CN104618214B - 构建局域网进行信息传输的方法及系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了构建局域网进行信息传输的方法及系统，其中，该方法包括：第二终端上虚拟出虚拟网卡；将第一终端用A表示，第二终端用B表示；将虚拟网卡的IP地址用IPVB表示，IPVB为与A同在一个局域网内的不存在的虚拟IP地址；该方法包括：第二终端和第一终端之间建立传输控制协议TCP连接；第二终端从TCP连接接收来自第一终端的数据包；第二终端将接收的数据包发送给虚拟网卡。本发明方案能够实现跨路由构建虚拟局域网来进行数据传输，且其实现方式简便，无需额外的设备支持。

Description

构建局域网进行信息传输的方法及系统
技术领域
本发明涉及网络信息技术，尤其涉及构建局域网进行信息传输的方法及系统。
背景技术
目前，在局域网内进行数据包传播时，数据包将传递到路由器，由路由器传递给本局域网内的其他终端；如果目的地址为外网，则路由器将丢弃数据包。这就导致了不在同一局域网内的两个终端无法进行广播通信。
目前能够解决这个问题的实现方式中，要么需要设备的支持，要么有复杂的实现和配置方式。
发明内容
本发明提供了一种构建局域网进行信息传输的方法，该方法能够实现跨路由构建虚拟局域网来进行数据传输，且其实现方式简便，无需额外的设备支持。
本发明提供了一种构建局域网进行信息传输的系统，该系统能能够实现跨路由构建虚拟局域网来进行数据传输，且其实现方式简便，无需额外的设备支持。
一种构建局域网进行信息传输的方法，第一终端处于第一局域网内，第二终端处于第一局域网外，第二终端上虚拟出虚拟网卡；将第一终端用A表示，第二终端用B表示；将虚拟网卡的IP地址用IPVB表示，IPVB为与A同在一个局域网内的不存在的虚拟IP地址；该方法包括：
第二终端和第一终端之间建立传输控制协议TCP连接；
第二终端从TCP连接接收来自第一终端的数据包；
第二终端将接收的数据包发送给虚拟网卡。
一种构建局域网进行信息传输的系统，该系统包括第一终端和第二终端，第一终端处于第一局域网内，第二终端处于第一局域网外；所述第二终端包括虚拟单元和第二传输处理单元；
所述虚拟单元，虚拟出虚拟网卡；
将第一终端用A表示，第二终端用B表示；将虚拟网卡的IP地址用IPVB表示，IPVB为与A同在一个局域网内的不存在的虚拟IP地址；
所述第二传输处理单元，与第一终端之间建立传输控制协议TCP连接，从TCP连接接收来自第一终端的数据包，将数据包发送给虚拟网卡。
从上述方案可以看出，本发明中，第二终端上虚拟出虚拟网卡；将第一终端用A表示，第二终端用B表示，将第一终端的媒体访问控制MAC地址用MACA表示，将第二终端的MAC地址用MACB表示；将虚拟网卡的IP地址用IPVB表示，IPVB为与A同在一个局域网内的不存在的虚拟IP地址。需要进行信息传输时，第二终端和第一终端之间建立传输控制协议TCP连接；第二终端从TCP连接接收来自第一终端的数据包，将数据包发送给虚拟网卡。采用本发明方案，实现了跨路由构建虚拟局域网，并基于构建的虚拟局域网进行数据传输，其实现方式简便，也无需额外的设备支持。
附图说明
图1为本发明构建局域网进行信息传输的方法示意性流程图；
图2为本发明构建局域网进行信息传输的系统结构示意图；
图3为本发明构建局域网进行信息传输的网络应用环境示意图实例。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明进一步详细说明。
本发明采用在终端虚拟出虚拟网卡的方式构建虚拟局域网，并基于构建的虚拟局域网进行数据传输。参见图1，为本发明构建局域网进行信息传输的方法示意性流程图：
将进行信息传输的两个终端用第一终端和第二终端表示，第一终端处于第一局域网内，第二终端处于第一局域网外。将第一终端用A表示，第二终端用B表示，将第一终端的媒体访问控制(MAC，Media Access Control)地址用MACA表示，将第二终端的MAC地址用MACB表示；将虚拟网卡的IP地址用IPVB表示，IPVB为与A同在一个局域网内的不存在的虚拟IP地址。
