本發(fā)明涉及互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種端口分配的方法及裝置。

背景技術(shù)：

內(nèi)網(wǎng)中的計(jì)算機(jī)在訪問互聯(lián)網(wǎng)時(shí)，需要通過網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換技術(shù)將內(nèi)網(wǎng)計(jì)算機(jī)對(duì)應(yīng)的內(nèi)網(wǎng)網(wǎng)間協(xié)議(Internet Protocol，IP)地址轉(zhuǎn)換為互聯(lián)網(wǎng)中的公網(wǎng)IP地址，然后使用公網(wǎng)IP地址訪問互聯(lián)網(wǎng)。網(wǎng)絡(luò)端口地址轉(zhuǎn)換(Network Address Port Translation，NAPT)是一種常用的網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換技術(shù)。在實(shí)際的應(yīng)用中，NAPT是在內(nèi)網(wǎng)IP地址對(duì)應(yīng)的計(jì)算機(jī)向互聯(lián)網(wǎng)發(fā)起連接時(shí)，將內(nèi)網(wǎng)IP地址轉(zhuǎn)換為公網(wǎng)IP地址，并且為對(duì)應(yīng)的連接分配一個(gè)公網(wǎng)IP地址對(duì)應(yīng)的協(xié)議端口。每個(gè)公網(wǎng)IP地址可以使用的協(xié)議端口數(shù)量為65536個(gè)，由于協(xié)議端口數(shù)量是有限的，因此對(duì)于協(xié)議端口的搶占是不可避免的。為了保證在進(jìn)行協(xié)議端口分配時(shí)不沖突，通常使用portmap來表示協(xié)議端口的占用情況。portmap是一個(gè)8K內(nèi)存的char pm[8192]數(shù)組，由于每個(gè)字節(jié)由8個(gè)比特組成，8192個(gè)字節(jié)共占用65536個(gè)比特，因此可以用portmap來表示65536個(gè)協(xié)議端口的占用情況。通常比特置1則表示對(duì)應(yīng)的協(xié)議端口被占用，比特置0則表示對(duì)應(yīng)的協(xié)議端口未占用。

對(duì)于一個(gè)計(jì)算機(jī)數(shù)量較多的內(nèi)網(wǎng)，通常會(huì)分配多個(gè)公網(wǎng)IP地址，使內(nèi)網(wǎng)中的計(jì)算機(jī)可以通過不同公網(wǎng)IP地址訪問互聯(lián)網(wǎng)。對(duì)于有多個(gè)公網(wǎng)IP地址的情況，現(xiàn)有的公網(wǎng)IP地址對(duì)應(yīng)的協(xié)議端口的分配機(jī)制為：每個(gè)公網(wǎng)IP地址對(duì)應(yīng)各自的portmap，相當(dāng)于每個(gè)公網(wǎng)IP地址都只能分配各自對(duì)應(yīng)的portmap對(duì)應(yīng)的65536個(gè)協(xié)議端口，對(duì)于每個(gè)公網(wǎng)IP地址來講，當(dāng)對(duì)應(yīng)的訪問互聯(lián)網(wǎng)的連接較少時(shí)，對(duì)應(yīng)需要分配的協(xié)議端口較少，但是依然會(huì)提供一個(gè)portmap對(duì)應(yīng)的65536個(gè)協(xié)議端口供分配，會(huì)造成其中大量的協(xié)議端口未使用，當(dāng)對(duì)應(yīng)的訪問互聯(lián)網(wǎng)的連接較多并且需要分配的協(xié)議端口超過65536個(gè)時(shí)，仍然只能提供一個(gè)portmap對(duì)應(yīng)的65536個(gè)協(xié)議端口供分配，從而造成一些連接無法分配到協(xié)議端口。綜上，可以看出現(xiàn)有的公網(wǎng)IP地址對(duì)應(yīng)的協(xié)議端口的分配機(jī)制存在實(shí)際需求的協(xié)議端口數(shù)和可供分配的協(xié)議端口數(shù)之間的不平衡的問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

鑒于上述問題，本發(fā)明提供一種端口分配的方法及裝置，用以解決現(xiàn)有的公網(wǎng)IP地址對(duì)應(yīng)的協(xié)議端口的分配機(jī)制存在實(shí)際需求的協(xié)議端口數(shù)和可供分配的協(xié)議端口數(shù)之間的不平衡的問題。

一方面，本發(fā)明提供了一種端口分配的方法，包括：

接收協(xié)議端口請(qǐng)求，所述協(xié)議端口請(qǐng)求表示，當(dāng)內(nèi)網(wǎng)中的計(jì)算機(jī)向外網(wǎng)發(fā)起連接時(shí)，請(qǐng)求為所述連接分配協(xié)議端口；

根據(jù)所述協(xié)議端口請(qǐng)求查找是否存在已分配的portmap，所述portmap為用于表示協(xié)議端口的占用情況的數(shù)組，所述數(shù)組中的元素與協(xié)議端口一一對(duì)應(yīng)；

若存在已分配的portmap，則將已分配的portmap對(duì)應(yīng)的未占用的協(xié)議端口分配給所述連接；

若不存在已分配的portmap，則啟用新的portmap進(jìn)行分配；并且，

將所述新的portmap對(duì)應(yīng)的未占用的協(xié)議端口分配給所述連接。

具體的，所述根據(jù)所述協(xié)議端口請(qǐng)求查找是否存在已分配的portmap，包括：

根據(jù)所述協(xié)議端口請(qǐng)求查找對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)，所述數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)用于分配portmap對(duì)應(yīng)的協(xié)議端口，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)與portmap是多對(duì)一的對(duì)應(yīng)關(guān)系；

根據(jù)所述數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)查找符合預(yù)設(shè)條件的已分配的portmap。

具體的，根據(jù)所述數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)查找符合預(yù)設(shè)條件的已分配的portmap，包括：

判斷所述數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)是否存在對(duì)應(yīng)的portmap；

若存在對(duì)應(yīng)的portmap，則查找已分配的portmap中與所述數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的portmap；

若不存在對(duì)應(yīng)的portmap，則查找已分配的portmap中符合預(yù)設(shè)規(guī)則的portmap，所述預(yù)設(shè)規(guī)則為portmap已經(jīng)對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)數(shù)少于portmap能夠?qū)?yīng)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)數(shù)。

具體的，所述方法進(jìn)一步包括：

當(dāng)任一portmap對(duì)應(yīng)的協(xié)議端口出現(xiàn)被全部占用的情況時(shí)，觸發(fā)自適應(yīng)更新機(jī)制，所述自適應(yīng)更新機(jī)制用于更新所有已分配的portmap對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)的n值，所述n值表示包括與n值對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)在內(nèi)的n個(gè)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)能夠?qū)?yīng)一個(gè)portmap；

統(tǒng)計(jì)包含觸發(fā)自適應(yīng)更新機(jī)制時(shí)刻在內(nèi)的預(yù)設(shè)時(shí)段內(nèi)所有已分配的portmap對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)的m值，所述m值為預(yù)設(shè)時(shí)段內(nèi)通過數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)分配出去的與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的portmap對(duì)應(yīng)的協(xié)議端口的數(shù)量。

具體的，所述方法進(jìn)一步包括：

當(dāng)?shù)竭_(dá)預(yù)設(shè)更新時(shí)間時(shí)，啟動(dòng)自適應(yīng)更新機(jī)制，根據(jù)所述m值對(duì)對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)的n值進(jìn)行調(diào)整。

具體的，所述方法進(jìn)一步包括：

在到達(dá)預(yù)設(shè)更新時(shí)間前，若多次觸發(fā)自適應(yīng)更新機(jī)制，則分別統(tǒng)計(jì)每次觸發(fā)自適應(yīng)更新機(jī)制時(shí)，所有已分配的portmap對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)的m值；

