CN104052670B - 一种通信方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供一种通信系统及方法，该通信系统包括交换机和IP(Internet Protocol：网络协议)地址转换装置。交换机将与多个具有相同的原IP地址的设备对应的端口分别配置于不同的VLAN(Virtual Local Area Network：虚拟局域网)内，使得多个设备分别具有不同的VLAN信息。IP地址转换装置在多个设备中的任一设备向主机发送数据报文时，根据原IP地址及任一设备具有的VLAN信息，生成任一设备的中间IP地址，并用于在主机向任一设备发送数据报文时，根据任一设备的中间IP地址，还原生成原IP地址及任一设备具有的VLAN信息，其中，多个设备的中间IP地址不同。

Description

一种通信方法及系统

技术领域

本发明涉及通信领域，尤其涉及一种主机与设备间的通信方法及系统。

背景技术

通信系统中，主机与设备常通过交换机进行通信。图1所示为通信系统100，包括交换机120，主机140，设备160及设备180。交换机120包括端口1-端口8。主机140、设备160及设备180分别通过端口4、2及7与交换机120相连。主机与设备160及180间依据IP(InternetProtocol：网络协议)地址等地址信息进行通信。若设备160与设备180具有相同的IP地址，当主机140意图向设备160发出访问指令时，就有可能错误地将该访问指令发送至设备180。

因此，需要研究开发出一种通信方法及系统克服上述缺陷。

发明内容

本发明实施例提供一种通信方法及系统，使得通信系统内的主机可同时与具有相同IP地址的设备建立正确的通信。

第一方面，本发明实施例提供一种通信系统，该通信系统包括：交换机，包括数个端口，用于通过所述端口连接主机与多个设备，所述多个设备具有相同的原IP地址，与所述多个设备对应的端口分别配置于不同的VLAN(Virtual Local Area Network：虚拟局域网)内使得所述多个设备具有不同的VLAN信息，与所述主机对应的端口支持所述主机同时与多个设备建立通信；及IP地址转换装置，用于在所述多个设备中的任一设备向所述主机发送数据报文时，根据所述原IP地址及所述任一设备具有的VLAN信息，生成所述任一设备的中间IP地址，所述主机根据所述任一设备的中间IP地址接收所述数据报文，并用于在所述主机向所述任一设备发送所述数据报文时，根据所述任一设备的中间IP地址，还原生成所述原IP地址及所述任一设备具有的VLAN信息，所述任一设备根据所述原IP地址及所述任一设备具有的VLAN信息接收所述数据报文，其中，所述多个设备的中间IP地址不同。

结合第一方面，在第一种实现方式下，所述交换机与所述IP地址转换装置集成为一个装置。

结合第一方面，在第二种实现方式下，所述主机与所述IP地址转换装置集成为一个装置。

结合第一方面、第一方面的第一种实现方式或者第一方面的第二种实现方式，在第三种实现方式下，所述任一设备向所述主机发送所述数据报文时，所述交换机在所述数据报文中根据所述任一设备的VLAN信息添加标志，所述IP地址转换装置根据所述原IP地址及所述标志，生成所述任一设备的中间IP地址；所述主机向所述任一设备发送所述数据报文时，所述IP地址转换装置根据所述任一设备的中间IP地址，还原生成所述原IP地址及所述标志。

结合第一方面的第三种实现方式，在第四种实现方式下，所述原IP地址，所述任一设备的中间IP地址及所述标志均为八位十六进制码，所述任一设备的中间IP地址的前四位由所述原IP地址的前四位确定，所述任一设备的中间IP地址的后四位由所述标志确定。

结合第一方面的第四种实现方式，在第五种实现方式下，所述任一设备的中间IP地址的前四位与所述原IP地址的前四位相同，所述任一设备的中间IP地址的第五位及第六位合为255除所述标志的后三位所得商加1的得数，所述任一设备的中间IP地址的第七位及第八位合为255除所述标志的后三位所得的余数。

