CN100505684C - 网络系统，流量均衡方法，网络监视设备和主机 - Google Patents
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Abstract
本发明提供通过在进行通信的双栈主机之间转换目标主机的IP地址，进行IP分组的转换，从而控制网络上的流量平衡的流量均衡系统，流量均衡装置和流量均衡方法。
Description
技术领域
本发明涉及网络流量均衡系统，流量均衡装置和流量均衡方法，尤其涉及在均采用IP协议的各种不同的网络之间均衡网络流量的网络系统，流量均衡方法，网络监视设备和主机。
背景技术
随着因特网的日益膨胀，现有的采用长度为32位的IPv4地址已经十分紧缺。于是，出现了采用长度为128位IP地址的IPv6协议，来彻底解决IPv4地址不足的难题，并且在地址容量、安全性、网络管理、移动性以及服务质量等方面有明显的改进。在IPv6成为主流协议之前，IPv4协议还将被继续使用，因此就出现了IPv4网络与IPv6网络共存的情况。另外，由于地址分配的不均衡问题，有些国家或者地区仍然有足够的IPv4地址空间供分配。因此IPv4网络将在这些国家或者地区长期存在。在可以预见的将来，IPv4网络与IPv6网络还将长期共存。
国际上IETF(互联网工程任务组)组建了专门的NGTRANS工作组开展对于IPv4/IPv6过渡问题和高效无缝互通问题的研究。目前已经出现了多种过渡技术和互通方案。其中一种比较典型的过渡技术是双栈协议。双协议栈技术是使IPv6节点与IPv4节点兼容的最直接方式，应用对象是主机、路由器等通信节点。
图1A示出了采用双协议栈方式互通时的系统。支持双协议栈的IPv4/IPv6节点1与IPv4/IPv6节点2互通时可以使用IPv4协议栈或者IPv6协议栈进行通信。在图1A所示出的双栈协议技术中，支持双栈协议的节点1和2例如被双栈协议地址服务器分配一个IPv4地址和一个IPv6地址。关于双栈节点通信过程使用的地址，IETF为节点建议了一种缺省的选择方法。在该方案下，两个双栈节点通信过程中，一直使用选定的地址(IPv4或者IPv6)，不能动态改变选定的地址。在www.ietf.org中的文档RFC3484详细地介绍了该缺省的地址选择方案。
现有技术中，为了解决IPv4网络和IPv6网络的互通问题，还采用了隧道方式(tunnel)作为IPv4网络过渡到IPv6网络的技术。图1B示出现有技术中使用隧道方式进行网络互通的示意图。在该方式下，当IPv6节点C访问IPv6节点D时，IPv6节点C发送给节点D的IPv6分组到达路由器X后，路由器X通过将发往节点D的IPv6分组封装到以路由器Y的IPv4地址作为标题中的目标地址的IPv4分组，形成一个6 over 4的IP分组，6 over 4分组经过IPv4网络传到路由器Y，路由器Y将其IPv4头去掉，将IPv6分组通过IPv6网络送往IPv6节点D。于是，通过在路由器X和路由器Y之间形成用于传输IPv6分组的隧道路径来在IPv4网络上传输IPv6分组。反之，也可以将IPv4分组封装到IPv6分组中，形成一个4 over 6的IP分组来在IPv6网络的隧道路径中传输IPv4分组。
但是在上述方法中，IPv4流量和IPv6流量之间会争抢带宽和路由器资源。而且可能会出现IPv4网络尤其繁忙而IPv6网络资源被浪费或者相反的情况。另外，在上述现有技术中，由于互相通信的节点在进行信息收发的时候使用的是固定的IPv4地址或者IPv6地址，从而使用相应的IPv4网络或者IPv6网络进行信息传输，而不能根据当前网络上的实时流量选择性地使用流量小的网络来进行信息传输以充分利用网络资源。尤其是，当IPv4网络流量很多而IPv6网络流量很小或者出现相反的情况时，当前的技术无法实现对两个网络上的流量进行实时调整，从而改善两种网络的利用不平衡的问题。
发明内容
为了解决现有技术的上述问题，本发明的一个目的是提供一种对采用IP协议的各种网络动态地均衡其网络流量的系统。
本发明另一个目的是提供一种对采用IP协议的各种网络动态地均衡其网络流量的方法。
本发明的另一个目的是提供一种能够对于所发送的IP分组切换其IP协议地址以实时适应当前网络的通信状况的双栈主机。
本发明的另一个目的是提供一种能够对于所发送的IP分组切换其IP协议地址以实时适应当前网络的通信状况的方法。
本发明的再一个目的是提供一种能够对各网络流量进行监视的网络监视设备。
本发明还有一个目的是提供一种能够对各网络流量进行监视的的方法。