選出到達(dá)預(yù)設(shè)更新時(shí)間前，已分配的portmap對(duì)應(yīng)的每個(gè)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的多個(gè)m值中最大的m值；

根據(jù)最大的m值對(duì)已分配的portmap對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)的n值進(jìn)行調(diào)整。

具體的，所述根據(jù)協(xié)議端口請(qǐng)求查找對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)，包括：

獲取所述協(xié)議端口請(qǐng)求對(duì)應(yīng)的通信信息組，所述通信信息組包括所述協(xié)議端口請(qǐng)求對(duì)應(yīng)的公網(wǎng)網(wǎng)間協(xié)議IP地址、目的IP地址、目的IP地址對(duì)應(yīng)的協(xié)議端口；

從預(yù)設(shè)哈希映射表中查找與所述通信信息組對(duì)應(yīng)的位置標(biāo)識(shí)，所述位置標(biāo)識(shí)為數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)數(shù)組中的位置標(biāo)識(shí)；

根據(jù)所述位置標(biāo)識(shí)在所述數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)數(shù)組中查找對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)。

另一方面，本發(fā)明提供了一種端口分配的裝置，包括：

接收單元，用于接收協(xié)議端口請(qǐng)求，所述協(xié)議端口請(qǐng)求表示，當(dāng)內(nèi)網(wǎng)中的計(jì)算機(jī)向外網(wǎng)發(fā)起連接時(shí)，為所述連接請(qǐng)求分配協(xié)議端口；

查找單元，用于根據(jù)所述協(xié)議端口請(qǐng)求查找是否存在已分配的portmap，所述portmap為用于表示協(xié)議端口的占用情況的數(shù)組，所述數(shù)組中的元素與協(xié)議端口一一對(duì)應(yīng)；

第一分配單元，用于若存在已分配的portmap，則將已分配的portmap對(duì)應(yīng)的未占用的協(xié)議端口分配給所述連接；

第二分配單元，用于若不存在已分配的portmap，則啟用新的portmap進(jìn)行分配；并且，

將所述新的portmap對(duì)應(yīng)的未占用的協(xié)議端口分配給所述連接。

具體的，所述查找單元包括：

第一查找模塊，用于根據(jù)所述協(xié)議端口請(qǐng)求查找對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)，所述數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)用于分配portmap對(duì)應(yīng)的協(xié)議端口，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)與portmap是多對(duì)一的對(duì)應(yīng)關(guān)系；

第二查找模塊，用于根據(jù)所述數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)查找符合預(yù)設(shè)條件的已分配的portmap。

具體的，所述第二查找模塊用于：

判斷所述數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)是否存在對(duì)應(yīng)的portmap；

若存在對(duì)應(yīng)的portmap，則查找已分配的portmap中與所述數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的portmap；

若不存在對(duì)應(yīng)的portmap，則查找已分配的portmap中符合預(yù)設(shè)規(guī)則的portmap，所述預(yù)設(shè)規(guī)則為portmap已經(jīng)對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)數(shù)少于portmap能夠?qū)?yīng)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)數(shù)。

具體的，所述裝置進(jìn)一步包括：

觸發(fā)單元，用于當(dāng)任一portmap對(duì)應(yīng)的協(xié)議端口出現(xiàn)被全部占用的情況時(shí)，觸發(fā)自適應(yīng)更新機(jī)制，所述自適應(yīng)更新機(jī)制用于更新所有已分配的portmap對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)的n值，所述n值表示包括與n值對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)在內(nèi)的n個(gè)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)能夠?qū)?yīng)一個(gè)portmap；

統(tǒng)計(jì)單元，用于統(tǒng)計(jì)包含觸發(fā)自適應(yīng)更新機(jī)制時(shí)刻在內(nèi)的預(yù)設(shè)時(shí)段內(nèi)所有已分配的portmap對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)的m值，所述m值為預(yù)設(shè)時(shí)段內(nèi)通過數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)分配出去的與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的portmap對(duì)應(yīng)的協(xié)議端口的數(shù)量。

具體的，所述裝置進(jìn)一步包括：

啟動(dòng)單元，用于當(dāng)?shù)竭_(dá)預(yù)設(shè)更新時(shí)間時(shí)，啟動(dòng)自適應(yīng)更新機(jī)制，根據(jù)所述m值對(duì)對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)的n值進(jìn)行調(diào)整。

具體的，所述裝置進(jìn)一步包括：

所述統(tǒng)計(jì)單元，還用于在到達(dá)預(yù)設(shè)更新時(shí)間前，若多次觸發(fā)自適應(yīng)更新機(jī)制，則分別統(tǒng)計(jì)每次觸發(fā)自適應(yīng)更新機(jī)制時(shí)，所有已分配的portmap對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)的m值；

選擇單元，用于選出到達(dá)預(yù)設(shè)更新時(shí)間前，已分配的portmap對(duì)應(yīng)的每個(gè)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的多個(gè)m值中最大的m值；

調(diào)整單元，用于根據(jù)最大的m值對(duì)已分配的portmap對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)的n值進(jìn)行調(diào)整。

具體的，所述第一查找模塊，用于：

獲取所述協(xié)議端口請(qǐng)求對(duì)應(yīng)的通信信息組，所述通信信息組包括所述協(xié)議端口請(qǐng)求對(duì)應(yīng)的公網(wǎng)網(wǎng)間協(xié)議IP地址、目的IP地址、目的IP地址對(duì)應(yīng)的協(xié)議端口；

從預(yù)設(shè)哈希映射表中查找與所述通信信息組對(duì)應(yīng)的位置標(biāo)識(shí)，所述位置標(biāo)識(shí)為數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)數(shù)組中的位置標(biāo)識(shí)；

根據(jù)所述位置標(biāo)識(shí)在所述數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)數(shù)組中查找對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)。

本發(fā)明提供的端口分配的方法及裝置，能夠在內(nèi)網(wǎng)中的計(jì)算機(jī)向外網(wǎng)發(fā)起連接，并請(qǐng)求為對(duì)應(yīng)的連接分配協(xié)議端口時(shí)，首先查找是否存在已分配的portmap，若存在已分配的portmap，則將已分配的portmap對(duì)應(yīng)的未占用的協(xié)議端口分配給連接；若不存在已分配的portmap，則重新啟用一個(gè)新的portmap，并將新的portmap對(duì)應(yīng)的未占用的協(xié)議端口分配給連接。與現(xiàn)有技術(shù)相比，不存在一個(gè)portmap與某一個(gè)公網(wǎng)IP地址對(duì)應(yīng)的情況，并且在分配協(xié)議端口時(shí)，先查找已分配的portmap，而不是查找與連接對(duì)應(yīng)的公網(wǎng)IP地址對(duì)應(yīng)的特定的portmap，實(shí)現(xiàn)了portmap的共享，因此在連接較少時(shí)，portmap對(duì)應(yīng)的未占用的協(xié)議端口可以被別的公網(wǎng)IP地址對(duì)應(yīng)的連接共享，在連接較多時(shí)，一個(gè)portmap對(duì)應(yīng)的協(xié)議端口不夠用時(shí)，因?yàn)閜ortmap可以共享，因此可以使用其他的portmap中的空閑的協(xié)議端口或者啟用新的portmap對(duì)應(yīng)的協(xié)議端口，因此可以根據(jù)實(shí)際需要的協(xié)議端口數(shù)來適應(yīng)性地提供協(xié)議端口，避免了現(xiàn)有技術(shù)中協(xié)議端口需求數(shù)量與可提供的協(xié)議端口數(shù)量不平衡的現(xiàn)象。

上述說明僅是本發(fā)明技術(shù)方案的概述，為了能夠更清楚了解本發(fā)明的技術(shù)手段，而可依照說明書的內(nèi)容予以實(shí)施，并且為了讓本發(fā)明的上述和其它目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更明顯易懂，以下特舉本發(fā)明的具體實(shí)施方式。

