虚拟网址转换——实现移动互联网的新技术

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1、关闭窗口虚拟网址转换——实现移动互联网的新技术　虚拟网址转换（VirtualNetworkAddressTranslation,VNAT）技术是应用于动态IP互连的崭新技术。VNAT能使双方在漫游时仍保持连接状态，适用于从个人通信终端到服务器的各种设备，其最大的优点在于不用于现有设备及协议作任何改动。当两个端点（Endpoint）建立连接之后，VNAT用虚拟地址替换物理地址，同时建立从虚拟地址到物理地址的映射。传送层协议看到的只有连接双方的虚拟地址，而不用考虑低层物理地址的变化。这样，当任一端点改变其物理地址时，VN

2、AT更新映射信息，而虚拟地址保持不变使连接得以保持。VNAT技术的体系结构　　VNAT的基本思想很简单，就是用一个虚拟地址标识一个连接端点。由于传送协议用物理地址标识一个连接，当物理地址改变时，连接必然断开。VNAT打破了传送协议和物理地址之间的这种联系，用一个虚拟地址代替了物理地址。这样，一旦连接建立，VNAT便为连接端点生成各自固定的虚拟地址，并且独立于物理地址，春寿命与这个连接的寿命相同，这个连接也不再受双方物理地址变化的影响。　　我们可以将一个通信终端的移动或转移归纳为两种情况：一种是该终端的硬件设备的网络地

3、址发生变化，另一种是该终端所属的进程从一台主机转移到另一台主机。不管是那种情况，其实质都是通信终端的物理地址发生了变化。在TCP/IP互联网中，就是终端的IP地址和端口发生了变化。　　VNAT由三部分构成：虚拟连接(virtualization)是让通信终端以虚拟地址建立连接；地址转换(translation)为虚拟地址和物理地址建立映射关系；连接转移（migration）为移动的通信终端维护其连接，并且在移动过后更新虚拟地址和物理地址的映射。这三个组件可以缑成为一个模块在终端上运行，并不需要对现有配置作任何改动。　

4、　虚拟连接　　VNAT的虚拟连接为建立连接的通信终端生成一个虚拟标识符（virtualidentification）。我们把由一对虚拟标识符建立的点对点的连接称为虚拟连接(virtualconnection)，把由一对物理标识建立的点对点的连接称为物理连接（physicalconnection）。在一次虚拟连接中，物理标识符可以任意改变，但虚拟标识符是固定的。由于虚拟连接并不是捆绑在一对物理终端上，它可以在物理网间任意漫游。　　VNAT收到从应用程序发往TCP的连接请求，把请求中包含的物理地址转换为虚拟地址，服务器上

5、的一个应用程序向TCP请求以主机物理地址10．1O．10．1O启动服务，监听所有来自客户端的连接。当VNAT收到了这个请求之后就用一个虚拟地址1．1．1．1代替物理地址10.10.10.10。类似地，客户机上的一个应用程序请求连接到地址为10.10.10.10的主机，并且启用客户机地址20.20.20.20；当VNAT收到这个请求之后就用虚拟地址1.1.1.1代替10.10.10.10；用2．2．2．2代替20.20.20.20。　　当这一过程完成后，服务器和客户机的TCP建立的连接都是一个虚拟连接(1．1．1．1，

6、2．2．2．2)而不是物理连接(10.10.10.10，20.20.20.20)。这个连接一旦建立，就不会再因“移动”而发生变化。　　VNAT对连接的“虚拟化”过程对TCP是不透明的；即，TCP并不知道所建立的连接采用的是虚报地址，它仍然把虚报地址当作真实的物理地址来执行操作。同样，“虚拟化”过程对应用程序也是不透明的，因为它并不关心低层的信息传送。通过比较可以发现，移动IP技术是通过对应用程序隐藏地址的变化来实现移动，而VNAT则通过对传送层隐藏地址的变化来实现移动。　　由于虚报连接的双方共用一对虚拟地址，势必应建

7、立某种机制，使任何一方在连接建立时告知对方自己使用的虚拟地址。然而，使用这种机制可能会造成时延，这个问题在广域网的实时通信中显得尤为突出。一种解决方法是，双方在建立连接时默认使用此时的物理地址作为虚报地址，这样就省去了额外的通信开销。如果采用这种机制，无论连接双方如何“移动”，在传送层建立的连接总是使用连接双方最初使用的物理地址。　　地址轮换　　通过建立成拟连接，传送层就可以不必顾及通信终端物理地址的变化了。然而，仅仅建立了虚拟连接并不足以传送数据包。从客户机20.20.20.20发出的首部包含(2.2.2.2，l.

8、1.1.1)的TCP数据包永远也不会到达服务器10．10．10．1O。为了使数据包能够在虚报连接上顺利传送，VNAT采用了地址转换机制，将虚拟连接中的一对虚拟地址同通信终端的一对物理地址关联起来。也就是说，VNAT首先建立虚拟连接，然后通过地址转换将虚拟地址和物理地址建立起一对应的关系。　　VNAT地址转换机制类似NAT(NetworkAddr