为了实现上述目的，本发明提供一种在采用两种或者两种以上的IP协议的不同网络之间进行流量均衡的网络系统，该网络系统包括支持该两种或者两种以上的IP协议的多个主机，以及监视每一个网络上的流量的网络监视设备，该网络监视设备包括，监视装置，用于监视上述每一个网络上的流量；判断装置，基于监视装置所监视到的网络流量判断采用第一IP协议的第一网络上的流量与其他网络相比是否均衡；通知装置，当上述判断装置判断为上述第一网络上的流量失衡时，通知装置通知采用上述第一IP协议进行IP分组收发的主机将待发送的分组用第二IP协议进行发送，上述主机包括，再封装装置，响应所述通知装置的通知，将下一个待发送的采用第一IP协议的IP分组转换为采用第二IP协议的IP分组；发送装置，将所述采用第二IP协议的IP分组发送出去。
本发明提供一种在采用两种或者两种以上的IP协议的不同网络之间进行流量均衡的方法，该方法用于包括支持该两种或者两种以上的IP协议的多个主机、以及监视每一个网络上的流量的网络监视设备的网络系统中，其特征在于：监视上述每一个网络上的流量；基于所监视到的网络流量判断采用第一IP协议的第一网络上的流量与其他网络相比是否均衡；当判断为上述第一网络上的流量失衡时，通知采用第一IP协议进行IP分组的收发的主机将待发送的分组用第二IP协议进行再封装，上述主机将下一个待发送的采用第一IP协议的IP分组转换为采用第二IP协议的IP分组后发送出去。
本发明提供一种IPv4/IPv6流量均衡方法，用于均衡IPv4网络和IPv6网络上的信息流量，其特征在于：包括步骤，判断步骤，判断在网络上传输的IPv4包与IPv6包是否发生了不均衡；转换步骤，当判断为发生了不均衡时，根据网络环境将接着将传输的IPv4包转换为IPv6包或者将接着将被传输的IPv6包转换为IPv4包。
本发明提供一种在采用两种或者两种以上的IP协议的不同网络之间进行流量均衡的网络系统中使用的主机，该主机支持该两种或者两种以上的IP协议，该网络系统中的网络监视设备监视每一个网络上的流量，其特征在于：所述主机包括，发送装置，用于将IP分组发送出去，再封装装置，当所述网络监视设备判断为采用上述第一IP协议的网络上的流量失衡后，所述再封装装置将下一个待发送的采用第一IP协议的IP分组封装为采用第二IP协议的IP分组，所述发送装置将所述采用第二IP协议的IP分组发送出去。
本发明提供一种在采用两种或者两种以上的IP协议的不同网络之间进行流量均衡的网络系统中使用的主机所执行的方法，该主机支持该两种或者两种以上的IP协议，该网络系统中的网络监视设备监视每一个网络上的流量，其特征在于：在该主机执行以下步骤，将采用第一IP协议的IP分组发送出去，当所述网络监视设备判断为采用上述第一IP协议的网络上的流量失衡后，所述主机将下一个待发送的采用第一IP协议的IP分组封装为采用第二IP协议的IP分组，将所述采用第二IP协议的IP分组发送出去。
本发明提供一种在采用两种或者两种以上的IP协议的不同网络之间进行流量均衡的网络系统中使用的网络监视设备，该网络系统包括支持该两种或者两种以上的IP协议的多个主机，其特征在于：该网络监视设备包括，监视装置，用于监视上述每一个网络上的流量；判断装置，基于监视装置所监视到的网络流量判断采用第一IP协议的第一网络上的流量与其他网络相比是否均衡；通知装置，当上述判断装置判断为上述第一网络上的流量失衡时，通知装置通知采用第一IP协议进行IP分组的收发的主机将待发送的分组用第二IP协议进行再封装。
本发明提供一种在采用两种或者两种以上的IP协议的不同网络之间进行流量均衡的网络系统中使用的网络监视设备所执行的方法，该网络系统包括支持该两种或者两种以上的IP协议的多个主机，其特征在于：包括，监视上述每一个网络上的流量；基于所监视到的网络流量判断采用第一IP协议的第一网络上的流量与其他网络相比是否均衡；当判断为上述第一网络上的流量失衡时，通知采用第一IP协议进行IP分组的收发的主机将待发送的分组用第二IP协议进行再封装。
本发明的一个优点在于，通过在进行通信的双栈主机之间转换目标主机的IP地址，进行IP分组的转换，从而控制网络上的流量平衡。
本发明的又一个优点在于，由于本发明仅对协议栈中的IP层进行改进而不影响上层的应用程序，因此，本发明在控制网络上IPv4/IPv6的流量平衡的同时不会对上层用户带来额外的负担。
通过以下结合附图对本发明的最佳实施例的详细说明，本发明的这些以及其他优点将更加明显。
附图说明
图1A是现有技术中的双栈协议技术的示意图。
图1B是现有技术中的隧道技术的示意图。
图2是本发明的原理的概略视图。
图3示出本发明的网络系统的一个处理过程。
图4示出本发明的网络系统的一个处理过程。
图5示出路由器的结构图。
图6示出路由器的处理流程图。
图7示出双栈主机的结构图。
图8示出地址优先级表。
图9示出当双栈主机接收IP分组时的操作。