附圖說明

通過閱讀下文優(yōu)選實(shí)施方式的詳細(xì)描述，各種其他的優(yōu)點(diǎn)和益處對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將變得清楚明了。附圖僅用于示出優(yōu)選實(shí)施方式的目的，而并不認(rèn)為是對(duì)本發(fā)明的限制。而且在整個(gè)附圖中，用相同的參考符號(hào)表示相同的部件。在附圖中：

圖1示出了本發(fā)明實(shí)施例提供的一種端口分配的方法流程圖；

圖2示出了本發(fā)明實(shí)施例提供的另一種端口分配的方法流程圖；

圖3示出了本發(fā)明實(shí)施例提供的一種端口分配的裝置的組成框圖；

圖4示出了本發(fā)明實(shí)施例提供的另一種端口分配的裝置的組成框圖。

具體實(shí)施方式

下面將參照附圖更詳細(xì)地描述本公開的示例性實(shí)施例。雖然附圖中顯示了本公開的示例性實(shí)施例，然而應(yīng)當(dāng)理解，可以以各種形式實(shí)現(xiàn)本公開而不應(yīng)被這里闡述的實(shí)施例所限制。相反，提供這些實(shí)施例是為了能夠更透徹地理解本公開，并且能夠?qū)⒈竟_的范圍完整的傳達(dá)給本領(lǐng)域的技術(shù)人員。

為解決現(xiàn)有公網(wǎng)IP地址對(duì)應(yīng)的協(xié)議端口的分配機(jī)制存在實(shí)際需求的協(xié)議端口數(shù)和可供分配的協(xié)議端口數(shù)之間的不平衡的問題，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種端口分配的方法，如圖1所示，該方法包括：

首先需要說明的是，本實(shí)施例針對(duì)的是一個(gè)內(nèi)網(wǎng)對(duì)應(yīng)多個(gè)公網(wǎng)IP的情況，即內(nèi)網(wǎng)中的計(jì)算機(jī)可以通過不同公網(wǎng)IP地址訪問外網(wǎng)的情況。其中內(nèi)網(wǎng)指的是局域網(wǎng)，外網(wǎng)指的是互聯(lián)網(wǎng)。在內(nèi)網(wǎng)中的計(jì)算機(jī)通過公網(wǎng)IP地址訪問外網(wǎng)時(shí)，通常需要通過網(wǎng)絡(luò)設(shè)備對(duì)內(nèi)網(wǎng)計(jì)算機(jī)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換，其中網(wǎng)絡(luò)設(shè)備是指具有網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換技術(shù)的路由器、交換機(jī)等設(shè)備。一種較常用的網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換技術(shù)為NAPT，本實(shí)施例是針對(duì)NAPT中具體的協(xié)議端口分配的方式作的優(yōu)化。

101、接收協(xié)議端口請(qǐng)求。

當(dāng)內(nèi)網(wǎng)中的計(jì)算機(jī)訪問外網(wǎng)時(shí)，需要向外網(wǎng)發(fā)起連接，在連接發(fā)送到外網(wǎng)之前首先會(huì)通過NAPT將該連接對(duì)應(yīng)的內(nèi)網(wǎng)計(jì)算機(jī)的內(nèi)網(wǎng)IP地址轉(zhuǎn)換為公網(wǎng)IP地址(外網(wǎng)中可以使用的IP地址)，并為對(duì)應(yīng)的連接分配一個(gè)協(xié)議端口，該協(xié)議端口與轉(zhuǎn)換后的公網(wǎng)IP地址作為上述連接對(duì)應(yīng)的源協(xié)議端口和源IP地址，然后使內(nèi)網(wǎng)計(jì)算機(jī)可以通過源協(xié)議端口和源IP地址去訪問外網(wǎng)中的目的IP地址和對(duì)應(yīng)的目的協(xié)議端口。

對(duì)應(yīng)上述說明，本實(shí)施例中“協(xié)議端口請(qǐng)求”請(qǐng)求的是內(nèi)網(wǎng)計(jì)算機(jī)訪問外網(wǎng)中的目的IP地址和對(duì)應(yīng)的目的協(xié)議端口時(shí)使用的源協(xié)議端口。

102、根據(jù)協(xié)議端口請(qǐng)求查找是否存在已分配的portmap。

其中，portmap是用于表示協(xié)議端口是否占用情況的數(shù)組。portmap是一個(gè)8K內(nèi)存的char pm[8192]數(shù)組，由于每個(gè)字節(jié)由8個(gè)比特組成，8192個(gè)字節(jié)共占用65536個(gè)比特，因此可以用portmap來表示65536個(gè)協(xié)議端口的占用情況，數(shù)組中的元素(比特)與協(xié)議端口一一對(duì)應(yīng)。通常比特置1則表示對(duì)應(yīng)的協(xié)議端口被占用，比特置0則表示對(duì)應(yīng)的協(xié)議端口未占用。

103、若存在已分配的portmap，則將已分配的portmap對(duì)應(yīng)的未占用的協(xié)議端口分配給連接。

其中已分配的portmap表示，portmap對(duì)應(yīng)的協(xié)議端口中至少有一個(gè)被分配出去過。根據(jù)步驟102的描述，其中，“將已分配的portmap對(duì)應(yīng)的未占用的協(xié)議端口分配給所述連接”，可以為“將已分配的portmap中置0比特對(duì)應(yīng)的協(xié)議端口分配給步驟101中的涉及的向外網(wǎng)發(fā)起的連接”。

需要說明的是已分配的portmap的相關(guān)的記錄信息可以記錄在任何可以記錄或者保存信息的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中，具體使用什么數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行記錄和保存可以由程序設(shè)計(jì)人員自由設(shè)定，因此可以通過相關(guān)記錄來查找和確定已分配的portmap。

104、若不存已分配的portmap，則啟用新的portmap進(jìn)行分配。

重新分配一個(gè)新的portmap，將新的portmap對(duì)應(yīng)的未占用的協(xié)議端口分配給連接，即將新的portmap對(duì)應(yīng)的比特置0對(duì)應(yīng)的協(xié)議端口分配給步驟101中的涉及的向外網(wǎng)發(fā)起的連接。

本發(fā)明實(shí)施例提供的端口分配的方法，能夠在內(nèi)網(wǎng)中的計(jì)算機(jī)向外網(wǎng)發(fā)起連接，并請(qǐng)求為對(duì)應(yīng)的連接分配協(xié)議端口時(shí)，首先查找是否存在已分配的portmap，若存在已分配的portmap，則將已分配的portmap對(duì)應(yīng)的未占用的協(xié)議端口分配給連接；若不存在已分配的portmap，則重新啟用一個(gè)新的portmap，并將新的portmap對(duì)應(yīng)的未占用的協(xié)議端口分配給連接。與現(xiàn)有技術(shù)相比，不存在一個(gè)portmap與某一個(gè)公網(wǎng)IP地址對(duì)應(yīng)的情況，并且在分配協(xié)議端口時(shí)，先查找已分配的portmap，而不是查找與連接對(duì)應(yīng)的公網(wǎng)IP地址對(duì)應(yīng)的特定的portmap，實(shí)現(xiàn)了portmap的共享，因此在連接較少時(shí)，portmap對(duì)應(yīng)的未占用的協(xié)議端口可以被別的公網(wǎng)IP地址對(duì)應(yīng)的連接共享，在連接較多時(shí)，一個(gè)portmap對(duì)應(yīng)的協(xié)議端口不夠用時(shí)，因?yàn)閜ortmap可以共享，因此可以使用其他的portmap中的空閑的協(xié)議端口或者啟用新的portmap對(duì)應(yīng)的協(xié)議端口，因此可以根據(jù)實(shí)際需要的協(xié)議端口數(shù)來適應(yīng)性地提供協(xié)議端口，避免了現(xiàn)有技術(shù)中協(xié)議端口需求數(shù)量與可提供的協(xié)議端口數(shù)量不平衡的現(xiàn)象。

