CN104639418B - 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：第一终端上虚拟出关于第二终端的虚拟机，第二终端上虚拟出关于第一终端的虚拟机；第一终端和第二终端之间建立TCP连接；第一终端向第二终端虚拟机发送数据包时，在第一映射关系中查找出与目的地址IPVB对应的地址IPVA，将源地址修改为查找出的IPVA，在第二映射关系中查找出与目的地址IPVB对应的地址IPB，将目的地址修改为IPB；第一终端对数据包进行封装，得到封装后的数据包；根据目的地址IPB，将封装后的数据包通过TCP连接发送给目的地。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，第一终端上虚拟出关于第二终端的虚拟机，表示为第二终端虚拟机，第二终端上虚拟出关于第一终端的虚拟机，表示为第一终端虚拟机；将第一终端用A表示，第二终端用B表示，将第二终端虚拟机用VB表示，将第一终端虚拟机用VA表示；将第一终端的IP地址用IPA表示，将第二终端的IP地址用IPB表示；将第一终端虚拟机的IP地址用IPVA表示，IPVA为与B同在一个局域网内的不存在的虚拟IP地址，将第二终端虚拟机的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；第一终端内保存关于第二终端虚拟机的映射关系，包括IPVB与IPVA之间的第一映射关系，以及IPVB与IPB之间的第二映射关系；该方法包括：
第一终端和第二终端之间建立传输控制协议TCP连接；
第一终端向第一局域网内的第二终端虚拟机发送数据包时，在第一映射关系中查找出与目的地址IPVB对应的地址IPVA，将源地址修改为查找出的IPVA，在第二映射关系中查找出与目的地址IPVB对应的地址IPB，将目的地址修改为IPB；
第一终端对数据包进行封装，得到封装后的数据包；根据目的地址IPB，将封装后的数据包通过TCP连接发送给目的地。
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；第一终端包括第一虚拟单元和第一传输处理单元，所述第二终端包括第二虚拟单元；
所述第一虚拟单元，虚拟出关于第二终端的虚拟机，表示为第二终端虚拟机；
所述第二虚拟单元，虚拟出关于第一终端的虚拟机，表示为第一终端虚拟机；
将第一终端用A表示，第二终端用B表示，将第二终端虚拟机用VB表示，将第一终端虚拟机用VA表示；将第一终端的IP地址用IPA表示，将第二终端的IP地址用IPB表示；将第一终端虚拟机的IP地址用IPVA表示，IPVA为与B同在一个局域网内的不存在的虚拟IP地址，将第二终端虚拟机的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；
所述第一虚拟单元还保存关于第二终端虚拟机的映射关系，包括IPVB与IPVA之间的第一映射关系，以及IPVB与IPB之间的第二映射关系；
所述第一传输处理单元，与第二终端之间建立传输控制协议TCP连接；所述第一传输处理单元向第一局域网内的第二终端虚拟机发送数据包时，在第一映射关系中查找出与目的地址IPVB对应的地址IPVA，将源地址修改为查找出的IPVA，在第二映射关系中查找出与目的地址IPVB对应的地址IPB，将目的地址修改为IPB；对数据包进行封装，得到封装后的数据包；根据目的地址IPB，将封装后的数据包通过TCP连接发送给目的地。
从上述方案可以看出，本发明中，在第一终端上虚拟出关于第二终端的虚拟机，表示为第二终端虚拟机，在第二终端上虚拟出关于第一终端的虚拟机，表示为第一终端虚拟机；第一终端内保存关于第二终端虚拟机的映射关系，包括IPVB与IPVA之间的第一映射关系，以及IPVB与IPB之间的第二映射关系。需要进行信息传输时，第一终端和第二终端之间建立传输控制协议TCP连接；第一终端向第一局域网内的第二终端虚拟机发送数据包时，在第一映射关系中查找出与目的地址IPVB对应的地址IPVA，将源地址修改为查找出的IPVA，在第二映射关系中查找出与目的地址IPVB对应的地址IPB，将目的地址修改为IPB；第一终端对数据包进行封装，得到封装后的数据包；根据目的地址IPB，将封装后的数据包通过TCP连接发送给目的地。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机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。