图10示出再封装操作过程。
具体实施方式
为了说明的方便，将以IPv4协议和IPv6协议下的网络，主机以及路由器为例对本发明进行说明，但是，本发明不限于IPv4协议和IPv6协议，而可以应用于任何都采用IP协议的网络。
另外，假设在本发明中作为通信源的主机和作为通信目标的主机均支持IPv4协议和IPv6协议；而且作为通信源的主机侧的路由器和作为通信目标的主机侧的路由器也都支持IPv4协议和IPv6协议。
现在将结合图2说明本发明的原理。
在图2中，主机A1和主机B8(以后称这种主机为双栈主机)均支持IPv4协议和IPv6协议，主机A1和主机B8分别具有一个IPv4地址和一个IPv6地址。在地址映射服务器9和地址映射服务器10中分别具有一个IPv4/IPv6地址映射表来保持所有双栈主机的IPv4地址和IPv6地址的对应关系。可以由DNS服务器实现上述地址映射服务器的功能。主机A1通过向地址映射服务器9发送一个查找作为通信目标的主机B8的地址的查找请求来获得该主机B8的IPv4/IPv6地址。另外，主机B8通过向地址映射服务器10发送一个查找作为通信目标的主机A1的地址的查找请求来获得该主机A1的IPv4/IPv6地址。
IPv4/IPv6网络2和IPv4/IPv6网络7为支持IPv4协议和IPv6协议的双栈网络。
路由器3是IPv4/IPv6网络2与外部网络，例如IPv4网络4和IPv6网络5，之间的路由器，该路由器3转发从IPv4/IPv6网络2中的节点发往其他节点的IPv4分组或者IPv6分组或者将来自外部的节点的分组转发给IPv4/IPv6网络2中的相应节点。
路由器6是IPv4/IPv6网络7与外部网络，例如IPv4网络4和IPv6网络5，之间的路由器，该路由器6转发从IPv4/IPv6网络7中的节点发往其他节点的IPv4分组或者IPv6分组或者将来自外部的节点的分组转发给IPv4/IPv6网络7中的相应节点。
IPv4网络4仅支持IPv4协议，而IPv6网络5仅支持IPv6协议。
根据本发明，假设处于主机A1正在向主机B8发送IPv4分组的过程中，路由器3分别监视IPv4网络4和IPv6网络5的网络流量。当判断为IPv4网络4和IPv6网络5的网络流量不均衡时，例如当IPv4网络4中的负载较重时，路由器3将通知主机A1将以后发送给通信目标例如主机B8的分组均采用IPv6分组。
响应该通知，主机A1将将要被打包发送的IPv4分组转换为IPv6分组后发送出去。
这样，原先需要在IPv4网络4上传输的分组现在在负载较轻的IPv6网络5上传输，从而改善了IPv4网络4与IPv6网络5之间的负载不均衡的状况。
对于从主机B8发往主机A1的分组可以采用上述方式进行同样的处理，从而通过在主机B8侧进行IPv4分组和IPv6分组之间的转换来改善IPv4网络4与IPv6网络5之间的负载不均衡的状况。
另外，以上所举的例子是将IPv4分组转换为IPv6分组的情况。在IPv4网络4负载较轻而IPv6网络5的负载较重时，如果当前在主机A1和主机B8之间所传输的分组是IPv6分组，则可以通过将IPv6分组整体封装到IPv4分组中，来实现IPv6分组到IPv4分组的转换。
根据本发明，在每个双栈主机中均维持一个IPv4/IPv6地址优先级表，用于记录从作为通信源的该双栈主机发往作为通信目标的其他双栈主机的分组是优先采用IPv4分组还是IPv6分组，即存储应发送的IP分组所采用的IP协议的优先级。
例如，当路由器3通知主机A1将以后发送给通信目标例如主机B8的分组均采用IPv6分组时。主机A1将所维持的IPv4/IPv6地址优先级表中有关该通信目标的IPv6分组优先级改为大于IPv4分组优先级。主机A1总是把分组的格式打包或再封装为优先级大的分组。
图3示出了本发明的处理过程。
在步骤S300，主机A1处于向主机B8发送IPv4分组的过程中。在步骤S305，路由器3分别监视IPv4网络4和IPv6网络5的网络流量。在步骤S310，路由器3判断IPv4网络4和IPv6网络5的网络流量是否均衡。当判断为IPv4网络4和IPv6网络5的网络流量不均衡时，前进到步骤S315。当判断为IPv4网络4和IPv6网络5的网络流量均衡时，返回到步骤S305继续执行。在步骤S315，判断IPv4网络4的负载重还是IPv6网络5的负载重。当IPv4网络4中的负载较重时，在步骤S320，路由器3通知主机A1将以后发送给主机B8的分组均采用IPv6分组；当IPv6网络5中的负载较重时，在步骤S325，路由器3通知主机A1将以后发送给主机B8的分组均采用IPv4分组。当IPv6中的负载较重时，则不用进行分组的转换，主机A1仍然向主机B8发送IPv4分组。