第二方面，本发明实施例提供一种通信方法，该方法包括：连接主机与多个设备，所述多个设备具有相同的原IP地址，与所述多个设备对应的端口分别配置于不同的VLAN内使得所述多个设备具有不同的VLAN信息，与所述主机对应的端口支持所述主机同时与多个设备建立通信；及监测到所述多个设备中的任一设备向所述主机发送数据报文时，根据所述原IP地址及所述任一设备具有的VLAN信息，生成所述任一设备的中间IP地址，所述主机根据所述任一设备的中间IP地址接收所述数据报文，监测到所述主机向所述任一设备发送所述数据报文时，根据所述任一设备的中间IP地址，还原生成所述原IP地址及所述任一设备具有的VLAN信息，所述任一设备根据所述原IP地址及所述任一设备具有的VLAN信息接收所述数据报文，其中，所述多个设备的中间IP地址不同。

结合第二方面，在第一种实现方式下，所述根据所述原IP地址及所述任一设备具有的VLAN信息，生成所述任一设备的中间IP地址包括：所述交换机在所述数据报文中根据所述任一设备具有的VLAN信息添加标志，IP地址转换装置根据所述原IP地址及所述标志，生成所述任一设备的中间IP地址；所述根据所述任一设备的中间IP地址还原生成所述原IP地址及所述任一设备具有的VLAN信息包括：所述IP地址转换装置根据所述任一设备的中间IP地址，还原生成所述原IP地址及所述标志。

结合第二方面的第一种实现方式，在第二种实现方式下，所述原IP地址，所述任一设备的中间IP地址及所述标志为八位十六进制码，所述任一设备的中间IP地址的前四位由所述原IP地址的前四位确定，所述任一设备的中间IP地址的后四位由所述标志确定。

结合第二方面的第二种实现方式，在第三种实现方式下，所述任一设备的中间IP地址的前四位与所述原IP地址的前四位相同，所述任一设备的中间IP地址的第五位及第六位合为255除所述标志的后三位所得商加1的得数，所述任一设备的中间IP地址的第七位及第八位合为255除所述标志的后三位所得的余数。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是现有技术的通信系统的结构示意图；

图2是本发明的第一实施例的通信系统的结构示意图；

图3是本发明的第一实施例中IP地址转换示意图；

图4是本发明的第二实施例的通信方法流程示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一

图2是本发明第一实施例的通信系统的结构示意图200。

通信系统200包括交换机220，主机222，设备224、设备226及IP地址转换装置228。交换机220包括端口1-端口8。IP地址转换装置228、设备224及设备226分别通过端口4、2及7与交换机220相连。

交换机220配置端口2及端口7的VLAN属性，将端口2及与其相连的设备224配置于VLAN1内，并将端口7及与其相连的设备226配置于VLAN2内。交换机220配置端口4，使端口4支持与其对应的主机222及IP地址转换装置228同时与设备224及设备228建立通信。

设备224向主机222发送数据报文时，IP地址转换装置228根据设备224的原IP地址及设备224属于VLAN1的信息，生成设备224的中间IP地址，主机222根据设备224的中间IP地址接收数据报文。主机222向设备224发送数据报文时，IP地址转换装置228根据设备224的中间IP地址，还原生成设备224的原IP地址及设备224属于VLAN1的信息，设备224根据设备224属于VLAN1的信息及设备224的原IP地址接收数据报文。

类似地，设备226向主机222发送数据报文时，IP地址转换装置228根据设备226的原IP地址及设备226属于VLAN2的信息，生成设备226的中间IP地址，主机222根据设备226的中间IP地址接收数据报文。主机222向设备226发送数据报文时，IP地址转换装置228根据设备226的中间IP地址，还原生成设备226的原IP地址及设备226属于VLAN2的信息，设备226根据设备226属于VLAN2的信息及设备226的原IP地址接收数据报文。