而后，便可采用如下流程在设置了虚拟网卡的虚拟局域网内进行信息传输：
步骤101，第一终端和第二终端之间建立传输控制协议传输控制协议(TCP，Transmission Control Protocol)连接。
步骤102，第二终端从TCP连接接收来自第一终端的数据包。
步骤103，第二终端将接收的数据包发送给虚拟网卡。
本发明在第二终端上虚拟出虚拟网卡；需要进行信息传输时，第二终端和第一终端之间建立TCP连接；第二终端从TCP连接接收来自第一终端的数据包，将数据包发送给虚拟网卡，使得虚拟网卡认为该接口处于第一终端所在的局域网内。
至此，完成了基于构建的虚拟局域网进行数据传输，其实现方式简便，也无需额外的设备支持。
进一步地，当第二终端需要向第一终端发送数据包时，本发明方案还包括：
第二终端对数据包进行封装，得到封装后的数据包；
第二终端的虚拟网卡根据目的地址MACA，将封装后的数据包通过TCP连接发送给目的地。
并且，第一终端也可通过TCP向第二终端发送数据包，具体地：
第一终端对数据包进行封装，得到封装后的数据包；将封装后的数据包通过TCP连接发送给第二终端。
第一终端向第二终端发送数据包的情形有多种，下面进行举例说明：
情形一、
第一终端从第一局域网接收到广播帧，对数据包进行封装，得到封装后的数据包；将封装后的数据包通过TCP连接发送给第二终端。
情形二、
第一终端向目的地址MACB发送的单播帧时，对数据包进行封装，得到封装后的数据包；根据目的地址MACB，将封装后的数据包通过TCP连接发送给目的地。
情形三、
第一终端向本局域网发送广播帧时，对数据包进行封装，得到封装后的数据包；将封装后的数据包通过TCP连接发送给第二终端。
情形四、
第一终端从第一局域网接收到的目的地址为MACB的单播帧时，对数据包进行封装，得到封装后的数据包；根据目的地址MACB，将封装后的数据包通过TCP连接发送给目的地。
第一局域网内的其他终端在本局域网内发送数据包，假设向第二终端发送单播帧，交换机在本局域网内没有找到关于第二终端的地址MACB，则交换机将该单播帧在本局域网内进行广播，第一种终端接收到目的地址为MACB的单播帧时，便进行数据处理并通过TCP连接转发给第二终端。交换机学习到目的地址为MACB的数据包从第一终端进行发送，之后便可不再进行广播而直接发送给第一终端进行转发。
与第二终端类似地，第一终端从TCP接收来自第二终端的数据包。之后，第一终端对接收到的数据包进行转发；根据不同的数据接收情况，采用不同的转发方式；下面进行例举说明：
情形一、
第一终端从TCP接收到发向第一局域网且源地址为MACB的单播帧，则将该单播帧发向第一局域网。
情形二、
第一终端从TCP接收到发向第一局域网且源地址为MACB的广播帧，则将该广播帧发向第一局域网。
情形三、
第一终端从TCP连接接收到源地址为MACB、目的地址为MACA的单播帧，将该单播帧发向自己。
参见图2，为本发明构建局域网进行信息传输的系统结构示意图，该系统包括第一终端和第二终端，第一终端处于第一局域网内，第二终端处于第一局域网外；其特征在于，所述第二终端包括虚拟单元和第二传输处理单元；
所述虚拟单元，虚拟出虚拟网卡；
将第一终端用A表示，第二终端用B表示，将第一终端的媒体访问控制MAC地址用MACA表示，将第二终端的MAC地址用MACB表示；将虚拟网卡的IP地址用IPVB表示，IPVB为与A同在一个局域网内的不存在的虚拟IP地址；
所述第二传输处理单元，与第一终端之间建立传输控制协议TCP连接，从TCP连接接收来自第一终端的数据包，将数据包发送给虚拟网卡。
较佳地，所述第二传输处理单元，对数据包进行封装，得到封装后的数据包，发送给虚拟网卡；
所述虚拟网卡，根据目的地址MACA，将封装后的数据包通过TCP连接发送给目的地。
较佳地，所述第一终端包括第一传输处理单元，对数据包进行封装，得到封装后的数据包；将封装后的数据包通过TCP连接发送给第二终端。
较佳地，第一传输处理单元进行封装的数据包包括：第一终端从第一局域网接收到的广播帧，或者，第一终端向目的地址MACB发送的单播帧，或者，第一终端向第一局域网发送的广播帧，或者，第一终端从第一局域网接收到的目的地址为MACB的单播帧。