在步骤S330，主机A1响应于通知，改写该IPv4/IPv6地址优先级表为IPv6分组优先。然后，在步骤S335，主机A1从地址映射服务器9获取主机B8的IPv6地址；在步骤S340，主机A1将要被发送的IPv4分组转换为IPv6分组后发送出去。
图4示出主机A1处于向主机B8发送IPv6分组的处理情况。该图4所示出的流程与图3的不同之处在于步骤S400和步骤S315以后的处理。其中与图3的相同之处采用相同的附图标记，因此此处省略对此相同部分的描述。
首先，在步骤S400，主机A1处于向主机B8发送IPv6分组的过程中。如果在步骤S315，判断为IPv6网络4中的负载较重时，在步骤S420，路由器3通知主机A1将以后发送给主机B8的分组均采用IPv4分组；当IPv4网络4中的负载较重时，则不用进行分组的转换，主机A1仍然向主机B8发送IPv6分组。
在步骤S430，主机A1响应于通知，改写该IPv4/IPv6地址优先级表为IPv4分组优先。然后，在步骤S435，主机A1从地址映射服务器9获取主机B8的IPv4地址；在步骤S340，主机A1将要被发送的IPv6分组封装到目标地址为主机B8的IPv4地址的IPv4分组后发送出去。
下面将结合图5和图6描述路由器3的操作。
路由器3对于IPv4网络4和IPv6网络5的网络通信状况进行监视。当判断为需要调整IPv4网络4和IPv6网络5的网络负载时，通知相应的通信源以后的通信采用另外一种分组。
在图5和图6所给出的实施例中，采用了在待转发的IP分组中加入表示需要对IP分组地址进行切换的标签的方式来通知通信源和通信目标，但是本领域技术人员还可以采用任何其他的已有手段来实现通知通信源和通信目标进行IP分组地址切换的目的。
图5示出路由器的结构图。
路由器3包括接收装置301，判断装置305，监视装置310，标签嵌入装置320(通知装置)和转发装置325。
图6示出路由器3的处理流程图。
在步骤S601，监视装置310检测IPv4网络4的带宽占用率IPv4OCCUPATION和IPv6网络5的带宽占用率IPv6OCCUPATION。
在步骤S605，判断装置305将IPv4网络4的带宽占用率IPv4OCCUPATION与预先设定的阈值TH1进行比较；将IPv6网络5的带宽占用率IPv6OCCUPATION与预先设定的阈值TH2进行比较。
当比较的结果为IPv4OCCUPATION≤阈值TH1；并且IPv6OCCUPATION≤阈值TH2，结束处理。
当比较的结果为IPv4OCCUPATION>阈值TH1；并且IPv6OCCUPATION>阈值TH2，结束处理。
当比较的结果为IPv4OCCUPATION>阈值TH1；并且IPv6OCCUPATION≤阈值TH2，前进到步骤S610。
当比较的结果为IPv4OCCUPATION≤阈值TH1；并且IPv6OCCUPATION>阈值TH2，前进到步骤S625。
在步骤S610，判断装置305通知标签嵌入装置320在待转发的IPv4分组中嵌入用于提示当前最好采用IPv6地址的IP地址切换提示标签。在步骤S615，标签嵌入装置320对于在接收装置301中所接收的IPv4分组，在IPv4分组的一个预先确定的位置上嵌入IP地址切换提示标签。然后，在步骤S620，由转发装置325将嵌入了IP地址切换提示标签后的IPv4分组转发给通信目标。
在步骤S625，判断装置305通知标签嵌入装置320在待转发的IPv6分组中嵌入用于提示当前最好采用IPv4地址的IP地址切换提示标签。在步骤S630，标签嵌入装置320对于在接收装置301中所接收的IPv6分组，在IPv6分组的一个预先确定的位置上嵌入IP地址切换提示标签。然后，在步骤S635，由转发装置325将嵌入了IP地址切换提示标签后的IPv6分组转发给通信目标。
另外，路由器3中还可以具有一个未图示的选择装置，来从待转发的IP分组中选择一些分组，标签嵌入装置320仅对这些分组嵌入IP分组标签。为了提高路由器3的效率，选择装置可以放弃那些准备被丢弃的分组，而仅选择能够被转发的分组，由标签嵌入装置320仅对这些分组嵌入IP分组标签。由此，路由器3根据当前不同种类的网络的流量，在转发的分组中嵌入了IP地址切换提示标签以提示对IP分组地址进行切换。
图7示出了图2所示的网络系统中的双栈主机的结构图。该图7中所示出的双栈主机既可以作为通信源也可以作为通信目标，但是无论作为通信源还是作为通信目标，本发明的双栈主机对于所接收的分组所进行的处理都是相同的。而且，图7所示出的结构仅为示例，在能够实现本发明的目的的前提下，本领域技术人员可以对其进行任意的合并或者添加。