進(jìn)一步的，作為對(duì)圖1所示方法的細(xì)化及擴(kuò)展，本發(fā)明另一實(shí)施例還給出了一種端口分配的方法。如圖2所示，該方法包括：

201、接收協(xié)議端口請(qǐng)求。

本步驟的實(shí)現(xiàn)方式與圖1步驟101的實(shí)現(xiàn)方式相同，此處不再贅述。

202、根據(jù)協(xié)議端口請(qǐng)求查找對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)。

具體的根據(jù)協(xié)議端口請(qǐng)求查找對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)的過程包括以下步驟：

第一，獲取協(xié)議端口請(qǐng)求對(duì)應(yīng)的通信信息組；

其中通信信息組包括該協(xié)議端口請(qǐng)求對(duì)應(yīng)的公網(wǎng)IP地址、目的IP地址、目的IP地址對(duì)應(yīng)的協(xié)議端口。公網(wǎng)IP地址是由協(xié)議端口請(qǐng)求對(duì)應(yīng)的內(nèi)網(wǎng)計(jì)算機(jī)的內(nèi)網(wǎng)IP地址經(jīng)過網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換后得到的，目的IP地址為協(xié)議端口請(qǐng)求對(duì)應(yīng)的連接的目的IP地址。通常公網(wǎng)IP地址記作sip、目的IP地址記作dip、目的IP地址對(duì)應(yīng)的協(xié)議端口記作dport。

第二，從預(yù)設(shè)哈希映射表中查找與通信信息組對(duì)應(yīng)的位置標(biāo)識(shí)。

其中預(yù)設(shè)哈希映射表是關(guān)于通信信息組與位置標(biāo)識(shí)之間的映射關(guān)系，其中位置標(biāo)識(shí)為數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)數(shù)組中的位置標(biāo)識(shí)，其中數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)用于分配協(xié)議端口，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)分配協(xié)議端口的實(shí)現(xiàn)是通過數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的p指針指向portmap來實(shí)現(xiàn)的。

另外關(guān)于預(yù)設(shè)哈希映射表的設(shè)計(jì)進(jìn)行說明：預(yù)設(shè)哈希映射表是通過哈希映射得到的，具體在實(shí)現(xiàn)哈希映射時(shí)，是使用網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)散列函數(shù)進(jìn)行映射的，具體的標(biāo)準(zhǔn)散列函數(shù)的構(gòu)造方法可以是除留余數(shù)法、平方取中法、折疊法等。實(shí)際的應(yīng)用中標(biāo)準(zhǔn)散列函數(shù)的選擇可以根據(jù)實(shí)際需求自由選定。其中對(duì)應(yīng)的哈希映射可以表示為f(sip,dip,dport)＝Id，其中f表示標(biāo)準(zhǔn)散列函數(shù)，(sip，dip，dport)為預(yù)設(shè)哈希映射表對(duì)應(yīng)的鍵值，Id為位置標(biāo)識(shí)。

需要說明的是，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)為：設(shè)計(jì)port_st數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，則數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)可以表示為port_st節(jié)點(diǎn)，在port_st上對(duì)應(yīng)設(shè)置p指針、m、n三個(gè)字段，其中p指針指向portmap，m表示當(dāng)前port_st節(jié)點(diǎn)的p指針指向的portmap中通過該port_st節(jié)點(diǎn)分配出的比特對(duì)應(yīng)的協(xié)議端口的數(shù)量，n表示由包含當(dāng)前port_st節(jié)點(diǎn)在內(nèi)的n個(gè)port_st節(jié)點(diǎn)共享當(dāng)前port_st節(jié)點(diǎn)指向的portmap，在初始化時(shí)，n是預(yù)先設(shè)定的，并且在初始化時(shí)每個(gè)port_st節(jié)點(diǎn)設(shè)置的n值是相等的。其中當(dāng)前port_st節(jié)點(diǎn)表示根據(jù)當(dāng)前的協(xié)議端口請(qǐng)求對(duì)應(yīng)的通信信息組對(duì)應(yīng)的port_st節(jié)點(diǎn)。

第三，根據(jù)位置標(biāo)識(shí)在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)數(shù)組中查找對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)。

203、根據(jù)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)查找符合預(yù)設(shè)條件的已分配的portmap。

在查找符合預(yù)設(shè)條件的的已分配的portmap之前，首先判斷數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)是否存在對(duì)應(yīng)的portmap，根據(jù)是否存在對(duì)應(yīng)的portmap的情況，將根據(jù)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)查找符合預(yù)設(shè)條件的已分配的portmap分為兩種情況：

第一種情況，若數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)存在對(duì)應(yīng)的portmap，則查找已分配的portmap中與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的portmap。給出對(duì)應(yīng)第一種情況的示例進(jìn)行說明：因?yàn)椴煌倪B接或者不同時(shí)刻的相同連接可能對(duì)應(yīng)相同的通信信息組，而相同的通信信息組對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)是相同的，而一個(gè)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)只能對(duì)應(yīng)一個(gè)portmap，因此當(dāng)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)在第一次確定對(duì)應(yīng)的portmap之后，之后的所有相同通信信息組對(duì)應(yīng)的portmap也是唯一固定的。因此當(dāng)連接對(duì)應(yīng)的通信信息組對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)已經(jīng)有對(duì)應(yīng)的portmap時(shí)，該對(duì)應(yīng)的portmap即符合預(yù)設(shè)條件的已分配的portmap。

第二種情況，若不存在對(duì)應(yīng)的portmap，則查找已分配的portmap中符合預(yù)設(shè)規(guī)則的portmap，預(yù)設(shè)規(guī)則為portmap已經(jīng)對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)數(shù)少于portmap能夠?qū)?yīng)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)數(shù)。給出對(duì)應(yīng)第二種情況的示例進(jìn)行說明：在初始階段，一個(gè)連接對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)還未指向任何portmap，即沒有對(duì)應(yīng)的portmap，這時(shí)需要在已分配的portmap中查找符合預(yù)設(shè)規(guī)則的portmap。其中關(guān)于預(yù)設(shè)規(guī)則進(jìn)行具體說明：若一個(gè)portmap設(shè)定能夠由50個(gè)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)，即可以有50個(gè)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)共享portmap對(duì)應(yīng)的協(xié)議端口，而該portmap已經(jīng)被少于50的數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)，則該portmap即為符合預(yù)設(shè)規(guī)則的portmap。

另外，在實(shí)際的應(yīng)用中，為了達(dá)到更優(yōu)的協(xié)議端口分配效果，還可以將預(yù)設(shè)規(guī)則設(shè)置為：數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)的n值與portmap能夠?qū)?yīng)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)數(shù)相等，且portmap已經(jīng)對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)數(shù)少于portmap能夠?qū)?yīng)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)數(shù)。

進(jìn)一步的，在實(shí)際的應(yīng)用中，還需要設(shè)計(jì)portmap節(jié)點(diǎn)與port_st節(jié)點(diǎn)進(jìn)行配合使用，portmap節(jié)點(diǎn)與portmap一一對(duì)應(yīng)，port_st節(jié)點(diǎn)與portmap節(jié)點(diǎn)是多對(duì)一的對(duì)應(yīng)關(guān)系：具體的portmap節(jié)點(diǎn)包含portmap，并且設(shè)置pp指針、Pm、Pn三個(gè)字段，其中pp指針指向可以指向portmap節(jié)點(diǎn)中包含的portmap的port_st節(jié)點(diǎn)，Pm表示portmap節(jié)點(diǎn)中包含的portmap已經(jīng)被Pm個(gè)port_st節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)，Pn表示portmap節(jié)點(diǎn)中包含的portmap最多能夠被Pn個(gè)port_st節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)。