第一终端上虚拟出关于第二终端的虚拟机，表示为第二终端虚拟机，第二终端上虚拟出关于第一终端的虚拟机，表示为第一终端虚拟机；将第一终端用A表示，第二终端用B表示，将第二终端虚拟机用VB表示，将第一终端虚拟机用VA表示；将第一终端的IP地址用IPA表示，将第二终端的IP地址用IPB表示；将第一终端虚拟机的IP地址用IPVA表示，IPVA为与B同在一个局域网内的不存在的虚拟IP地址，将第二终端虚拟机的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。第一终端内还保存关于第二终端虚拟机的映射关系，包括IPVB与IPVA之间的第一映射关系，以及IPVB与IPB之间的第二映射关系。
而后，便可采用如下流程在设置了虚拟机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，第一终端向第一局域网内的第二终端虚拟机发送数据包时，在第一映射关系中查找出与目的地址IPVB对应的地址IPVA，将源地址修改为查找出的IPVA，在第二映射关系中查找出与目的地址IPVB对应的地址IPB，将目的地址修改为IPB。
第一终端可单独向第一局域网内的第二终端虚拟机发送数据包，也可以通过在第一局域网内进行广播的方式向第二终端虚拟机发送数据包，此时发送的数据包为广播包。
第一终端向第一局域网内的第二终端虚拟机发送数据包，其源地址IPA，目的地址为IPVB；而第二终端虚拟机实际对应的是第二终端，相应地，需要对其进行地址转换。
步骤103，第一终端对数据包进行封装，得到封装后的数据包；根据目的地址IPB，将封装后的数据包通过TCP连接发送给目的地。
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，本发明方案还包括：
第一终端从TCP连接接收数据包，对数据包进行解析，判断源地址是否为第二终端虚拟机的IP地址IPVB，如果是，则将数据包发送给第一终端自己。
第二终端也可在其构建的虚拟局域网内进行数据传输，具体地，第二终端内保存关于第一终端虚拟机的映射关系，包括IPVA与IPVB之间的第三映射关系，以及IPVA与IPA之间的第四映射关系；该方法还包括：
第二终端向本局域网内的第一终端虚拟机发送数据包时，在第三映射关系中查找出与目的地址IPVA对应的地址IPVB，将源地址修改为查找出的IPVB，在第四映射关系中查找出与目的地址IPVA对应的第二终端地址IPA，将目的地址修改为IPA；
第二终端对数据包进行封装，得到封装后的数据包；根据目的地址IPA，将封装后的数据包通过TCP连接发送给目的地。
第二终端可单独向本局域网内的第一终端虚拟机发送数据包，也可以通过在本局域网内进行广播的方式向第一终端虚拟机发送数据包，此时发送的数据包为广播包。
第二终端向本局域网内的第一终端虚拟机发送数据包，其源地址IPB，目的地址为IPVA；而第一终端虚拟机实际对应的是第一终端，相应地，需要对其进行地址转换。
进一步地，该方法还包括：第二终端从TCP连接接收数据包，对数据包进行解析，判断源地址是否为第一终端虚拟机的IP地址，如果是，则将数据包发送给第二终端自己。
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，第一终端包括第一虚拟单元和第一传输处理单元，所述第二终端包括第二虚拟单元；
所述第一虚拟单元，虚拟出关于第二终端的虚拟机，表示为第二终端虚拟机；
所述第二虚拟单元，虚拟出关于第一终端的虚拟机，表示为第一终端虚拟机；
将第一终端用A表示，第二终端用B表示，将第二终端虚拟机用VB表示，将第一终端虚拟机用VA表示；将第一终端的IP地址用IPA表示，将第二终端的IP地址用IPB表示；将第一终端虚拟机的IP地址用IPVA表示，IPVA为与B同在一个局域网内的不存在的虚拟IP地址，将第二终端虚拟机的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；
所述第一虚拟单元还保存关于第二终端虚拟机的映射关系，包括IPVB与IPVA之间的第一映射关系，以及IPVB与IPB之间的第二映射关系；
所述第一传输处理单元，与第二终端之间建立传输控制协议TCP连接；所述第一传输处理单元向第一局域网内的第二终端虚拟机发送数据包时，在第一映射关系中查找出与目的地址IPVB对应的地址IPVA，将源地址修改为查找出的IPVA，在第二映射关系中查找出与目的地址IPVB对应的地址IPB，将目的地址修改为IPB；对数据包进行封装，得到封装后的数据包；根据目的地址IPB，将封装后的数据包通过TCP连接发送给目的地。