如图7所示，双栈主机包括打包装置101，地址优先级改写装置105，待发送IP分组缓冲区109，地址优先级表110，再封装装置111，发送装置115，接收装置120，标签检测装置121，抽取装置125，查找装置128和比较装置130。
打包装置101对将要发送的信息进行打包后，把待发送的IP分组放入待发送IP分组缓冲区109中，等待发送装置115发送。发送装置115将打包装置101打包后的分组发送出去。
地址优先级表110存储的是当前主机发送给各目标主机的分组应采用的IP地址的优先顺序以及该目标主机的IPv4地址和IPv6地址。该地址优先级表110的域定义如图8所述，包括，目标主机IPv4地址801，目标主机IPv6地址805，地址优先级810。其中，地址优先级810中存储优先级高的IP协议版本信息。例如，当发送给目标主机的分组IPv4地址优先级大于IPv6地址优先级时，存储表示待发送给目标主机的信息应采用IPv4协议的IP协议版本信息；而当IPv6地址优先级大于IPv4地址优先级时，存储表示待发送的信息应采用IPv6协议的IP协议版本信息。
当地址优先级表110被初始化时可以采用已有的静态地址选择方案进行。
本发明还提供一个再封装装置111，用于按照目标主机的地址查找地址优先级表110确定是否对于已经打包后的IP分组进行再封装。
接收装置120接收发送给本主机的IP分组。
下面将结合图7到图10描述双栈主机的处理。
图9示出当双栈主机接收IP分组时的操作。在步骤S901，抽取装置125从接收装置120所接收的IP分组中抽取作为通信源的IP地址和IP地址切换提示标签。在步骤S905，查找装置128以所抽取出的通信源的IP地址为关键字查找地址优先级表110。当在步骤S908，在地址优先级表110中，存在一条目标地址为上述通信源地址的记录时，前进到步骤S909，标签检测装置121判断是否抽取出了IP地址切换提示标签。如果没有IP地址切换提示标签，则结束处理，否则前进到步骤S910，由比较装置130将该记录中所存储的IP协议版本信息与IP地址切换提示标签所标识的IP地址所采用的IP协议进行比较。当比较结果为两者一致时，则结束处理。当比较结果不一致时，在步骤S915，比较装置130通知地址优先级改写装置105改写地址优先级表110，然后，在步骤S920，地址优先级改写装置105将地址优先级表110中的该条记录中的IP协议版本信息改为表示IP地址切换提示标签所标识的IP地址所采用的IP协议的IP协议版本信息。
另外，当在步骤S908，查找装置128在地址优先级表110中没有查找到目标地址为上述通信源地址的记录时，则前进到步骤S925，查找装置128通知地址优先级改写装置105改写地址优先级表110，添加一条有关上述通信源地址的记录。然后，在步骤S930，地址优先级改写装置105根据所抽取出的通信源IP地址判断所接收的分组是否是4over(in)6IP分组或者6 over(in)4IP分组。这是因为如果采用了隧道技术在通信源将IP分组进行了转换，则转换后的IP分组中既包含通信源和通信目标的IPv4地址也包含IPv6地址。
如果在步骤S930的判断结果是是，则前进到步骤S935，地址优先级改写装置在地址优先级表110中增加一条记录，其中在目标主机IPv4地址801域添加上述通信源地址的IPv4地址，在目标主机IPv6地址805域添加上述通信源地址的IPv6地址，在地址优先级810域添加所接收的IP分组采用的IP协议版本信息。否则结束处理。
通过以上处理，双栈主机中的地址优先级表中总是保持最新的通信双方当前应采用的IP分组的IP协议版本信息。
以上描述的是通过IP分组中添加标签来提示是否进行IP地址切换。但是，对于双栈主机，只要能够从路由器获知当前的网络流量状态，就可以由该双栈主机把待发送的IP分组进行切换以由流量较轻的网络来传送，而不管是否是通过对标签进行监控来获知网络流量状态的。
例如，当路由器检测到IPv4流量严重失衡而IPv6流量不足时，由路由器中一个未图示的通知装置将一条转换指示消息通知给发送了IPv4分组的通信源。响应接到该消息，该通信源将所保持的地址优先级表中相应的通信目标的地址优先级改为IPv6的优先级高。对于IPv6流量严重失衡而IPv4流量不足时的情况与上述处理相同。因此，地址优先级表中总是保持最新的通信源向通信目标发送IP分组时应采用的IP分组的IP协议版本信息。
下面将对再封装装置111的操作过程进行说明。
图10示出再封装操作过程。