進(jìn)一步的，針對(duì)上述描述，當(dāng)找到符合預(yù)設(shè)規(guī)則的已分配的portmap之后，將數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)的指針p指向?qū)?yīng)的符合預(yù)設(shè)規(guī)則的已分配的portmap，并將符合預(yù)設(shè)規(guī)則的已分配的portmap節(jié)點(diǎn)的Pm值加1。

204、若存在符合預(yù)設(shè)條件的已分配的portmap，則將符合預(yù)設(shè)條件的已分配的portmap對(duì)應(yīng)的未占用的協(xié)議端口分配給連接。

其中，在將符合預(yù)設(shè)條件的已分配的portmap對(duì)應(yīng)的未占用的協(xié)議端口分配給連接之前，還包括：判斷符合預(yù)設(shè)條件的已分配的portmap中是否存在未占用的協(xié)議端口，即判斷符合預(yù)設(shè)條件的已分配的portmap對(duì)應(yīng)的portmap中是否存在置0比特。然后根據(jù)判斷的結(jié)果分配協(xié)議端口，具體的：若存在未占用的協(xié)議端口，即存在置0比特，則將符合預(yù)設(shè)條件的已分配的portmap中置0比特對(duì)應(yīng)的協(xié)議端口分配給連接；若不存在未占用的協(xié)議端口，即不存在置0比特，則分配失敗。

205、若不存在符合預(yù)設(shè)條件的已分配的portmap，則啟用新的portmap進(jìn)行分配。

啟用新的portmap對(duì)應(yīng)的協(xié)議端口進(jìn)行分配，并且將新的portmap中置0比特對(duì)應(yīng)的協(xié)議端口分配給連接。

另外，對(duì)于新的portmap，需要將其對(duì)應(yīng)的Pn值設(shè)置為與連接對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)的n值相等，并將其Pm值加1，還需要將新的portmap對(duì)應(yīng)的portmap節(jié)點(diǎn)的pp指針指向連接對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)。

進(jìn)一步的，在上述圖1以及圖2涉及的協(xié)議端口分配的過程中，若任一portmap出現(xiàn)其中所有的比特置1的情況，即portmap對(duì)應(yīng)的協(xié)議端口全部被占用的情況，則觸發(fā)自適應(yīng)更新機(jī)制。觸發(fā)自適應(yīng)更新機(jī)制不是啟動(dòng)自適應(yīng)更新機(jī)制，啟動(dòng)自適應(yīng)更新機(jī)制需要到達(dá)預(yù)設(shè)更新時(shí)間時(shí)啟動(dòng)，通常預(yù)設(shè)更新時(shí)間設(shè)為業(yè)務(wù)不繁忙的時(shí)間，如午夜等。

進(jìn)一步的，觸發(fā)自適應(yīng)更新機(jī)制后，需要統(tǒng)計(jì)包含觸發(fā)自適應(yīng)更新機(jī)制時(shí)刻在內(nèi)的預(yù)設(shè)時(shí)段內(nèi)所有已分配的portmap對(duì)應(yīng)的所有port_st節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的m值，每個(gè)port_st節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)一個(gè)m值。若在到達(dá)預(yù)設(shè)更新時(shí)間前，多次觸發(fā)自適應(yīng)更新機(jī)制，則分別統(tǒng)計(jì)每次觸發(fā)自適應(yīng)更新機(jī)制時(shí)，所有已分配的portmap對(duì)應(yīng)的port_st節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的m值，每個(gè)port_st節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)多個(gè)m值，這時(shí)對(duì)于每個(gè)port_st節(jié)點(diǎn)需要選出多個(gè)m值中最大的m值。

然后根據(jù)預(yù)設(shè)時(shí)段內(nèi)統(tǒng)計(jì)的m值或者最大的m值對(duì)對(duì)應(yīng)的port_st節(jié)點(diǎn)的n值進(jìn)行調(diào)整。下面以在到達(dá)預(yù)設(shè)更新時(shí)間前只觸發(fā)一次自適應(yīng)更新機(jī)制的情況為例對(duì)調(diào)整n值的過程進(jìn)行說明：其中以某一個(gè)portmap為例進(jìn)行說明。首先，將在預(yù)設(shè)時(shí)段內(nèi)統(tǒng)計(jì)的portmap對(duì)應(yīng)的所有port_st的m值相加；若相加的總和超過一個(gè)portmap對(duì)應(yīng)的總的協(xié)議端口數(shù)(65536)，則將按照從大到小的順序選出前u個(gè)m值，其中選出的前u個(gè)m值需滿足相加后的總和剛好超過65536的一半；將選出的前u個(gè)m值對(duì)應(yīng)的port_st節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的n值進(jìn)行調(diào)整，具體的調(diào)整公式為“n＝portmap對(duì)應(yīng)的總的協(xié)議端口數(shù)/m”，在本實(shí)施例中調(diào)整公式為“n＝65536/m”。需要說明的是，除前u個(gè)m值對(duì)應(yīng)的port_st節(jié)點(diǎn)之外，其它m值對(duì)應(yīng)的port_st對(duì)應(yīng)的n值保持不變。另外對(duì)于前u個(gè)m值需要滿足的條件也可以設(shè)置為：前u個(gè)m值相加后的總和剛好超過總的協(xié)議端口數(shù)(65536)的1/3或者2/3等。在實(shí)際應(yīng)用中，前u個(gè)m值需要滿足的條件可以根據(jù)具體的應(yīng)用需求進(jìn)行設(shè)定。

需要說明的是，對(duì)于在到達(dá)預(yù)設(shè)更新時(shí)間前多次觸發(fā)自適應(yīng)更新機(jī)制的情況，上述調(diào)整n值的過程中，只需將預(yù)設(shè)時(shí)段內(nèi)統(tǒng)計(jì)的m值替換為預(yù)設(shè)時(shí)段內(nèi)統(tǒng)計(jì)的最大的m值。

進(jìn)一步的，當(dāng)對(duì)已分配的portmap對(duì)應(yīng)的port_st節(jié)點(diǎn)的n值進(jìn)行調(diào)整后，將所有已分配的portmap釋放，并重新啟動(dòng)NAPT。

進(jìn)一步的，由于根據(jù)請(qǐng)求協(xié)議端口的需求來適應(yīng)性地提供不同數(shù)量的portmap，每個(gè)portmap都會(huì)占用8k的內(nèi)存，因此相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)中始終提供與公網(wǎng)IP地址數(shù)量相等的固定數(shù)量的portmap的方式節(jié)省了資源的占用。

進(jìn)一步的，在發(fā)生portmap對(duì)應(yīng)的協(xié)議端口被全部占用的情況時(shí)，進(jìn)行記錄，并在到達(dá)預(yù)設(shè)更新時(shí)間時(shí)，對(duì)portmap能夠共享的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)的數(shù)量進(jìn)行自適應(yīng)調(diào)整，進(jìn)一步的提高了協(xié)議端口分配的平衡性。

進(jìn)一步的，作為對(duì)上述各實(shí)施例的實(shí)現(xiàn)，本發(fā)明實(shí)施例的另一實(shí)施例還提供了一種端口分配的裝置，用于實(shí)現(xiàn)上述圖1和圖2所述的方法。如圖3所示，該裝置包括：接收單元31、查找單元32、第一分配單元33以及第二分配單元34。

