基于城域網(wǎng)的NAT444資源池的優(yōu)化方案研究.pdf

1、如今網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用越來越多，與之相伴的網(wǎng)絡(luò)地址的使用越來越匱乏，這一問題已經(jīng)成為制約網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的一個很重要的因素。IPv6可以從根本上解決地址空間問題，但是目前很多網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用都是基于IPv4的，馬上轉(zhuǎn)移到IPv6網(wǎng)絡(luò)是不現(xiàn)實的，因此網(wǎng)絡(luò)在很長的時間將會處在由IPv4網(wǎng)絡(luò)向IPv6網(wǎng)絡(luò)的過渡中。對網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換（Network Address Translation，NAT）過渡技術(shù)研究可以縮短向IPv6網(wǎng)絡(luò)過渡的時期，而為了應(yīng)對IP地址缺

2、乏的問題，NAT444過渡技術(shù)應(yīng)運而生。
　　NAT444是運營商網(wǎng)絡(luò)部署NAT的整體解決方案，它基于NAT444網(wǎng)關(guān)（即Carrier-Grade NAT，CGN）并與日志服務(wù)器、AAA服務(wù)器等網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用系統(tǒng)配套使用，從而給運營商提供運營商級別的NAT服務(wù)。不僅如此，NAT444過渡技術(shù)因其端口塊分配的方式可以支持用戶溯源功能，因此，它目前已成為運營商首選的IPv6過渡方案。NAT444過渡技術(shù)性能的提高依賴于其資源池的合理配置，

3、因此如何優(yōu)化NAT444資源池成為業(yè)界研究的主要內(nèi)容。
　　為了優(yōu)化NAT444資源池的性能，本文首次將優(yōu)化后的hash算法，即JHash_3words算法應(yīng)用到NAT444模塊的資源池，克服了原來的bitmap算法無法對存在重復(fù)的數(shù)據(jù)進行排序和查找的不足，成功解決了無限連接沖突檢測問題。此外，為了實現(xiàn)多核并發(fā)，本文首次基于原子操作對bitmap算法做了相應(yīng)的改進，解決了原有算法單線程工作的弊端，使得NAT444設(shè)備可以進行多線程