首先在步骤S1001，再封装装置111判断地址优先级表110中是否存在包括待发送IP分组中所包含的目标主机的地址的记录。如果不存在，则在步骤S1005，再封装装置111将待发送IP分组转送给发送装置115进行发送。否则，如果存在该记录，在步骤S1010，再封装装置111判断待发送IP分组采用的IP协议版本是否与该记录中的地址优先级中的IP协议版本一致。如果一致，则在步骤S1015，再封装装置111将待发送IP分组转送给发送装置115进行发送。否则如果不一致，则在步骤S1020，再封装装置111将待发送的IP分组的地址转换为地址优先级中的IP协议版本下的IP地址，并且基于地址优先级表中的IP协议版本信息制作IP地址切换提示标签，嵌入在该被转换的IP分组中，从而完成IP分组的切换。然后，在步骤S1025，再封装装置111将转换后的IP分组转送给发送装置115进行发送。
在再封装装置111将IPv4分组切换为IPv6分组时，可以通过增加IPv6报头，把部分或全部IPv4分组报头信息添至IPv6扩展报头中，即形成4 over 6分组实现。
而在将IPv6分组切换为IPv4分组时，可以通过将IPv6分组封装到以与其IPv6地址对应的IPv4地址开头的IPv4分组中，即形成6 over4分组来实现。
但是，考虑到实际应用中的IPv6分组中会有许多空闲的区域没有被使用。因此，本发明在将IPv6分组切换为IPv4分组时，将IPv6分组中的空闲区域删除，从而形成压缩的IPv6分组，然后把压缩的IPv6分组封装到以与其IPv6地址对应的IPv4地址开头的IPv4分组中形成6 in 4分组。相反，在将IPv4分组切换为IPv6分组时，将IPv4分组中的空闲区域删除，从而形成压缩的IPv4分组，然后把IPv4分组封装到以与其IPv4地址对应的IPv6地址开头的IPv6分组中形成4 in 6分组。
因此，根据本发明，可以进一步减少网络流量。
以上以路由器为例说明了对网络流量进行监控的过程，但是本发明不限于路由器，可以应用于任何可以对网络流量进行监控的网络设备，例如网关等等。
应该注意的是，上面所描述的实施方式只是用于说明本发明，并不构成对本发明的限制。
本发明的目的也可以通过将存储实现实施方式的功能的软件的程序代码的存储介质直接或者间接地供给系统或装置，该系统或装置的计算机读出程序代码并执行而达到。此时，只要系统或者装置具有程序的功能，实施的方式不必局限于程序。
因此，由于本发明的功能由计算机来实现，安装在计算机中的程序代码也能实现本发明。换句话说，本发明的权利要求也包括用于实现本发明的功能的计算机程序。
这时，只要系统或装置具有程序的功能，该程序可以以任意的方式，例如目标代码、解释器执行的程序或者提供给操作系统的脚本数据的方式执行。
作为用来供给程序代码的存储介质，比如，有软盘、硬盘、光盘、磁光盘、CD-ROM、CD-R、CD-RW、磁带、非易失性存储卡、ROM和DVD(DVD-ROM和DVD-R)等。
对于提供程序的方法，一个客户计算机可以通过该客户计算机的浏览器连接到因特网的网站上，本发明的计算机程序或者程序可自动安装的压缩文件可以被下载到例如硬盘等记录介质上。进而，可以通过将组成程序的程序代码分割到多个文件中并且将这些文件从不同的网站下载来提供本发明的程序。另外，本发明的权利要求书还包括WWW服务器向大量的用户下载实现本发明的功能的程序文件的方案。
此外，还可以把本发明的程序加密和存储到例如CD-ROM等存储介质上，向用户发布存储介质，允许符合某种要求的用户通过因特网下载加密密码信息，并且允许用户通过使用这些密码信息将加密的程序解密，从而将程序安装到用户计算机中。
除了通过由计算机执行程序来实现本发明的实施例的功能外，运行在计算机上的操作系统等可以执行实际处理的全部或者一部分，从而上述实施例能够通过该处理而实现。
进而，从记录介质读出的程序代码在写入到插入到计算机中的功能扩展板及与计算机相连接的功能扩展单元中设置的存储器之后，根据该程序的指示，由设置于该功能扩展板及功能扩展单元中的CPU等进行实际的处理的一部分或全部，藉助该处理也可实现上述的实施方式的功能的场合也包含在内。
在不超出本发明的精神和范围的条件下本发明可以有多种变形的实施例。因此，可以理解，本发明由如下的权利要求书所限定保护范围，而不局限于具体的实施例。
虽然结合附图详细描述了本发明的实施例，但是对于本领域的技术人员来说，仍可以对上述实施方式作出各种修改和变更而不改变本发明的实质和范围。因此，本发明的范围仅由所附权利要求限定。
Claims (29)
1.一种在采用两种或者多于两种的IP协议的不同网络之间进行流量均衡的网络系统，该网络系统包括支持该两种或者多于两种的IP协议的多个主机，以及监视每一个网络上的流量的网络监视设备，其特征在于：
该网络监视设备包括，
监视装置，用于监视上述每一个网络上的流量；
判断装置，基于监视装置所监视到的网络流量判断采用第一IP协议的第一网络上的流量与其他网络相比是否均衡；
