT entry的剩余老化时间缩短至所述预设时间门限t1。\n[0012] 进一步的优选，将大于等于所述预设阀值的所述NAT entry的当前使用率划分为W个区间，各个区间分别对应一个所述预设时间门限t1；并且，所述NAT entry的当前使用率越高，所述预设时间门限t1越小；其中，W为大于1的自然数。\n[0013] 作为本发明的另一个方面，提供了一种网络地址转换端口资源管理系统，包括：\n[0014] 老化时间更新模块，用于每当发送数据包时，将该数据包对应的网络地址转换端口NAT entry的老化时间更新为初始老化时间T0，其中，对于控制链路，所述初始老化时间T0的取值范围为30分钟至2小时，对于数据链路，所述初始老化时间T0的取值范围为3-30分钟；\n[0015] 端口资源释放模块，用于当所述NAT entry的老化时间到时，释放所述NAT entry。\n[0016] 优选地，对于控制链路，所述初始老化时间T0的取值范围为50-70分钟，对于数据链路，所述初始老化时间T0的取值范围为8-15分钟。\n[0017] 优选地，本发明系统还包括：\n[0018] 老化时间调整模块，用于对于数据链路，当所述NAT entry的当前使用率不小于预设阀值时，缩短所述NAT entry的剩余老化时间，即缩短所述NAT entry的剩余存活时间；其中，所述预设阀值的取值范围为25％至100％。\n[0019] 其中，缩短所述NAT entry的剩余老化时间，仅指缩短剩余老化时间大于预设时间门限t1的所述NAT entry的剩余老化时间，并且，所述NAT entry的剩余老化时间缩短至所述预设时间门限t1。\n[0020] 进一步的优选，所述老化时间调整模块还用于，将大于等于所述预设阀值的所述NAT entry的当前使用率划分为W个区间，各个区间分别对应一个所述预设时间门限t1；并且，所述NAT entry的当前使用率越高，所述预设时间门限t1越小；其中，W为大于1的自然数。\n[0021] 本发明有益效果如下：\n[0022] 本发明提供了一种网络地址转换端口资源管理方法及系统，通过对NAT entry的初始老化时间进行了特别设置，并且每当发送数据包时，均更新该数据包对应的NAT entry的初始老化时间，从而能够快速释放被占用但是未被使用的NAT entry，克服了广泛存在的NAT entry耗尽而引起用户不能上网的问题。\n[0023] 同时，本发明根据NAT对应链路类型和当前NAT entry的使用率，动态调整数据链路NAT entry的释放时间，使NAT entry资源得到更高效的利用，且不会将正在使用的NAT entry释放。\n附图说明\n[0024] 图1是本发明实施例的网络地址转换端口资源管理方法流程示意图；\n[0025] 图2是本发明方法中缩短NAT entry的剩余老化时间的一个具体实例示意图；\n[0026] 图3是本发明实施例的网络地址转换端口资源管理系统结构示意图。\n具体实施方式\n[0027] 以下结合附图以及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不限定本发明。\n[0028] 图1是本发明实施例的网络地址转换端口资源管理方法流程示意图，如图1所示，本发明网络地址转换端口资源管理方法具体包括如下步骤：\n[0029] 步骤1、用户需要发送TCP数据或UDP数据。\n[0030] 步骤2、在已有的NAT entry表中查找该数据包对应的NAT entry，若找到对应的NAT entry，则执行步骤3，否则执行步骤4。\n[0031] 步骤3、使用该NAT entry信息中的网络地址和网络端口号替换TCP或UDP数据包中的私有地址和私有端口号，并将该数据包对应的网络地址转换端口NAT entry的老化时间更新为初始老化时间T0，并将该NAT entry信息放入NAT entry表中。然后执行步骤5。其中，老化时间指存活时间。\n[0032] 该步骤中，对于控制链路，初始老化时间T0的取值范围为30分钟至2小时，尤以50-\n70分钟为佳；对于数据链路，初始老化时间T0的取值范围为3-30分钟，尤以8-15分钟为佳。\n[0033] 步骤4、建立的新的NAT entry，使用该新的NAT entry信息中的网络地址和网络端口号替换TCP或UDP数据包中的私有地址和私有端口号，并将该新的NAT entry的老化时间设置为初始老化时间T0。