CN102075532B

CN102075532B - 一种防火墙穿透方法

Info

Publication number: CN102075532B
Application number: CN 201010624580
Authority: CN
Inventors: 蒋立华
Original assignee: China Travelsky Technology Co Ltd
Current assignee: China Travelsky Technology Co Ltd
Priority date: 2010-12-30
Filing date: 2010-12-30
Publication date: 2013-06-12
Anticipated expiration: 2030-12-30
Also published as: CN102075532A

Abstract

本发明提供一种防火墙穿透方法，针对机场网络的限制，利用代理技术，采用业务代理的模式实现穿透机场网络防火墙，达到远程管理和控制自助柜机。本发明的方法利用了Agent代理技术，扩展IATA标准中的SMI接口，转换柜机和柜机管理系统之间的corba通讯为Agent到柜机管理系统的socket请求，穿透机场防火墙，同样的技术也应用在两个柜机管理系统之间的通讯上，以穿透机场之间的防火墙。本方法涉及到柜机管理系统，代理程序和CUSS平台，是由这三个系统协同工作的技术方案，把IATA标准结构的柜机管理系统和CUSS平台直接调用的两层关系，转为有中间代理程序的三层调用关系。

Description

一种防火墙穿透方法

技术领域

本发明提供一种防火墙穿透方法，针对机场网络的限制，利用代理技术，采用业务代理的模式实现穿透机场网络防火墙，达到远程管理和控制自助柜机。

背景技术

近年来国内民航业自助值机服务得到了蓬勃的发展，自助值机服务是部署在自助柜机上的应用，旅客可以自行办理值机业务。为了尽可能利用柜机的硬件资源，越来越多的航空公司自助服务软件会运行在同一台柜机上，这就要求各个软件对硬件资源有效共享，不能冲突；由于自助柜机一般都不需要人工干预，因此需要有便利的方法来远程管理柜机的使用状态和升级部署。基于这些需要IATA(国际航协)提出了CUSS(Common Use Self Service，通用用户自助服务)平台，作为应用和硬件之间的中间件，以用于解决自助柜机硬件共享以及软硬件管理方面的问题。同时在IATA的标准中，提出了使用KMS(KioskManagement System柜机管理系统)通过SMI(System Management Interface)接口来远程监控和管理柜机及其应用，KMS可以是应用供应商提供也可以是柜机供应商提供。

但是，IATA标准中SMI接口对柜机管理系统和CUSS平台交互的端口进行了限制，必须使用corba(Common Object Request Broker Architecture公共对象请求代理体系结构)技术，在20001端口上进行通讯。由于机场的网络限制，有的时候这些端口不给开放，或者只开放从机场内对机场外的有状态请求，而不允许从外部发起的请求，这就会导致柜机管理系统和CUSS柜机之间无法进行通讯。

基于上述问题，本发明人提出了一种防火墙穿透方法。该方法是针对机场网络的限制而提出的防火墙穿透方法，以解决符合IATA标准的远程管理柜机的需要。本发明的方法利用了Agent(代理)技术，扩展IATA标准中的SMI(System Management Interface)接口，转换柜机和柜机管理系统之间的corba通讯为Agent到柜机管理系统的socket(套接字，一种网络通讯技术)请求，穿透机场防火墙，同样的技术也应用在两个柜机管理系统之间的通讯上，以穿透机场之间的防火墙。

目前，国际上同类型的产品有IER，IBM，NCR等厂商提供的自助管理系统。其中大部分不具有穿透防火墙的能力，有的虽然具备穿透能力，但是没有部署和分发能力，扩展性比较差。

发明内容

基于上述问题，本发明人提出了一种防火墙穿透方法。该方法是针对机场网络的限制而提出的防火墙穿透方法，以解决符合IATA标准的远程管理柜机的需要。本发明的方法利用了Agent(代理)技术，扩展IATA标准中的SMI(System Management Interface)接口，转换柜机和柜机管理系统之间的corba通讯为Agent到柜机管理系统的socket请求，穿透机场防火墙，同样的技术也应用在两个柜机管理系统之间的通讯上，以穿透机场之间的防火墙。