通知装置，当上述判断装置判断为上述第一网络上的流量失衡时，通知装置通知采用上述第一IP协议进行IP分组收发的主机将待发送的分组用第二IP协议进行发送，
上述主机包括，
再封装装置，响应所述通知装置的通知，将下一个待发送的采用第一IP协议的IP分组转换为采用第二IP协议的IP分组；
发送装置，将所述采用第二IP协议的IP分组发送出去。
2.根据权利要求1所述的网络系统，其特征在于：
所述采用第一IP协议的分组是IPv4分组和IPv6分组中的一个，所述采用第二IP协议的IP分组是IPv4分组和IPv6分组中的另一个。
3.根据权利要求1或2所述的网络系统，其特征在于：所述判断装置通过监视带宽来进行判断。
4.根据权利要求3所述的网络系统，其特征在于：
所述网络监视设备中的通知装置包括：
标签嵌入装置，用于当上述判断装置判断为上述第一网络上的流量失衡时，在采用第一IP协议的IP分组中嵌入表示通知主机改用第二IP协议对待发送的采用第一IP协议的IP分组进行再封装的标签；
转发装置，用于将被嵌入标签后的采用第一IP协议的IP分组转发到作为通信目标的主机，
作为通信目标的主机包括：
接收装置，用于接收转发装置所转发的IP分组；
标签检测装置，用于检测所接收的IP分组中的标签；
地址优先级表，用于保持向其他作为通信目标的主机发送IP分组时应采用的IP协议的优先顺序；
地址优先级改写装置，按照所述标签检测装置所检测到的标签修改所述地址优先级表，使之存储最新的应采用的IP协议的优先顺序，
再封装装置参照地址优先级表中所存储的优先顺序把发送给其他作为通信目标的主机的IP分组进行再封装，并且将反映所采用的IP协议的标签嵌入被再封装的IP分组中。
5.根据权利要求2所述的网络系统，其特征在于，
所述再封装装置，通过将IPv4分组封装到IPv6分组中或者将IPv6分组封装到IPv4分组中来进行IP分组的再封装。
6.根据权利要求5所述的网络系统，其特征在于，
所述再封装装置，将IPv6分组封装到IPv4分组中时将IPv6分组中空闲段删除，形成压缩的6 in 4 IP分组，将IPv4分组封装到IPv6分组中时将IPv4分组中空闲段删除，形成压缩的4 in 6 IP分组。
7.一种在采用两种或者多于两种的IP协议的不同网络之间进行流量均衡的方法，该方法用于包括支持该两种或者多于两种的IP协议的多个主机、以及监视每一个网络上的流量的网络监视设备的网络系统中，其特征在于：
监视上述每一个网络上的流量；
基于所监视到的网络流量判断采用第一IP协议的第一网络上的流量与其他网络相比是否均衡；
当判断为上述第一网络上的流量失衡时，通知采用第一IP协议进行IP分组的收发的主机将待发送的分组用第二IP协议进行再封装，
上述主机将下一个待发送的采用第一IP协议的IP分组转换为采用第二IP协议的IP分组后发送出去。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于：
所述采用第一IP协议的分组是IPv4分组和IPv6分组中的一个，所述采用第二IP协议的IP分组是IPv4分组和IPv6分组中的另一个。
9.根据权利要求7或8所述的方法，其特征在于：通过监视带宽来进行判断网络流量是否均衡。
10.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，
通过将IPv4分组封装到IPv6分组中或者将IPv6分组封装到IPv4分组中来进行IP分组的再封装。
11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，
将IPv6分组再封装到IPv4分组中时将IPv6分组中空闲段删除，形成压缩的6 in 4 IP分组；将IPv4分组封装到IPv6分组中时将IPv4分组中空闲段删除，形成压缩的4 in 6 IP分组。
12.一种流量均衡方法，用于均衡IPv4网络和IPv6网络上的信息流量，其特征在于：包括步骤，
判断步骤，判断在网络上传输的IPv4包与IPv6包是否发生了不均衡；
转换步骤，当判断为发生了不均衡时，根据网络环境将接着要传输的IPv4包转换为IPv6包或者将接着要传输的IPv6包转换为IPv4包。
13.一种在采用两种或者多于两种的IP协议的不同网络之间进行流量均衡的网络系统中使用的主机，该主机支持该两种或者多于两种的IP协议，该网络系统中的网络监视设备监视每一个网络上的流量，其特征在于：
所述主机包括，
发送装置，用于将IP分组发送出去，
再封装装置，当所述网络监视设备判断为采用第一IP协议的网络上的流量失衡后，所述再封装装置将下一个待发送的采用第一IP协议的IP分组封装为采用第二IP协议的IP分组，
所述发送装置将所述采用第二IP协议的IP分组发送出去。