较佳地，所述第一传输处理单元，还从TCP连接接收数据包，对数据包进行解析，判断源地址是否为第二终端虚拟机的IP地址IPVB，如果是，则将数据包发送给第一终端自己。
较佳地，所述第二虚拟单元，还保存关于第一终端虚拟机的映射关系，包括IPVA与IPVB之间的第三映射关系，以及IPVA与IPA之间的第四映射关系；
所述第二终端包括第二传输处理单元，向本局域网内的第一终端虚拟机发送数据包时，在第三映射关系中查找出与目的地址IPVA对应的地址IPVB，将源地址修改为查找出的IPVB，在第四映射关系中查找出与目的地址IPVA对应的第二终端地址IPA，将目的地址修改为IPA；对数据包进行封装，得到封装后的数据包；根据目的地址IPA，将封装后的数据包通过TCP连接发送给目的地。
较佳地，所述第二传输处理单元，从TCP连接接收数据包，对数据包进行解析，判断源地址是否为第一终端虚拟机的IP地址，如果是，则将数据包发送给第二终端自己。
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，C为网关路由器，A处于一个局域网(LAN，Local AreaNetwork)内，C为A所在的LAN的网关路由，使用了网络地址转换(NAT，Network AddressTranslation)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 Area Network)口IP为IPC外。IPVB为与A同在一个LAN内的一个不存在的虚拟IP地址，与A在同一网段。IPVA为与B同在一个LAN内的一个不存在的虚拟IP地址，与B在同一网段。图3的网络应用环境中，PCB拥有外网IP，PCVB实际不存在，为PCA上用来代表PCB的虚拟PC，PCVA实际不存在，为PCB上用来代表PCA的虚拟PC；交换机1可选，交换机2实际不存在，为PCB上用来表示与PCVA处于同一广播域。
PCA和PCB建立TCP连接，同时在A上虚拟出一个虚拟PC，表示为PCVB，用以代表B；B上也虚拟出一个虚拟PC，表示为PCVA，用以代表A。在终端上虚拟出虚拟机，为已有技术，这里不多赘述。当A向该PCVB发出数据包时，A将数据截获，并做相应IP地址的修改，通过TCP连接发送至B；当B从TCP连接收到数据包时，即认为数据包是从PCVA发来的。当B向PCVA发出数据包时，B将数据包截获，并做相应IP地址的修改，通过TCP连接发送至A；当A从TCP连接收到数据包时，即认为数据包是从PCVB发来的。PCA认为自己在与PCVB通信，而PCB认为自己在与PCVA通信，而实际通信数据在TCP连接内传输。
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、A上循环执行一个过程，该过程为：
(1)若A向IPVB发送数据包，则该过程将该数据包的源地址改为IPVA，并将该数据包包装，通过TCP连接发送给B；
(2)若A向外发出广播包，则该过程将该数据包的源地址改为IPVA，并将该数据包包装，通过TCP连接发送给B；
(3)若A从TCP连接收到从IPVB发出的数据包(包括广播包)，则将该数据包解包，发送给PCA自己；
B上循环执行一个过程，该过程为：
(1)若B向IPVA发送数据包，则该过程将该数据包的源地址改为IPVB，并将该数据包包装，通过TCP连接发送给A；
(2)若B向外发出广播包，则该过程将该数据包的源地址改为IPVB，并将该数据包包装，通过TCP连接发送给A；
(3)若B从TCP连接收到从IPVA发出的数据包(包括广播包)，则将该数据包解包，发送给PCB自己。
采用上述方案，使得PCA和PCB处于同一广播域，PCA可通过广播包搜索到PCB，且只涉及网络层操作，实现简单，不需要设备支持(比如无需改进路由器、交换机、服务器等设备来给予支持)，也不用设置虚拟网卡(比如有些情形不允许PC上拥有虚拟网卡，例如某些校园网连接的情形)。
下面再给出两个实践应用中的举例：
实例一
甲用户PC使用路由器进行拨号连接，属于内网通过NAT接入外网。乙用户PC直接使用调制解调器进行拨号连接，属于直接拥有外网IP用户。甲用户有一款局域网管理客户端，希望通过该客户端来管理乙用户的PC，则可通过使用本发明方案，将甲乙用户的PC虚拟出一个广播域，甲用户即可通过局域网管理客户端管理乙用户的PC。