本方法涉及到柜机管理系统，代理程序和CUSS平台，是由这三个系统协同工作的技术方案，把IATA标准结构的柜机管理系统和CUSS平台直接调用的两层关系(参考图一)，转为有中间代理程序的三层调用关系(参考图二)。

本发明的防火墙穿透方法步骤如下：

步骤一：转换IATA标准corba对象为普通的JAVA对象，转换corba调用为普通socket指令。

步骤二：运行代理程序(Agent)，该程序运行在自助柜机上，其中有一个Socket客户端，用以连接KMS的socket服务端，有一个corba客户端，用来联接CUSS平台的SMI接口。

步骤三：运行柜机管理系统，该系统有一个socket服务端，能够处理从代理程序发来的socket请求。

步骤四：代理程序向柜机管理系统发送socket连接请求，柜机管理服务器验证后，返回socket应答，双方的连接就通过了机场防火墙的验证。

步骤五：代理程序监测同柜机上的CUSS平台是否启动，如果启动就通知柜机管理系统，同时利用corba端口连接CUSS平台。

步骤六：柜机管理系统向代理程序发送转换成socket指令的SMI命令。

步骤七：代理程序把socket命令转成corba的SMI命令，发送给CUSS平台。

步骤八：代理程序把CUSS平台返回的corba命令处理结果，转换成socket命令，发送给柜机管理系统。

步骤九：柜机管理系统处理代理程序返回的调用结果。

步骤十：柜机管理系统也可以向代理程序发送其他类型的非CUSS命令，以实现升级和管理的其他功能。

其中，在步骤二中，socket客户端持续监测指定IP和端口的socket服务端是否启动，以判断柜机管理服务系统是否启动；corba客户端持续监测本机IP(127.0.0.1)端口20001端口是否启动，以判断CUSS平台是否启动。

其中，在步骤三中，根据步骤一中的socket通讯接口，柜机管理系统解析接口中的内容并处理。对于扩展命令类型的指令，根据指令内容不同可以有应答也可以无应答，但是对于login一定要有应答，这样才能保证socket连接穿透防火墙。对于SMI命令，严格按照顺序调用。

其中，在步骤四中，代理程序的连接请求采用socket命令中的login方法，代理程序发送的login命令中socket消息在消息头中包含柜机IP，组名，柜机名称，柜机登陆密码的信息；柜机管理系统把这些信息保存在数据库中进行验证；一旦通过柜机管理系统的验证，柜机管理系统返回登陆成功的应答。

其中，在步骤五中，代理程序监测同柜机上的CUSS平台是否启动，定时查询20001端口是否开放，如果开放就启动corba连接请求。

其中，在步骤六中，所发送的SMI命令按照CUSS标准。

其中，在步骤七中，代理程序把socket命令转成corba的SMI命令，所转换的SMI命令和CUSS标准的对象类型相对应。

其中，在步骤八中，代理程序所转换成的socket命令，和CUSS标准的对象类型相对应。

其中，在步骤九中，柜机管理系统会收到指令的返回，按照步骤一的对应关系，确定返回的具体方法，并根据参数类型和参数内容，解析返回的数据结构，并进行相应的处理。具体逻辑如下：

SMI命令处理：按照CUSS标准的规定，解析相关的数据信息，把平台和应用的状态记录在柜机管理系统的数据库，然后根据标准的要求返回相应的应答，请参考CUSS标准；

扩展的命令：收到login方法请求需要验证和判断柜机是否合法，并返回响应；收到getDirectory方法应答需要把数据保存到柜机管理系统的数据库，无需返回应答；收到logout方法请求，需要变更该柜机的注册状态，无需返回应答。