较佳地，所述第一终端包括第一传输处理单元，从TCP接收到第二终端发送的数据包，并对数据包进行转发。
较佳地，所述第一传输处理单元从TCP接收到发向第一局域网且源地址为MACB的单播帧，则将该单播帧发向第一局域网；或者，所述第一传输处理单元从TCP接收到发向第一局域网且源地址为MACB的广播帧，则将该广播帧发向第一局域网；或者，所述第一传输处理单元从TCP连接接收到源地址为MACB、目的地址为MACA的单播帧，将该单播帧发向自己。
下面通过图3所示的网络应用环境实例，对本发明构建局域网进行信息传输的方案进行实例说明。
该实例中，有A、B两台PC，两个交换机，C为网关路由器，A处于一个局域网(LAN，Local Area Network)内，E为该局域网内的另一终端，C为A所在的LAN的网关路由，使用了网络地址转换(NAT，Network Address Translation)协议进行内外网交互，B拥有外网IP。A的内网IP为IPA，B的外网IP为IPB，C上A所接入端口的IP为IPC内，C上广域网(WAN，Wide AreaNetwork)口IP为IPC外。将第一终端用A表示，第二终端用B表示，将第一终端的MAC地址用MACA表示，将第二终端的MAC地址用MACB表示；将虚拟网卡的IP地址用IPVB表示，IPVB为与A同在一个局域网内的不存在的虚拟IP地址。
PCA和PCB建立TCP连接，同时在B上虚拟出一个虚拟网卡，将虚拟网卡的IP地址用IPVB表示，IPVB为与A同在一个局域网内的不存在的虚拟IP地址，且默认网关地址和子网掩码配置成与A相同。在终端上虚拟出虚拟网卡，为已有技术，这里不多赘述。
PCA和PCB建立TCP连接，PCB上虚拟一张网卡，该网卡相当于处在PCA所在的LAN中的PCB接口。PCA全权负责LAN与PCB、PCA与PCB的通信，相当于PCA是LAN和PCB通信的中间代理。
对于图3的网络应用环境中运行以下流程：
1、A和B建立TCP连接；
2、B上虚拟出一张网卡，该网卡IP设置为IPVB(与IPA在同一网段)，默认网关地址和子网掩码配置成与A相同。
3、A上循环执行一个过程，该过程包括：
(1)若A向MACB发出单播帧，则A通过TCP连接将该帧发送至B；
(2)若A从TCP连接收到B发向MACA的单播帧，则A将该单播帧发向A自己，使得A认为该帧是从MACB发来的单播帧；
(3)若A从TCP连接收到B发向LAN的单播帧，则A将该单播帧发向LAN；
(4)若A从LAN收到发向MACB的单播帧，则A通过TCP连接将该单播帧发送至B；
(5)若A从LAN收到广播帧，则A通过TCP连接将该广播帧发送至B；
(6)若A向LAN发出广播帧，则A通过TCP连接将该广播帧发送至B；
(7)若A从TCP连接收到B发向LAN的广播帧，则A将该广播帧发向LAN。
4、B上循环执行一个过程，该过程包括：
(1)将所有从TCP连接收到帧(单播帧和广播帧)发向自身的虚拟网卡，使得虚拟网卡认为该接口处在同A所在的LAN内；
(2)将所有从虚拟网卡发出的数据进行封装，通过TCP连接发送给A。
采用上述方案，通过数据链路层实现数据传输，所以PCB能访问到PCA的LAN内所有其他PC，就像PCB处于PCA所在LAN内，PCB同PCA以及LAN内所有PC处在同一广播域。其实现简单，不需要设备支持。
下面再给出一个实践应用中的举例：
甲用户PC处于局域网内，乙用户PC拥有外网IP。甲用户局域网内有共享资源，但是仅允许局域网用户访问，若甲用户希望让乙用户PC访问该共享资源，可通过本发明提供的方案，将乙用户PC虚拟在甲用户PC的LAN内，进行共享资源的访问。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。

Claims (10)

1.一种构建局域网进行信息传输的方法，第一终端处于第一局域网内，第二终端处于第一局域网外，其特征在于，第二终端上虚拟出虚拟网卡；将第一终端用A表示，第二终端用B表示；将虚拟网卡的IP地址用IPVB表示，IPVB为与A同在一个局域网内的不存在的虚拟IP地址；该方法包括：
第二终端和第一终端之间建立传输控制协议TCP连接；
第二终端从TCP连接接收来自第一终端的数据包；