本文中，原IP地址包括但不限于设备与主机连接后未经IP地址转换装置处理的，主机所识别出的设备的IP地址，中间IP地址包括但不限于根据原IP地址生成的不同于原IP地址的IP地址。

以如上方式建立通信，即使设备224与设备226具有相同的原IP地址，由于设备224与设备226分别属于不同的VLAN具有不同的VLAN信息，设备224与设备226会具有不同的中间IP地址。根据中间IP地址，设备224及226可与主机建立正确的通信关系。并且，主机222可同时与VLAN1内的设备224及VLAN2内的设备226建立通信，收发数据报文。

例如，设备224与设备226具有相同的原IP地址129.9.0.2。当设备224向主机222发送数据报文时，由于设备224属于VLAN1，IP地址转换装置228为设备224生成中间IP地址129.9.1.2，主机222接收来自中间IP地址129.9.1.2的数据报文。当设备226向主机222发送数据报文时，由于设备226属于VLAN2，IP地址转换装置228为设备226生成中间IP地址129.9.1.3，主机222接收来自中间IP地址129.9.1.3的数据报文。即，接收数据报文时，主机222不会混淆数据报文的发送设备。

至此，设备224与中间IP地址129.9.1.2以及设备226与中间IP地址129.9.1.3建立一一对应关系。当主机222向设备224发送数据报文时，IP地址转换装置228根据设备224的中间IP地址129.9.1.2，还原生成设备224的原IP地址129.9.0.2及设备224属于VLAN1的信息，依此，交换机220将数据报文发送至VLAN1内原IP地址为129.9.0.2的设备，即设备224。类似地，当主机222向设备226发送数据报文时，IP地址转换装置228根据设备226的中间IP地址129.9.1.3，还原生成设备226的原IP地址129.9.0.2及设备226属于VLAN2的信息，依此，交换机220将数据报文发送至VLAN2内原IP地址为129.9.0.2的设备，即设备226。

即，该通信系统内，交换机220包括端口1-8，用于通过端口1-8连接主机222与设备224及226，若设备224及226具有相同的原IP地址，则将设备224及设备226分别配置于VLAN1及VLAN2内使得设备224与设备226具有不同的VLAN信息，并配置与主机222对应的端口4，使其支持主机222同时与设备224及设备226建立通信。

IP地址转换装置228用于在设备224与设备226中的任一设备向主机222发送数据报文时，根据原IP地址及该任一设备具有的VLAN信息，生成该任一设备的中间IP地址，主机222根据该任一设备的中间IP地址接收数据报文，并用于在主机222向该任一设备发送数据报文时，根据该任一设备的中间IP地址，还原生成原IP地址及该任一设备的VLAN信息，该任一设备根据原IP地址及该任一设备的VLAN信息接收数据报文。

以如上方式建立通信，即使设备224与设备226具有相同的原IP地址，将设备224与设备226配置于不同VLAN得到不同的中间IP地址后，设备224及226仍可与主机建立正确的通信关系。并且，主机222可同时与设备224及设备226建立通信。

在一个实施例中，由于刚刚完成同一型号的设备224与设备226的生产制造过程，还未对其进行出厂前参数设置，故设备224与设备226具有相同的原IP地址。

在一个实施例中，交换机220与IP地址转换装置228集成为一个装置。在另一个实施例中，主机222与IP地址转换装置228集成为一个装置。

如图3所示，在一个实施例中，原IP地址与中间IP地址间的转换过程如下：

在设备224向主机222发送数据报文的上行数据处理过程中，交换机220在数据报文中根据设备224具有的VLAN信息添加标志，IP地址转换装置228根据原IP地址及标志，生成中间IP地址并在数据报文中删掉标志，主机222根据生成的中间IP地址接收数据报文；在主机222向设备224发送数据报文的下行数据处理过程中，IP地址转换装置228根据中间IP地址还原生成原IP地址及标志，交换机220识别标志后确定将数据报文发送至与标志对应的VLAN1内的设备，然后交换机220删除标志，并根据原IP地址将删除了标志的数据报文发送至VLAN1内的设备224，相应地，即，设备224根据原IP地址及标志接收数据报文。