批处理命令：收到批处理命令的响应，保存入数据库，无需反馈。

其中，在步骤十中，柜机管理系统也可以向代理程序发送批处理命令，有代理程序执行该批处理命令，由于批处理命令的内容由用户自定义，功能扩展性很大，用以用来实现升级和管理等其他功能。

附图说明

参照如下附图将更加易于理解本发明：

图1总体流程图

图2所示为IATA标准的两层结构柜机管理系统和CUSS平台调用关系；

图3所示为采用代理机制的三层结构柜机管理系统和CUSS平台调用关系；

图4KMS和Agent通讯流程图

具体实施方式

本方法使用的各种技术比如socket通讯技术、corba通讯技术都是成熟技术，Agent和KMS都是使用JAVA开发，也属于成熟技术不再赘述。本方法涉及到的各个步骤，可以按照以下方法实现。

步骤一、转换IATA标准corba对象为普通的JAVA对象，转换corba调用为普通socket指令。

虽然IATA CUSS标准对于SMI接口进行了详细的规范，包括level，components，generateEvent，queryEvent，registerEvent，waitEvent，suspend，resume，load，stop，suspendAll，resumeAll，stopALL等。但是所有的方法实际传送的内容都是字符串或者数值类型的数据，因此首先设定一种JAVA对象，能够处理这些字符和数值信息。同时，所有的corba接口也需要转换为普通socket命令，具体的方法根据通讯内容设计，目前柜机管理系统和代理程序之间将会通过以下几类方法进行通讯：

扩展命令类型(CMD)：是SMI接口的扩展，包括login(登陆)，由Agent发起；getDirectory(获得柜机工作目录结构)，由柜机管理系统发起；logout(退出登陆)，由Agent发起；keepAlive(保持socket联通)，由代理程序发起定时向柜机管理服务器发送。

SMI命令类型(INVOKE)：包含所有的SMI标准接口：level、components、generateEvent、queryEvent、registerEvent、waitEvent、suspend、resume、load、stop、suspendAll、resumeAll、stopALL。该命令由代理程序发起，柜机管理服务器返回相应的应答。

批处理命令类型(BAT)：由柜机管理系统发送给代理程序的命令，内容为将要在柜机上运行的批处理。

基于以上命令需求，把socket通讯数据结构设计如下表一：

表一

消息类型、方法、内容和使用说明，如下表二：

表二

以level方法为例，柜机管理系统发送给代理程序的socket命令中只需要在types中填写两个字符串信息：“akID”和“EnvironmentLevel”，然后在args中填写柜机管理服务器的名称。代理程序会解析该命令，发现types第一个参数为akID，就初始化一个corba对象akID，同时把args第一项赋值给corba对象akID，然后发送给CUSS平台，平台处理完之后把返回corba对象类型为EnvironmentLevel，代理程序再把corba对象EnvironmentLevel中的数值转为JAVA对象EnvironmentLevel，再转换成柜机管理系统能处理的socket命令发送给柜机管理系统。

步骤二：运行代理程序(Agent)，该程序运行在自助柜机上，其中有一个Socket客户端，用以连接KMS的socket服务端，有一个corba客户端，用来联接CUSS平台的SMI接口。socket客户端能够持续监测指定IP和端口的socket服务端是否启动，以判断柜机管理服务系统是否启动；corba客户端能够持续监测本机IP(127.0.0.1)端口20001端口是否启动，以判断CUSS平台是否启动。有多种方式可以实现这两种客户端，socket客户端可以直接使用java提供的socket技术，corba客户端可以使用openorb等开源技术方案。

根据步骤一中的socket通讯接口，解析接口中的内容并处理。对于扩展命令类型的指令，根据指令内容不同可以有应答也可以无应答，但是对于login一定要有应答，这样才能保证socket连接穿透防火墙。

