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如今网络应用越来越多,与之相伴的网络地址的使用越来越匮乏,这一问题已经成为制约网络发展的一个很重要的因素。IPv6可以从根本上解决地址空间问题,但是目前很多网络设备和网络应用都是基于IPv4的,马上转移到IPv6网络是不现实的,因此网络在很长的时间将会处在由IPv4网络向IPv6网络的过渡中。对网络地址转换（Network Address Translation,NAT）过渡技术研究可以缩短向IPv6网络过渡的时期,而为了应对IP地址缺乏的问题,NAT444过渡技术应运而生。NAT444是运营商网络部署NAT的整体解决方案,它基于NAT444网关（即Carrier-Grade NAT,CGN）并与日志服务器、AAA服务器等网络应用系统配套使用,从而给运营商提供运营商级别的NAT服务。不仅如此,NAT444过渡技术因其端口块分配的方式可以支持用户溯源功能,因此,它目前已成为运营商首选的IPv6过渡方案。NAT444过渡技术性能的提高依赖于其资源池的合理配置,因此如何优化NAT444资源池成为业界研究的主要内容。为了优化NAT444资源池的性能,本文首次将优化后的hash算法,即JHash3words算法应用到NAT444模块的资源池,克服了原来的bitmap算法无法对存在重复的数据进行排序和查找的不足,成功解决了无限连接冲突检测问题。此外,为了实现多核并发,本文首次基于原子操作对bitmap算法做了相应的改进,解决了原有算法单线程工作的弊端,使得NAT444设备可以进行多线程工作。本文在杭州华三通信有限公司型号为F5020集中式设备上进行NAT444资源池核心算法优化前后的性能测试。得到的结果表明,相比优化之前,NAT444设备无一报文丢失,网络地址端口转换的成功率为100%,解决了未优化前设备丢包这个致命的问题;CPU占用率有了明显的下降,新建性能得到了一定的提高。因此本文的改进对于NAT444资源池性能的优化是有明显的效果和意义的。