实例二
甲用户PC使用路由器进行连接，有自己的LAN，乙用户PC拥有外网IP。甲用户有一款游戏，该游戏通过发送广播包来搜寻LAN内其他玩家，例如：魔兽争霸、星际争霸、帝国时代等。可以通过使用本发明方案，将甲乙用户PC虚拟成一个广播域的两台电脑，甲用户PC通过发送广播包，能找到乙用户PC，进行联机游戏。
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，第一终端上虚拟出关于第二终端的虚拟机，表示为第二终端虚拟机，第二终端上虚拟出关于第一终端的虚拟机，表示为第一终端虚拟机；将第一终端用A表示，第二终端用B表示，将第二终端虚拟机用VB表示，将第一终端虚拟机用VA表示；将第一终端的IP地址用IPA表示，将第二终端的IP地址用IPB表示；将第一终端虚拟机的IP地址用IPVA表示，IPVA为与B同在一个局域网内的不存在的虚拟IP地址，将第二终端虚拟机的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；第一终端内保存关于第二终端虚拟机的映射关系，包括IPVB与IPVA之间的第一映射关系，以及IPVB与IPB之间的第二映射关系；该方法包括：
第一终端和第二终端之间建立传输控制协议TCP连接；
第一终端向第一局域网内的第二终端虚拟机发送数据包时，在第一映射关系中查找出与目的地址IPVB对应的地址IPVA，将源地址修改为查找出的IPVA，在第二映射关系中查找出与目的地址IPVB对应的地址IPB，将目的地址修改为IPB；
第一终端对数据包进行封装，得到封装后的数据包；根据目的地址IPB，将封装后的数据包通过TCP连接发送给目的地。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一终端向第一局域网内的第二终端虚拟机发送数据包包括：
第一终端在第一域网内发送广播包，包括向第一局域网内的第二终端虚拟机发送广播包。
3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，该方法还包括：
第一终端从TCP连接接收数据包，对数据包进行解析，判断源地址是否为第二终端虚拟机的IP地址IPVB，如果是，则将数据包发送给第一终端自己。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，第二终端内保存关于第一终端虚拟机的映射关系，包括IPVA与IPVB之间的第三映射关系，以及IPVA与IPA之间的第四映射关系；该方法还包括：
第二终端向本局域网内的第一终端虚拟机发送数据包时，在第三映射关系中查找出与目的地址IPVA对应的地址IPVB，将源地址修改为查找出的IPVB，在第四映射关系中查找出与目的地址IPVA对应的第二终端地址IPA，将目的地址修改为IPA；
第二终端对数据包进行封装，得到封装后的数据包；根据目的地址IPA，将封装后的数据包通过TCP连接发送给目的地。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述第二终端向本局域网内的第一终端虚拟机发送数据包包括：
第二终端在本局域网内发送广播包，包括向本局域网内的第一终端虚拟机发送广播包。
6.如权利要求4或5所述的方法，其特征在于，该方法还包括：
第二终端从TCP连接接收数据包，对数据包进行解析，判断源地址是否为第一终端虚拟机的IP地址，如果是，则将数据包发送给第二终端自己。
7.一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，第一终端包括第一虚拟单元和第一传输处理单元，所述第二终端包括第二虚拟单元；
所述第一虚拟单元，虚拟出关于第二终端的虚拟机，表示为第二终端虚拟机；
所述第二虚拟单元，虚拟出关于第一终端的虚拟机，表示为第一终端虚拟机；
将第一终端用A表示，第二终端用B表示，将第二终端虚拟机用VB表示，将第一终端虚拟机用VA表示；将第一终端的IP地址用IPA表示，将第二终端的IP地址用IPB表示；将第一终端虚拟机的IP地址用IPVA表示，IPVA为与B同在一个局域网内的不存在的虚拟IP地址，将第二终端虚拟机的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；
所述第一虚拟单元还保存关于第二终端虚拟机的映射关系，包括IPVB与IPVA之间的第一映射关系，以及IPVB与IPB之间的第二映射关系；