14.根据权利要求13所述的主机，其特征在于：
所述采用第一IP协议的分组是IPv4分组和IPv6分组中的一个，所述采用第二IP协议的IP分组是IPv4分组和IPv6分组中的另一个。
15.根据权利要求14所述的主机，其特征在于，
所述再封装装置，通过将IPv4分组封装到IPv6分组中或者将IPv6分组封装到IPv4分组中来进行IP分组的再封装。
16.根据权利要求15所述的主机，其特征在于，
所述再封装装置，将IPv6分组封装到IPv4分组中时将IPv6分组中空闲段删除，形成压缩的6 in 4 IP分组，将IPv4分组封装到IPv6分组中时将IPv4分组中空闲段删除，形成压缩的4 in 6 IP分组。
17.一种在采用两种或者多于两种的IP协议的不同网络之间进行流量均衡的网络系统中使用的主机所执行的方法，该主机支持该两种或者多于两种的IP协议，该网络系统中的网络监视设备监视每一个网络上的流量，其特征在于：在该主机执行以下步骤，
将采用第一IP协议的IP分组发送出去，
当所述网络监视设备判断为采用上述第一IP协议的网络上的流量失衡后，所述主机将下一个待发送的采用第一IP协议的IP分组封装为采用第二IP协议的IP分组，
将所述采用第二IP协议的IP分组发送出去。
18.根据权利要求17所述的方法，其特征在于：
所述采用第一IP协议的分组是IPv4分组和IPv6分组中的一个，所述采用第二IP协议的IP分组是IPv4分组和IPv6分组中的另一个。
19.根据权利要求18所述的方法，其特征在于，
通过将IPv4分组封装到IPv6分组中或者将IPv6分组封装到IPv4分组中来进行IP分组的再封装。
20.根据权利要求19所述的方法，其特征在于，
将IPv6分组封装到IPv4分组中时将IPv6分组中空闲段删除，形成压缩的6 in 4 IP分组；将IPv4分组封装到IPv6分组中时将IPv4分组中空闲段删除，形成压缩的4 in 6 IP分组。
21.一种在采用两种或者多于两种的IP协议的不同网络之间进行流量均衡的网络系统中使用的网络监视设备，该网络系统包括支持该两种或者多于两种的IP协议的多个主机，其特征在于：该网络监视设备包括，
监视装置，用于监视上述每一个网络上的流量；
判断装置，基于监视装置所监视到的网络流量判断采用第一IP协议的第一网络上的流量与其他网络相比是否均衡；
通知装置，当上述判断装置判断为上述第一网络上的流量失衡时，通知装置通知采用第一IP协议进行IP分组的收发的主机将待发送的分组用第二IP协议进行再封装。
22.根据权利要求21所述的网络监视设备，其特征在于：
所述采用第一IP协议的分组是IPv4分组和IPv6分组中的一个，所述采用第二IP协议的IP分组是IPv4分组和IPv6分组中的另一个。
23.根据权利要求21或22所述的网络监视设备，其特征在于：所述判断装置通过监视带宽来进行判断。
24.根据权利要求23所述的网络监视设备，其特征在于：
所述网络监视设备中的通知装置包括：
标签嵌入装置，用于当上述判断装置判断为上述第一网络上的流量失衡时，在采用第一IP协议的IP分组中嵌入表示通知主机改用第二IP协议对待发送的采用第一IP协议的IP分组进行再封装的标签；
转发装置，用于将被嵌入标签后的采用第一IP协议的IP分组转发到作为通信目标的主机。
25.根据权利要求24所述的网络监视设备，其特征在于，
所述网络监视设备是一个路由器或者网关。
26.一种在采用两种或者多于两种的IP协议的不同网络之间进行流量均衡的网络系统中使用的网络监视设备所执行的方法，该网络系统包括支持该两种或者多于两种的IP协议的多个主机，其特征在于：包括，
监视上述每一个网络上的流量；
基于所监视到的网络流量判断采用第一IP协议的第一网络上的流量与其他网络相比是否均衡；
当判断为上述第一网络上的流量失衡时，通知采用第一IP协议进行IP分组的收发的主机将待发送的分组用第二IP协议进行再封装。
27.根据权利要求26所述的网络监视设备所执行的方法，其特征在于：
所述采用第一IP协议的分组是IPv4分组和IPv6分组中的一个，所述采用第二IP协议的IP分组是IPv4分组和IPv6分组中的另一个。
28.根据权利要求26或27所述的网络监视设备所执行的方法，其特征在于：通过监视带宽来进行判断。
29.根据权利要求28所述的网络监视设备所执行的方法，其特征在于：
当判断为上述第一网络上的流量失衡时，在采用第一IP协议的IP分组中嵌入表示通知主机改用第二IP协议对待发送的采用第一IP协议的IP分组进行再封装的标签；
将被嵌入标签后的采用第一IP协议的IP分组转发到作为通信目标的主机。
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