首先需要說明的是，本實(shí)施例針對(duì)的是一個(gè)內(nèi)網(wǎng)對(duì)應(yīng)多個(gè)公網(wǎng)IP的情況，即內(nèi)網(wǎng)中的計(jì)算機(jī)可以通過不同公網(wǎng)IP地址訪問外網(wǎng)的情況。其中內(nèi)網(wǎng)指的是局域網(wǎng)，外網(wǎng)指的是互聯(lián)網(wǎng)。在內(nèi)網(wǎng)中的計(jì)算機(jī)通過公網(wǎng)IP地址訪問外網(wǎng)時(shí)，通常需要通過網(wǎng)絡(luò)設(shè)備對(duì)內(nèi)網(wǎng)計(jì)算機(jī)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換，其中網(wǎng)絡(luò)設(shè)備是指具有網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換技術(shù)的路由器、交換機(jī)等設(shè)備。一種較常用的網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換技術(shù)為NAPT，本實(shí)施例是針對(duì)NAPT中具體的協(xié)議端口分配的方式作的優(yōu)化。

接收單元31，用于接收協(xié)議端口請(qǐng)求，協(xié)議端口請(qǐng)求表示，當(dāng)內(nèi)網(wǎng)中的計(jì)算機(jī)向外網(wǎng)發(fā)起連接時(shí)，為連接請(qǐng)求分配協(xié)議端口。

當(dāng)內(nèi)網(wǎng)中的計(jì)算機(jī)訪問外網(wǎng)時(shí)，需要向外網(wǎng)發(fā)起連接，在連接發(fā)送到外網(wǎng)之前首先會(huì)通過NAPT將該連接對(duì)應(yīng)的內(nèi)網(wǎng)計(jì)算機(jī)的內(nèi)網(wǎng)IP地址轉(zhuǎn)換為公網(wǎng)IP地址(外網(wǎng)中可以使用的IP地址)，并為對(duì)應(yīng)的連接分配一個(gè)協(xié)議端口，該協(xié)議端口與轉(zhuǎn)換后的公網(wǎng)IP地址作為上述連接對(duì)應(yīng)的源協(xié)議端口和源IP地址，然后使內(nèi)網(wǎng)計(jì)算機(jī)可以通過源協(xié)議端口和源IP地址去訪問外網(wǎng)中的目的IP地址和對(duì)應(yīng)的目的協(xié)議端口。

對(duì)應(yīng)上述說明，本實(shí)施例中“協(xié)議端口請(qǐng)求”請(qǐng)求的是內(nèi)網(wǎng)計(jì)算機(jī)訪問外網(wǎng)中的目的IP地址和對(duì)應(yīng)的目的協(xié)議端口時(shí)使用的源協(xié)議端口。

查找單元32，用于根據(jù)協(xié)議端口請(qǐng)求查找是否存在已分配的portmap，portmap為用于表示協(xié)議端口的占用情況的數(shù)組，數(shù)組中的元素與協(xié)議端口一一對(duì)應(yīng)。

其中，portmap是用于表示協(xié)議端口是否占用情況的數(shù)組。portmap是一個(gè)8K內(nèi)存的char pm[8192]數(shù)組，由于每個(gè)字節(jié)由8個(gè)比特組成，8192個(gè)字節(jié)共占用65536個(gè)比特，因此可以用portmap來表示65536個(gè)協(xié)議端口的占用情況，數(shù)組中的元素(比特)與協(xié)議端口一一對(duì)應(yīng)。通常比特置1則表示對(duì)應(yīng)的協(xié)議端口被占用，比特置0則表示對(duì)應(yīng)的協(xié)議端口未占用。

第一分配單元33，用于若存在已分配的portmap，則將已分配的portmap對(duì)應(yīng)的未占用的協(xié)議端口分配給連接。

需要說明的是已分配的portmap的相關(guān)的記錄信息可以記錄在任何可以記錄或者保存信息的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中，具體使用什么數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行記錄和保存可以由程序設(shè)計(jì)人員自由設(shè)定，因此可以通過相關(guān)記錄來查找和確定已分配的portmap。

第二分配單元34，用于若不存在已分配的portmap，則啟用新的portmap進(jìn)行分配；并且，

將新的portmap對(duì)應(yīng)的未占用的協(xié)議端口分配給連接。

重新分配一個(gè)新的portmap，將新的portmap對(duì)應(yīng)的未占用的協(xié)議端口分配給連接，即將新的portmap對(duì)應(yīng)的比特置0對(duì)應(yīng)的協(xié)議端口分配給接收單元31涉及的向外網(wǎng)發(fā)起的連接。

進(jìn)一步的，如圖4所示，查找單元32包括：

第一查找模塊321，用于根據(jù)協(xié)議端口請(qǐng)求查找對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)用于分配portmap對(duì)應(yīng)的協(xié)議端口，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)與portmap是多對(duì)一的對(duì)應(yīng)關(guān)系。

需要說明的是，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)為：設(shè)計(jì)port_st數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，則數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)可以表示為port_st節(jié)點(diǎn)，在port_st上對(duì)應(yīng)設(shè)置p指針、m、n三個(gè)字段，其中p指針指向portmap，m表示當(dāng)前port_st節(jié)點(diǎn)的p指針指向的portmap中通過該port_st節(jié)點(diǎn)分配出的比特對(duì)應(yīng)的協(xié)議端口的數(shù)量，n表示由包含當(dāng)前port_st節(jié)點(diǎn)在內(nèi)的n個(gè)port_st節(jié)點(diǎn)共享當(dāng)前port_st節(jié)點(diǎn)指向的portmap，在初始化時(shí)，n是預(yù)先設(shè)定的，并且在初始化時(shí)每個(gè)port_st節(jié)點(diǎn)設(shè)置的n值是相等的。其中當(dāng)前port_st節(jié)點(diǎn)表示根據(jù)當(dāng)前的協(xié)議端口請(qǐng)求對(duì)應(yīng)的通信信息組對(duì)應(yīng)的port_st節(jié)點(diǎn)。

第二查找模塊322，用于根據(jù)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)查找符合預(yù)設(shè)條件的已分配的portmap。

進(jìn)一步的，第二查找模塊322用于：

判斷數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)是否存在對(duì)應(yīng)的portmap；

若存在對(duì)應(yīng)的portmap，則查找已分配的portmap中與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的portmap；

若不存在對(duì)應(yīng)的portmap，則查找已分配的portmap中符合預(yù)設(shè)規(guī)則的portmap，預(yù)設(shè)規(guī)則為portmap已經(jīng)對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)數(shù)少于portmap能夠?qū)?yīng)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)數(shù)。

在查找符合預(yù)設(shè)條件的的已分配的portmap之前，首先判斷數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)是否存在對(duì)應(yīng)的portmap，根據(jù)是否存在對(duì)應(yīng)的portmap的情況，將根據(jù)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)查找符合預(yù)設(shè)條件的已分配的portmap分為兩種情況：

第一種情況，若數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)存在對(duì)應(yīng)的portmap，則查找已分配的portmap中與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的portmap。第二種情況，若不存在對(duì)應(yīng)的portmap，則查找已分配的portmap中符合預(yù)設(shè)規(guī)則的portmap，預(yù)設(shè)規(guī)則為portmap已經(jīng)對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)數(shù)少于portmap能夠?qū)?yīng)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)數(shù)。

另外，在實(shí)際的應(yīng)用中，為了達(dá)到更優(yōu)的協(xié)議端口分配效果，還可以將預(yù)設(shè)規(guī)則設(shè)置為：數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)的n值與portmap能夠?qū)?yīng)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)數(shù)相等，且portmap已經(jīng)對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)數(shù)少于portmap能夠?qū)?yīng)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)數(shù)。

進(jìn)一步的，在實(shí)際的應(yīng)用中，還需要設(shè)計(jì)portmap節(jié)點(diǎn)與port_st節(jié)點(diǎn)進(jìn)行配合使用，portmap節(jié)點(diǎn)與portmap一一對(duì)應(yīng)，port_st節(jié)點(diǎn)與portmap節(jié)點(diǎn)是多對(duì)一的對(duì)應(yīng)關(guān)系：具體的portmap節(jié)點(diǎn)包含portmap，并且設(shè)置pp指針、Pm、Pn三個(gè)字段，其中pp指針指向可以指向portmap節(jié)點(diǎn)中包含的portmap的port_st節(jié)點(diǎn)，Pm表示portmap節(jié)點(diǎn)中包含的portmap已經(jīng)被Pm個(gè)port_st節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)，Pn表示portmap節(jié)點(diǎn)中包含的portmap最多能夠被Pn個(gè)port_st節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)。