设备226与主机222间有类似的上下行数据处理过程。

图3中302、304及306分别为包含原IP地址、原IP地址和标志以及中间IP地址的数据报文。在一个实施例中，原IP地址，中间IP地址及标志均为八位十六进制码。例如，如图3所示，原IP地址为81090008，标志为81000001，中间IP地址为81090101。其中，中间IP地址的前四位由原IP地址的前四位确定，中间IP地址的后四位由标志确定。

更进一步地，中间IP地址的前四位与原IP地址的前四位相同，即，中间IP地址的前四位“8109”与原IP地址的前四位“8109”相同，中间IP地址的第五位及第六位合为255除标志的后三位所得商加1的得数，即，255除标志的后三位“001”的商为0，0加1得1，“01”即为中间IP地址的第五位及第六位，中间IP地址的第七位及第八位合为255除标志的后三位后所得的余数，即，255除标志的后三位“001”后得到余数1，因此，“01”即为IP地址的第七位及第八位。本文中，“255”为十进制。

下面对本发明与上述实施例一的系统对应的方法进行详细说明。

实施例二

图4所示是本发明的通信方法的第二实施例流程图400。

具体地，本实施例的方法包括：

S402：连接主机与多个设备，多个设备具有相同的原IP地址，将与多个设备对应的端口分别配置于不同的VLAN内使得多个设备具有不同的VLAN信息，并将与主机对应的端口配置为支持主机同时与多个设备建立通信。

S404：监测到多个设备中的任一设备向主机发送数据报文时，根据原IP地址及任一设备具有的VLAN信息，生成任一设备的中间IP地址，主机根据任一设备的中间IP地址接收数据报文，监测到主机向任一设备发送所述数据报文时，根据任一设备的中间IP地址，还原生成原IP地址及任一设备具有的VLAN信息，任一设备根据原IP地址及任一设备具有的VLAN信息接收数据报文，其中，多个设备的中间IP地址不同。

以如上方式建立通信，即使设备具有相同的原IP地址，将具有相同原IP地址的设备配置于不同VLAN得到不同的中间IP地址后，具有相同I原P地址的设备仍可与主机建立正确的通信关系。并且，主机可同时与具有相同原IP地址的各个设备建立通信。

在一个实施例中，根据原IP地址及任一设备具有的VLAN信息，生成任一设备的中间IP地址包括：交换机在数据报文中根据任一设备具有的VLAN信息添加标志，IP地址转换装置根据原IP地址及标志，生成任一设备的中间IP地址；根据任一设备的中间IP地址还原生成原IP地址及任一设备具有的VLAN信息包括：IP地址转换装置根据任一设备的中间IP地址，还原生成原IP地址及标志。

在一个实施例中，原IP地址，中间IP地址及标志均为八位十六进制码，中间IP地址的前四位由原IP地址的前四位确定，中间IP地址的后四位由标志确定。更进一步地，在一个实施例中，中间IP地址的前四位与原IP地址的前四位相同，中间IP地址的第五位及第六位合为255除标志的后三位所得商加1的得数，中间IP地址的第七位及第八位合为255除标志的后三位所得的余数。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-Only Memory，ROM)或随机存储记忆体(Random AccessMemory，RAM)等。

以上所揭露的仅为本发明较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。

Claims (6)

1.一种通信系统，其特征在于，包括：

交换机，包括数个端口，用于通过所述端口连接主机与多个设备，所述多个设备具有相同的原IP地址，与所述多个设备对应的端口分别配置于不同的VLAN(Virtual Local AreaNetwork：虚拟局域网)内使得所述多个设备具有不同的VLAN信息，与所述主机对应的端口支持所述主机同时与多个设备建立通信；及