并将该NAT entry信息放入NAT entry表中。\n[0034] 该步骤中，对于控制链路，初始老化时间T0的取值范围为30分钟至2小时，尤以50-\n70分钟为佳；对于数据链路，初始老化时间T0的取值范围为3-30分钟，尤以8-15分钟为佳。\n[0035] 步骤5、启动一个定时器，该实施例中，定时器时间设置为1-60s，以10-20s为佳，例如设置10s，则每10s中更新NAT entry表中的NAT entry信息。\n[0036] 步骤6、当10s定时器到时，将NAT entry表中的所有NAT entry的存活时间减去\n10s。并判断NAT entry对应的链路是数据链路还是控制链路，如果是控制链路，则直接执行步骤9，如果是数据链路，则执行步骤7。\n[0037] 步骤7、判断NAT entry的当前使用率是否小于预设阀值，若小于预设阀值则执行步骤9，若不小于预设阀值则执行步骤8。预设阀值的取值范围为25％至100％。\n[0038] 步骤8、缩短NAT entry的剩余老化时间，即缩短NAT entry的剩余存活时间。\n[0039] 该实施例中，缩短NAT entry的剩余老化时间，仅指缩短剩余老化时间大于预设时间门限t1的NAT entry的剩余老化时间，并且，NAT entry的剩余老化时间缩短至预设时间门限t1。\n[0040] 该实施例提供了一种优选方案，将大于等于预设阀值的NAT entry的当前使用率划分为W个区间，各个区间分别对应一个预设时间门限t1；并且，NATentry的当前使用率越高，预设时间门限t1越小；其中，W为大于1的自然数。\n[0041] 以下给出该步骤的一个具体实例，如图2所示：\n[0042] 如果当前建立的(即正在使用的)NAT entry数大于等于该HOTSPOT的总NAT entry数的1/4，但小于1/2，则将剩余存活时间大于5分钟的所有NAT entry的剩余存活时间均缩短至5分钟。\n[0043] 如果当前建立的NAT entry数大于等于总NAT entry数的1/2且小于3/4，则将剩余存活时间大于3分钟的所有NAT entry的剩余存活时间均缩短至3分钟。\n[0044] 如果建立的NAT entry数大于等于总NAT entry数的3/4，则将剩余存活时间大于\n90s的所有NAT entry的剩余存活时间均缩短至90s。\n[0045] 步骤9、判断NAT entry的存活时间是否等于0。如果存活时间等于0则执行10，如果不等于0，则返回步骤5。\n[0046] 步骤10、释放NAT entry。\n[0047] 图3是本发明实施例的网络地址转换端口资源管理系统结构示意图，如图3所示，本发明网络地址转换端口资源管理系统具体包括老化时间更新模块301、老化时间调整模块302和端口资源释放模块303。\n[0048] 具体地，老化时间更新模块301，用于每当发送数据包时，将该数据包对应的网络地址转换端口NAT entry的老化时间更新为初始老化时间T0，其中，对于控制链路，初始老化时间T0的取值范围为30分钟至2小时，对于数据链路，初始老化时间T0的取值范围为3-30分钟；优选地，对于控制链路，初始老化时间T0的取值范围为50-70分钟，对于数据链路，初始老化时间T0的取值范围为8-15分钟。\n[0049] 老化时间调整模块302，用于对于数据链路，当NAT entry的当前使用率不小于预设阀值时，缩短NAT entry的剩余老化时间，即缩短NAT entry的剩余存活时间；其中，预设阀值的取值范围为25％至100％。\n[0050] 其中，缩短NAT entry的剩余老化时间，仅指缩短剩余老化时间大于预设时间门限t1的NAT entry的剩余老化时间，并且，NAT entry的剩余老化时间缩短至预设时间门限t1。\n[0051] 优选地，老化时间调整模块302还用于将大于等于所述预设阀值的NAT entry的当前使用率划分为W个区间，各个区间分别对应一个预设时间门限t1；并且，NAT entry的当前使用率越高，预设时间门限t1越小；其中，W为大于1的自然数。\n[0052] 端口资源释放模块303，用于当NAT entry的老化时间到时，释放该NAT entry。\n[0053] 尽管为示例目的，已经公开了本发明的优选实施例，本领域的技术人员将意识到各种改进、增加和取代也是可能的，因此，本发明的范围应当不限于上述实施例。