对于SMI命令，按照CUSS标准一定要严格按照顺序调用，具体的顺序参考图4KMS和Agent通讯流程图。

需要注意的是，为了保证代理程序和柜机管理系统的高效性，推荐双发的socket通讯采用异步模式，由于采用了异步模式，就需要使用步骤一中数据结构中所述asychronousId(异步通讯标识)。另外，柜机管理服务器必须有缓冲机制，如把消息保存在本地的队列中，以保证能迅速的接收代理程序发来的socket消息。另起一个线程按照消息顺序逐个处理socket消息。

步骤四：代理程序向柜机管理系统发送socket连接请求，柜机管理服务器验证后，返回socket应答，如果机场防火墙是有状态的，会通过返回的socket应答，双方的连接就通过了机场防火墙的验证。连接请求采用socket命令中的login方法，代理程序发送的login命令中的socket消息在消息头中包含柜机IP，组名，柜机名称，柜机登陆密码的信息；柜机管理系统把这些信息保存在数据库中进行验证；一旦通过柜机管理系统的验证，柜机管理系统返回登陆成功的应答。

步骤五：代理程序监测同柜机上的CUSS平台是否启动，如果启动就通知柜机管理系统，同时利用corba端口连接CUSS平台。监测方法可以采用定时查询20001端口是否开放，如果开放就启动corba连接请求。

代理程序和CUSS平台的通讯根据CUSS标准是同步通讯，但是和柜机管理系统类似，代理程序收到CUSS平台的消息后，应该有缓冲机制，先把corba消息保存到本地的队列中，处理完之后，再通过socket发送给柜机管理服务器，否则也会影响效率。

步骤六：柜机管理系统向代理程序发送转换成socket指令的SMI命令。发送的指令顺序必须严格按照CUSS标准，具体也参考图4KMS和Agent通讯流程图。

在此，代理程序也需要建立socket消息的缓冲机制，收到柜机管理系统的socket命令后先放到本地队列，然后再把该socket命令转为corba命令发送给CUSS平台。为了保证效率，代理程序的socket命令收和发可以是独立的线程，和CUSS平台的通讯可以是一个线程。

步骤七：代理程序把socket命令转成corba的SMI命令，发送给CUSS平台。转换的规则参考步骤一中的描述，但是必须和CUSS标准的对象类型能对应上。

步骤八：代理程序把CUSS平台返回的corba命令处理结果，转换成socket命令，发送给柜机管理系统。转换的规则参考步骤一中的描述，但是必须和CUSS标准的对象类型能对应上。

步骤九：柜机管理系统处理代理程序返回的调用结果。按照步骤一的对应关系，确定返回的具体方法，并根据参数类型和参数内容，解析返回的数据结构，并进行相应的处理。具体逻辑如下：

步骤十：柜机管理系统也可以向代理程序发送批处理命令，有代理程序执行该批处理命令，由于批处理命令的内容由用户自定义，功能扩展性很大，用以用来实现升级和管理等其他功能。

升级本地目录的批处理命令的一个方法是：

1.停止平台；

2.备份需要升级的本地目录；

3.从柜机能访问的远程服务器上下载需要升级的文件，可以使用MD5码验证下载的完整性；

4.把下载的文件覆盖到目标路径

需要注意的是，批处理命令的结果可能会很长，如果要从代理程序返回柜机管理系统需要分批次实现，这个时候就可以使用步骤一中socket数据结构描述的msgNumber、msgIndex、endFlag来共同完成，如消息总长度2000K，每一次发送500K，可以设定msgNumber为4，每一个消息的msgIndex分别为1/2/3/4，第四个消息endFlag设置为TRUE。

该方法同样适用于柜机管理系统之间的通讯，只要保证通讯发起方是在机场以内，通讯格式根据具体内容而定。

Claims

1.一种防火墙穿透方法，其特征在于该方法包括步骤如下：

步骤一：转换IATA标准corba对象为普通的JAVA对象，转换corba调用为普通socket指令；

步骤二：运行代理程序，该程序运行在自助柜机上，其中有一个Socket客户端，用以连接KMS的socket服务端，有一个corba客户端，用来联接CUSS平台的SMI接口；