IP(Internet Protocol：网络协议)地址转换装置，用于在所述多个设备中的任一设备向所述主机发送数据报文时，根据所述原IP地址及所述任一设备具有的VLAN信息，生成所述任一设备的中间IP地址，所述主机根据所述任一设备的中间IP地址接收所述数据报文，并用于在所述主机向所述任一设备发送所述数据报文时，根据所述任一设备的中间IP地址，还原生成所述原IP地址及所述任一设备具有的VLAN信息，所述任一设备根据所述原IP地址及所述任一设备具有的VLAN信息接收所述数据报文，其中，所述多个设备的中间IP地址不同；

其中，所述IP地址转换装置，还用于在所述多个设备中的任一设备向所述主机发送所述数据报文时，所述交换机在所述数据报文中根据所述任一设备的VLAN信息添加标志，所述IP地址转换装置根据所述原IP地址及所述标志，生成所述任一设备的中间IP地址；所述主机向所述任一设备发送所述数据报文时，所述IP地址转换装置根据所述任一设备的中间IP地址，还原生成所述原IP地址及所述标志；

所述原IP地址，所述任一设备的中间IP地址及所述标志均为八位十六进制码，所述任一设备的中间IP地址的前四位由所述原IP地址的前四位确定，所述任一设备的中间IP地址的后四位由所述标志确定。

2.如权利要求1所述的通信系统，其特征在于，所述交换机与所述IP地址转换装置集成为一个装置。

3.如权利要求1所述的通信系统，其特征在于，所述主机与所述IP地址转换装置集成为一个装置。

4.如权利要求1所述的通信系统，其特征在于，所述任一设备的中间IP地址的前四位与所述原IP地址的前四位相同，所述任一设备的中间IP地址的第五位及第六位合为255除所述标志的后三位所得商加1的得数，所述任一设备的中间IP地址的第七位及第八位合为255除所述标志的后三位所得的余数。

5.一种通信方法，其特征在于，包括：

连接主机与多个设备，所述多个设备具有相同的原IP地址，将与所述多个设备对应的端口分别配置于不同的VLAN内使得所述多个设备具有不同的VLAN信息，并使与所述主机对应的端口支持所述主机同时与多个设备建立通信；及

监测到所述多个设备中的任一设备向所述主机发送数据报文时，根据所述原IP地址及所述任一设备具有的VLAN信息，生成所述任一设备的中间IP地址，所述主机根据所述任一设备的中间IP地址接收所述数据报文，监测到所述主机向所述任一设备发送所述数据报文时，根据所述任一设备的中间IP地址，还原生成所述原IP地址及所述任一设备具有的VLAN信息，所述任一设备根据所述原IP地址及所述任一设备具有的VLAN信息接收所述数据报文，其中，所述多个设备的中间IP地址不同；

其中，所述根据所述原IP地址及所述任一设备具有的VLAN信息，生成所述任一设备的中间IP地址包括：交换机在所述数据报文中根据所述任一设备具有的VLAN信息添加标志，IP地址转换装置根据所述原IP地址及所述标志，生成所述任一设备的中间IP地址；

所述根据所述任一设备的中间IP地址还原生成所述原IP地址及所述任一设备具有的VLAN信息包括：所述IP地址转换装置根据所述任一设备的中间IP地址，还原生成所述原IP地址及所述标志；

所述原IP地址，所述任一设备的中间IP地址及所述标志为八位十六进制码，所述任一设备的中间IP地址的前四位由所述原IP地址的前四位确定，所述任一设备的中间IP地址的后四位由所述标志确定。

6.如权利要求5所述的通信方法，其特征在于，所述任一设备的中间IP地址的前四位与所述原IP地址的前四位相同，所述任一设备的中间IP地址的第五位及第六位合为255除所述标志的后三位所得商加1的得数，所述任一设备的中间IP地址的第七位及第八位合为255除所述标志的后三位所得的余数。