進(jìn)一步的，針對(duì)上述描述，當(dāng)找到符合預(yù)設(shè)規(guī)則的已分配的portmap之后，將數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)的指針p指向?qū)?yīng)的符合預(yù)設(shè)規(guī)則的已分配的portmap，并將符合預(yù)設(shè)規(guī)則的已分配的portmap節(jié)點(diǎn)的Pm值加1。

進(jìn)一步的，如圖4所示，裝置進(jìn)一步包括：

觸發(fā)單元35，用于當(dāng)任一portmap對(duì)應(yīng)的協(xié)議端口出現(xiàn)被全部占用的情況時(shí)，觸發(fā)自適應(yīng)更新機(jī)制，自適應(yīng)更新機(jī)制用于更新所有已分配的portmap對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)的n值，n值表示包括與n值對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)在內(nèi)的n個(gè)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)能夠?qū)?yīng)一個(gè)portmap。

若任一portmap出現(xiàn)其中所有的比特置1的情況，即portmap對(duì)應(yīng)的協(xié)議端口全部被占用的情況，則觸發(fā)自適應(yīng)更新機(jī)制。觸發(fā)自適應(yīng)更新機(jī)制不是啟動(dòng)自適應(yīng)更新機(jī)制，啟動(dòng)自適應(yīng)更新機(jī)制需要到達(dá)預(yù)設(shè)更新時(shí)間時(shí)啟動(dòng)，通常預(yù)設(shè)更新時(shí)間設(shè)為業(yè)務(wù)不繁忙的時(shí)間，如午夜等。

統(tǒng)計(jì)單元36，用于統(tǒng)計(jì)包含觸發(fā)自適應(yīng)更新機(jī)制時(shí)刻在內(nèi)的預(yù)設(shè)時(shí)段內(nèi)所有已分配的portmap對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)的m值，m值為預(yù)設(shè)時(shí)段內(nèi)通過數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)分配出去的與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的portmap對(duì)應(yīng)的協(xié)議端口的數(shù)量。

觸發(fā)自適應(yīng)更新機(jī)制后，需要統(tǒng)計(jì)包含觸發(fā)自適應(yīng)更新機(jī)制時(shí)刻在內(nèi)的預(yù)設(shè)時(shí)段內(nèi)所有已分配的portmap對(duì)應(yīng)的所有port_st節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的m值，每個(gè)port_st節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)一個(gè)m值。

進(jìn)一步的，如圖4所示，裝置進(jìn)一步包括：

啟動(dòng)單元37，用于當(dāng)?shù)竭_(dá)預(yù)設(shè)更新時(shí)間時(shí)，啟動(dòng)自適應(yīng)更新機(jī)制，根據(jù)m值對(duì)對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)的n值進(jìn)行調(diào)整。

以在到達(dá)預(yù)設(shè)更新時(shí)間前只觸發(fā)一次自適應(yīng)更新機(jī)制的情況為例對(duì)調(diào)整n值的過程進(jìn)行說明：其中以某一個(gè)portmap為例進(jìn)行說明。首先，將在預(yù)設(shè)時(shí)段內(nèi)統(tǒng)計(jì)的portmap對(duì)應(yīng)的所有port_st的m值相加；若相加的總和超過一個(gè)portmap對(duì)應(yīng)的總的協(xié)議端口數(shù)(65536)，則將按照從大到小的順序選出前u個(gè)m值，其中選出的前u個(gè)m值需滿足相加后的總和剛好超過65536的一半；將選出的前u個(gè)m值對(duì)應(yīng)的port_st節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的n值進(jìn)行調(diào)整，具體的調(diào)整公式為“n＝portmap對(duì)應(yīng)的總的協(xié)議端口數(shù)/m”，在本實(shí)施例中調(diào)整公式為“n＝65536/m”。需要說明的是，除前u個(gè)m值對(duì)應(yīng)的port_st節(jié)點(diǎn)之外，其它m值對(duì)應(yīng)的port_st對(duì)應(yīng)的n值保持不變。另外對(duì)于前u個(gè)m值需要滿足的條件也可以設(shè)置為：前u個(gè)m值相加后的總和剛好超過總的協(xié)議端口數(shù)(65536)的1/3或者2/3等。在實(shí)際應(yīng)用中，前u個(gè)m值需要滿足的條件可以根據(jù)具體的應(yīng)用需求進(jìn)行設(shè)定。

進(jìn)一步的，如圖4所示，裝置進(jìn)一步包括：

統(tǒng)計(jì)單元36，還用于在到達(dá)預(yù)設(shè)更新時(shí)間前，若多次觸發(fā)自適應(yīng)更新機(jī)制，則分別統(tǒng)計(jì)每次觸發(fā)自適應(yīng)更新機(jī)制時(shí)，所有已分配的portmap對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)的m值；

選擇單元38，用于選出到達(dá)預(yù)設(shè)更新時(shí)間前，已分配的portmap對(duì)應(yīng)的每個(gè)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的多個(gè)m值中最大的m值；

若在到達(dá)預(yù)設(shè)更新時(shí)間前，多次觸發(fā)自適應(yīng)更新機(jī)制，則分別統(tǒng)計(jì)每次觸發(fā)自適應(yīng)更新機(jī)制時(shí)，所有已分配的portmap對(duì)應(yīng)的port_st節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的m值，每個(gè)port_st節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)多個(gè)m值，這時(shí)對(duì)于每個(gè)port_st節(jié)點(diǎn)需要選出多個(gè)m值中最大的m值。

調(diào)整單元39，用于根據(jù)最大的m值對(duì)已分配的portmap對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)的n值進(jìn)行調(diào)整。

進(jìn)一步的，第一查找模塊321，用于：

獲取協(xié)議端口請(qǐng)求對(duì)應(yīng)的通信信息組，通信信息組包括協(xié)議端口請(qǐng)求對(duì)應(yīng)的公網(wǎng)IP地址、目的IP地址、目的IP地址對(duì)應(yīng)的協(xié)議端口；

其中通信信息組包括該協(xié)議端口請(qǐng)求對(duì)應(yīng)的公網(wǎng)IP地址、目的IP地址、目的IP地址對(duì)應(yīng)的協(xié)議端口。公網(wǎng)IP地址是由協(xié)議端口請(qǐng)求對(duì)應(yīng)的內(nèi)網(wǎng)計(jì)算機(jī)的內(nèi)網(wǎng)IP地址經(jīng)過網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換后得到的，目的IP地址為協(xié)議端口請(qǐng)求對(duì)應(yīng)的連接的目的IP地址。通常公網(wǎng)IP地址記作sip、目的IP地址記作dip、目的IP地址對(duì)應(yīng)的協(xié)議端口記作dport。

從預(yù)設(shè)哈希映射表中查找與通信信息組對(duì)應(yīng)的位置標(biāo)識(shí)，位置標(biāo)識(shí)為數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)數(shù)組中的位置標(biāo)識(shí)；

其中預(yù)設(shè)哈希映射表是關(guān)于通信信息組與位置標(biāo)識(shí)之間的映射關(guān)系，其中位置標(biāo)識(shí)為數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)數(shù)組中的位置標(biāo)識(shí)，其中數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)用于分配協(xié)議端口，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)分配協(xié)議端口的實(shí)現(xiàn)是通過數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的p指針指向portmap來實(shí)現(xiàn)的。

根據(jù)位置標(biāo)識(shí)在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)數(shù)組中查找對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)。