步骤三：运行柜机管理系统，该系统有一个socket服务端，能够处理从代理程序发来的socket请求；

步骤四：所述代理程序向柜机管理系统发送socket连接请求，所述柜机管理服务器验证后，返回socket应答，双方的连接就通过了机场防火墙的验证；

步骤五：所述代理程序监测同柜机上的CUSS平台是否启动，如果启动就通知所述柜机管理系统，同时利用corba端口连接CUSS平台；

步骤六：所述柜机管理系统向代理程序发送转换成socket指令的SMI命令；

步骤七：所述代理程序把socket命令转成corba的SMI命令，发送给CUSS平台；

步骤八：所述代理程序把CUSS平台返回的corba命令处理结果，转换成socket命令，发送给所述柜机管理系统；

步骤九：所述柜机管理系统处理所述代理程序返回的调用结果；

步骤十：所述柜机管理系统也能够向所述代理程序发送其他类型的非CUSS命令，以实现升级和管理的其他功能；

其中，在步骤二中，socket客户端持续监测指定IP和端口的socket服务端是否启动，以判断柜机管理服务系统是否启动；corba客户端持续监测本机IP127.0.0.1端口20001端口是否启动，以判断CUSS平台是否启动。

2.根据权利要求1所述的防火墙穿透方法，其中，在步骤三中，根据步骤一中的socket通讯接口，所述柜机管理系统解析接口中的内容并处理；对于扩展命令类型的指令，根据指令内容不同能够有应答也能够无应答，但是对于login一定要有应答，以保证socket连接穿透防火墙；对于SMI命令，按顺序调用。

3.根据权利要求1所述的防火墙穿透方法，其中，在步骤四中，所述代理程序的连接请求采用socket命令中的login方法，所述代理程序发送的login命令中socket消息在消息头中包含柜机IP，组名，柜机名称，柜机登陆密码的信息；所述柜机管理系统把这些信息保存在数据库中进行验证；一旦通过所述柜机管理系统的验证，所述柜机管理系统返回登陆成功的应答。

4.根据权利要求1所述的防火墙穿透方法，其中，在步骤五中，所述代理程序监测同柜机上的CUSS平台是否启动，定时查询20001端口是否开放，如果开放就启动corba连接请求。

5.根据权利要求1所述的防火墙穿透方法，其中，在步骤六中，所发送的SMI命令按照CUSS标准。

6.根据权利要求1所述的防火墙穿透方法，其中，在步骤七中，所述代理程序把socket命令转成corba的SMI命令，所转换的SMI命令和CUSS标准的对象类型相对应。

7.根据权利要求1所述的防火墙穿透方法，其中，在步骤八中，所述代理程序所转换成的socket命令，和CUSS标准的对象类型相对应。

8.根据权利要求1所述的防火墙穿透方法，其中，在步骤九中，所述柜机管理系统会收到指令的返回，按照步骤一的对应关系，确定返回的具体方法，并根据参数类型和参数内容，解析返回的数据结构，并进行相应的处理；

具体逻辑为：

SMI命令处理：按照CUSS标准的规定，解析相关的数据信息，把平台和应用的状态记录在柜机管理系统的数据库，然后根据标准的要求返回相应的应答；

扩展的命令：收到login方法请求需要验证和判断柜机是否合法，并返回响应；收到getDirectory方法应答需要把数据保存到柜机管理系统的数据库，无需返回应答；收到logout方法请求，需要变更该柜机的注册状态，无需返回应答；

9.根据权利要求1所述的防火墙穿透方法，其中，在步骤十中，所述柜机管理系统也能够向代理程序发送批处理命令，由所述代理程序执行该批处理命令，由于批处理命令的内容由用户自定义，功能扩展性大，用以用来实现升级和管理功能。