第二终端将接收的数据包发送给虚拟网卡，使得虚拟网卡认为接收数据包的接口处于第一终端所在的局域网内；
将第二终端的媒体访问控制MAC地址用MACB表示，该方法还包括：
第一终端对数据包进行封装，得到封装后的数据包；将封装后的数据包通过TCP连接发送给第二终端。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，第一终端的媒体访问控制MAC地址用MACA表示，该方法还包括：
第二终端对数据包进行封装，得到封装后的数据包；
第二终端的虚拟网卡根据目的地址MACA，将封装后的数据包通过TCP连接发送给目的地。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，第一终端进行封装的数据包包括：第一终端从第一局域网接收到的广播帧，或者，第一终端向目的地址MACB发送的单播帧，或者，第一终端向第一局域网发送的广播帧，或者，第一终端从第一局域网接收到的目的地址为MACB的单播帧。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，该方法还包括：
第一终端从TCP连接接收到第二终端发送的数据包，并对数据包进行转发。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，将第一终端的媒体访问控制MAC地址用MACA表示，将第二终端的MAC地址用MACB表示，所述第一终端从TCP连接接收到来自第二终端的数据包，并对数据包进行转发，具体包括：
第一终端从TCP连接接收到发向第一局域网且源地址为MACB的单播帧，则将该单播帧发向第一局域网；或者，
第一终端从TCP连接接收到发向第一局域网且源地址为MACB的广播帧，则将该广播帧发向第一局域网；或者，
第一终端从TCP连接接收到源地址为MACB、目的地址为MACA的单播帧，将该单播帧发向自己。
6.一种构建局域网进行信息传输的系统，该系统包括第一终端和第二终端，第一终端处于第一局域网内，第二终端处于第一局域网外；其特征在于，所述第二终端包括虚拟单元和第二传输处理单元；
所述虚拟单元，虚拟出虚拟网卡；
将第一终端用A表示，第二终端用B表示；将虚拟网卡的IP地址用IPVB表示，IPVB为与A同在一个局域网内的不存在的虚拟IP地址；
所述第二传输处理单元，与第一终端之间建立传输控制协议TCP连接，从TCP连接接收来自第一终端的数据包，将数据包发送给虚拟网卡，使得虚拟网卡认为接收数据包的接口处于第一终端所在的局域网内；
将第二终端的媒体访问控制MAC地址用MACB表示，所述第一终端包括第一传输处理单元，对数据包进行封装，得到封装后的数据包；将封装后的数据包通过TCP连接发送给第二终端。
7.如权利要求6所述的系统，其特征在于，将第一终端的媒体访问控制MAC地址用MACA表示；所述第二传输处理单元，对数据包进行封装，得到封装后的数据包，发送给虚拟网卡；
所述虚拟网卡，根据目的地址MACA，将封装后的数据包通过TCP连接发送给目的地。
8.如权利要求6所述的系统，其特征在于，第一传输处理单元进行封装的数据包包括：第一终端从第一局域网接收到的广播帧，或者，第一终端向目的地址MACB发送的单播帧，或者，第一终端从第一局域网接收到的目的地址为MACB的单播帧。
9.如权利要求6所述的系统，其特征在于，所述第一终端包括第一传输处理单元，从TCP连接接收到第二终端发送的数据包，并对数据包进行转发。
10.如权利要求9所述的系统，其特征在于，将第一终端的媒体访问控制MAC地址用MACA表示，将第二终端的MAC地址用MACB表示；所述第一传输处理单元从TCP连接接收到发向第一局域网且源地址为MACB的单播帧，则将该单播帧发向第一局域网；或者，所述第一传输处理单元从TCP连接接收到发向第一局域网且源地址为MACB的广播帧，则将该广播帧发向第一局域网；或者，所述第一传输处理单元从TCP连接接收到源地址为MACB、目的地址为MACA的单播帧，将该单播帧发向自己。
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