所述第一传输处理单元，与第二终端之间建立传输控制协议TCP连接；所述第一传输处理单元向第一局域网内的第二终端虚拟机发送数据包时，在第一映射关系中查找出与目的地址IPVB对应的地址IPVA，将源地址修改为查找出的IPVA，在第二映射关系中查找出与目的地址IPVB对应的地址IPB，将目的地址修改为IPB；对数据包进行封装，得到封装后的数据包；根据目的地址IPB，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7所述的系统，其特征在于，所述第一传输处理单元，还从TCP连接接收数据包，对数据包进行解析，判断源地址是否为第二终端虚拟机的IP地址IPVB，如果是，则将数据包发送给第一终端自己。
9.如权利要求7所述的系统，其特征在于，所述第二虚拟单元，还保存关于第一终端虚拟机的映射关系，包括IPVA与IPVB之间的第三映射关系，以及IPVA与IPA之间的第四映射关系；
所述第二终端包括第二传输处理单元，向本局域网内的第一终端虚拟机发送数据包时，在第三映射关系中查找出与目的地址IPVA对应的地址IPVB，将源地址修改为查找出的IPVB，在第四映射关系中查找出与目的地址IPVA对应的第二终端地址IPA，将目的地址修改为IPA；对数据包进行封装，得到封装后的数据包；根据目的地址IPA，将封装后的数据包通过TCP连接发送给目的地。
10.如权利要求9所述的系统，其特征在于，所述第二传输处理单元，从TCP连接接收数据包，对数据包进行解析，判断源地址是否为第一终端虚拟机的IP地址，如果是，则将数据包发送给第二终端自己。
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Applicant before: BEIJING SHENSI SHUDUN TECHNOLOGY Co.,Ltd.

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Address after: 100193 Beijing, Haidian District, East West Road, No. 10, East Hospital, building No. 5, floor 5, layer 510

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Denomination of invention: The method and system of constructing LAN for information transmission

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Granted publication date: 20180427

Pledgee: Haidian Beijing science and technology enterprise financing Company limited by guarantee

Pledgor: BEIJING SENSESHIELD TECHNOLOGY Co.,Ltd.

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Granted publication date: 20180427

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Pledgor: BEIJING SENSESHIELD TECHNOLOGY Co.,Ltd.

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Patentee after: Beijing Shendun Technology Co.,Ltd.

Address before: 100193 5th floor 510, No. 5 Building, East Yard, No. 10 Wangdong Road, Northwest Haidian District, Beijing

Patentee before: BEIJING SENSESHIELD TECHNOLOGY Co.,Ltd.

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