本發(fā)明實(shí)施例提供的端口分配的裝置，能夠在內(nèi)網(wǎng)中的計(jì)算機(jī)向外網(wǎng)發(fā)起連接，并請(qǐng)求為對(duì)應(yīng)的連接分配協(xié)議端口時(shí)，首先查找是否存在已分配的portmap，若存在已分配的portmap，則將已分配的portmap對(duì)應(yīng)的未占用的協(xié)議端口分配給連接；若不存在已分配的portmap，則重新啟用一個(gè)新的portmap，并將新的portmap對(duì)應(yīng)的未占用的協(xié)議端口分配給連接。與現(xiàn)有技術(shù)相比，不存在一個(gè)portmap與某一個(gè)公網(wǎng)IP地址對(duì)應(yīng)的情況，并且在分配協(xié)議端口時(shí)，先查找已分配的portmap，而不是查找與連接對(duì)應(yīng)的公網(wǎng)IP地址對(duì)應(yīng)的特定的portmap，實(shí)現(xiàn)了portmap的共享，因此在連接較少時(shí)，portmap對(duì)應(yīng)的未占用的協(xié)議端口可以被別的公網(wǎng)IP地址對(duì)應(yīng)的連接共享，在連接較多時(shí)，一個(gè)portmap對(duì)應(yīng)的協(xié)議端口不夠用時(shí)，因?yàn)閜ortmap可以共享，因此可以使用其他的portmap中的空閑的協(xié)議端口或者啟用新的portmap對(duì)應(yīng)的協(xié)議端口，因此可以根據(jù)實(shí)際需要的協(xié)議端口數(shù)來適應(yīng)性地提供協(xié)議端口，避免了現(xiàn)有技術(shù)中協(xié)議端口需求數(shù)量與可提供的協(xié)議端口數(shù)量不平衡的現(xiàn)象。

在上述實(shí)施例中，對(duì)各個(gè)實(shí)施例的描述都各有側(cè)重，某個(gè)實(shí)施例中沒有詳述的部分，可以參見其他實(shí)施例的相關(guān)描述。

可以理解的是，上述方法及裝置中的相關(guān)特征可以相互參考。另外，上述實(shí)施例中的“第一”、“第二”等是用于區(qū)分各實(shí)施例，而并不代表各實(shí)施例的優(yōu)劣。

所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員可以清楚地了解到，為描述的方便和簡潔，上述描述的系統(tǒng)，裝置和單元的具體工作過程，可以參考前述方法實(shí)施例中的對(duì)應(yīng)過程，在此不再贅述。

在此提供的算法和顯示不與任何特定計(jì)算機(jī)、虛擬系統(tǒng)或者其它設(shè)備固有相關(guān)。各種通用系統(tǒng)也可以與基于在此的示教一起使用。根據(jù)上面的描述，構(gòu)造這類系統(tǒng)所要求的結(jié)構(gòu)是顯而易見的。此外，本發(fā)明也不針對(duì)任何特定編程語言。應(yīng)當(dāng)明白，可以利用各種編程語言實(shí)現(xiàn)在此描述的本發(fā)明的內(nèi)容，并且上面對(duì)特定語言所做的描述是為了披露本發(fā)明的最佳實(shí)施方式。

在此處所提供的說明書中，說明了大量具體細(xì)節(jié)。然而，能夠理解，本發(fā)明的實(shí)施例可以在沒有這些具體細(xì)節(jié)的情況下實(shí)踐。在一些實(shí)例中，并未詳細(xì)示出公知的方法、結(jié)構(gòu)和技術(shù)，以便不模糊對(duì)本說明書的理解。

類似地，應(yīng)當(dāng)理解，為了精簡本公開并幫助理解各個(gè)發(fā)明方面中的一個(gè)或多個(gè)，在上面對(duì)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的描述中，本發(fā)明的各個(gè)特征有時(shí)被一起分組到單個(gè)實(shí)施例、圖、或者對(duì)其的描述中。然而，并不應(yīng)將該公開的方法解釋成反映如下意圖：即所要求保護(hù)的本發(fā)明要求比在每個(gè)權(quán)利要求中所明確記載的特征更多的特征。更確切地說，如下面的權(quán)利要求書所反映的那樣，發(fā)明方面在于少于前面公開的單個(gè)實(shí)施例的所有特征。因此，遵循具體實(shí)施方式的權(quán)利要求書由此明確地并入該具體實(shí)施方式，其中每個(gè)權(quán)利要求本身都作為本發(fā)明的單獨(dú)實(shí)施例。

本領(lǐng)域那些技術(shù)人員可以理解，可以對(duì)實(shí)施例中的設(shè)備中的模塊進(jìn)行自適應(yīng)性地改變并且把它們?cè)O(shè)置在與該實(shí)施例不同的一個(gè)或多個(gè)設(shè)備中?？梢园褜?shí)施例中的模塊或單元或組件組合成一個(gè)模塊或單元或組件，以及此外可以把它們分成多個(gè)子模塊或子單元或子組件。除了這樣的特征和/或過程或者單元中的至少一些是相互排斥之外，可以采用任何組合對(duì)本說明書(包括伴隨的權(quán)利要求、摘要和附圖)中公開的所有特征以及如此公開的任何方法或者設(shè)備的所有過程或單元進(jìn)行組合。除非另外明確陳述，本說明書(包括伴隨的權(quán)利要求、摘要和附圖)中公開的每個(gè)特征可以由提供相同、等同或相似目的的替代特征來代替。

此外，本領(lǐng)域的技術(shù)人員能夠理解，盡管在此所述的一些實(shí)施例包括其它實(shí)施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同實(shí)施例的特征的組合意味著處于本發(fā)明的范圍之內(nèi)并且形成不同的實(shí)施例。例如，在下面的權(quán)利要求書中，所要求保護(hù)的實(shí)施例的任意之一都可以以任意的組合方式來使用。

本發(fā)明的各個(gè)部件實(shí)施例可以以硬件實(shí)現(xiàn)，或者以在一個(gè)或者多個(gè)處理器上運(yùn)行的軟件模塊實(shí)現(xiàn)，或者以它們的組合實(shí)現(xiàn)。本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以在實(shí)踐中使用微處理器或者數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)來實(shí)現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的發(fā)明名稱(如端口分配的裝置)中的一些或者全部部件的一些或者全部功能。本發(fā)明還可以實(shí)現(xiàn)為用于執(zhí)行這里所描述的方法的一部分或者全部的設(shè)備或者裝置程序(例如，計(jì)算機(jī)程序和計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品)。這樣的實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的程序可以存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)上，或者可以具有一個(gè)或者多個(gè)信號(hào)的形式。這樣的信號(hào)可以從因特網(wǎng)網(wǎng)站上下載得到，或者在載體信號(hào)上提供，或者以任何其他形式提供。

應(yīng)該注意的是上述實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行說明而不是對(duì)本發(fā)明進(jìn)行限制，并且本領(lǐng)域技術(shù)人員在不脫離所附權(quán)利要求的范圍的情況下可設(shè)計(jì)出替換實(shí)施例。在權(quán)利要求中，不應(yīng)將位于括號(hào)之間的任何參考符號(hào)構(gòu)造成對(duì)權(quán)利要求的限制。單詞“包含”不排除存在未列在權(quán)利要求中的元件或步驟。位于元件之前的單詞“一”或“一個(gè)”不排除存在多個(gè)這樣的元件。本發(fā)明可以借助于包括有若干不同元件的硬件以及借助于適當(dāng)編程的計(jì)算機(jī)來實(shí)現(xiàn)。在列舉了若干裝置的單元權(quán)利要求中，這些裝置中的若干個(gè)可以是通過同一個(gè)硬件項(xiàng)來具體體現(xiàn)。單詞第一、第二、以及第三等的使用不表示任何順序?？蓪⑦@些單詞解釋為名稱。