CN109413224A - 报文转发方法和装置 - Google Patents

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Abstract

本申请提供一种报文转发方法和装置，应用于SLB设备，SLB设备上集成了网关功能，该方法包括：接收客户端发送的目的IP地址为SLB设备对应的虚拟IP地址的请求报文；客户端的IP地址和虚拟IP地址均为公网IP地址；基于预设的转发策略，以及预设的负载均衡策略，对请求报文进行针对目的IP地址的网络地址转换；将转换后的请求报文转发给服务端，以使服务端将请求报文的源IP地址确定为客户端的IP地址，并返回转换后的请求报文对应的响应报文；服务端的IP地址为转换后的请求报文的目的IP地址，服务端的IP地址为私网IP地址。本申请技术方案可以提高报文转发效率，减少硬件资源消耗，保证报文转发的安全性。

Description

报文转发方法和装置
技术领域
本申请涉及通信技术领域，尤其涉及一种报文转发方法和装置。
背景技术
SLB(Server Load Balancing，服务端负载均衡)是一种针对云计算平台而设计的网络负载均衡技术。在实际应用中，客户端可以基于SLB设备的VIP(Virtual IP Address，虚拟IP地址)将访问请求发送给SLB设备，再由SLB设备基于一定的转发策略，将客户端的访问请求转发给后端的服务端进行相应的业务处理。随着业务种类的不断发展，在处理某些业务(例如：白名单业务)时，需要服务端可以获取到客户端的IP地址。
发明内容
有鉴于此，本申请提供一种报文转发方法和装置。具体地，本申请是通过如下技术方案实现的：
第一方面，本申请提供一种报文转发方法，所述方法应用于服务端负载均衡SLB设备，所述SLB设备上集成了网关功能，所述方法包括：
接收客户端发送的目的IP地址为所述SLB设备对应的虚拟IP地址的请求报文；其中，所述客户端的IP地址和所述虚拟IP地址均为公网IP地址；
基于预设的转发策略，以及预设的负载均衡策略，对所述请求报文进行针对目的IP地址的网络地址转换；
将转换后的请求报文转发给服务端，以使所述服务端将所述请求报文的源IP地址确定为所述客户端的IP地址，并返回所述转换后的请求报文对应的响应报文；其中，所述服务端的IP地址为所述转换后的请求报文的目的IP地址，所述服务端的IP地址为私网IP地址。
第二方面，本申请提供一种报文转发装置，所述装置应用于SLB设备，所述SLB设备上集成了网关功能，所述装置包括：
接收模块，用于接收客户端发送的目的IP地址为所述SLB设备对应的虚拟IP地址的请求报文；其中，所述客户端的IP地址和所述虚拟IP地址均为公网IP地址；
第一转换模块，用于基于预设的转发策略，以及预设的负载均衡策略，对所述请求报文进行针对目的IP地址的网络地址转换；
第一转发模块，用于将转换后的请求报文转发给服务端，以使所述服务端将所述请求报文的源IP地址确定为所述客户端的IP地址，并返回所述转换后的请求报文对应的响应报文；其中，所述服务端的IP地址为所述转换后的请求报文的目的IP地址，所述服务端的IP地址为私网IP地址。
在上述技术方案中，由于SLB设备转发给服务端的请求报文的源IP地址仍然为客户端的IP地址，因此可以由服务端直接将该请求报文的源IP地址确定为客户端的IP地址，而无需再由SLB设备在转换后的请求报文中添加用于写入客户端的IP地址的字段，以使服务端可以获取到客户端的IP地址。采用这样的方式，无需对请求报文进行额外的处理，因此可以提高报文转发效率，减少硬件资源消耗。此外，由于无需在请求报文中写入客户端的IP地址，因此可以保证报文转发的安全性。
附图说明
图1是一种负载均衡系统的示意图；
图2是本申请一示例性实施例示出的一种负载均衡系统的示意图；
图3是本申请一示例性实施例示出的一种报文转发方法的流程图；
图4是本申请一示例性实施例示出的一种报文转发装置所在设备的硬件结构图；
图5是本申请一示例性实施例示出的一种报文转发装置的框图。
具体实施方式
这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一致的装置和方法的例子。
在本申请使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本申请。在本申请和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。
应当理解，尽管在本申请可能采用术语第一、第二、第三等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱离本申请范围的情况下，第一信息也可以被称为第二信息，类似地，第二信息也可以被称为第一信息。取决于语境，如在此所使用的词语“如果”可以被解释成为“在……时”或“当……时”或“响应于确定”。
请参考图1，图1是一种负载均衡系统的示意图。如图1所示，在实际应用中，由于服务端通常部署在私网中，而客户端则通常部署在公网中。另一方面，为了减少服务端的负载，提高服务端的业务处理效率，通常可以部署多个服务端。在这种情况下，可以在客户端与服务端之间部署SLB设备，以由SLB实现负载均衡，并使客户端可以通过SLB设备访问服务端，获取服务端中的业务数据。
相关技术中，可以为SLB设备配置一个虚拟IP地址，该虚拟IP地址为私网IP地址。SLB设备与客户端之间可以部署网关设备，SLB设备可以基于该虚拟IP地址，通过网关设备与客户端进行通信。另一方面，SLB设备可以基于该虚拟IP地址，与服务端进行通信。
举例来说，假设客户端的IP地址为22.23.24.2；为SLB设备配置的虚拟IP地址为10.150.60.1；服务端的IP地址为10.150.60.2。
客户端在访问服务端时，可以发送部分字段如下表1所示的请求报文：
源IP地址 目的IP地址
22.23.24.2 10.150.60.1
表1
网关设备可以对该请求报文进行网络地址转换(Network Address Translation，NAT)，以将该请求报文转发给SLB设备。
SLB设备在接收到网关设备发送的该请求报文时，可以进一步地将该请求报文的源IP地址转换为SLB设备对应的虚拟IP地址(即为SLB设备配置的虚拟IP地址)10.150.60.1，并将该请求报文的目的IP地址转换为服务端的IP地址10.150.60.2。
转换后的请求报文的部分字段如下表2所示：
源IP地址 目的IP地址
10.150.60.1 10.150.60.2
表2
后续，SLB设备可以将转换后的请求报文转发给服务端，以由服务端基于该请求报文进行相应的业务处理，并返回基于处理得到的业务数据构造的响应报文，从而使客户端可以获取服务端中的业务数据。
在这种情况下，如果私网中的服务端需要获取公网中的客户端的IP地址，则SLB设备可以在转换后的请求报文中添加用于写入客户端的IP地址的字段，从而使服务端可以通过解析该字段获取客户端的IP地址。然而，采用这样的方式，由于需要对请求报文进行额外的处理，因此会影响报文转发效率，也会导致硬件资源消耗。此外，在请求报文中写入客户端的IP地址这一步骤可能会被利用进行SQL(Structured Query Language，结构化查询语言)注入攻击，导致安全问题。
为了解决上述问题，本申请提供一种报文转发方法和装置，以提高报文转发效率，减少硬件资源消耗，同时保证报文转发的安全性。
请参考图2，图2是本申请一示例性实施例示出的一种负载均衡系统的示意图。与图1所示的负载均衡系统不同的是，此时部署在客户端与服务端之间的SLB设备上集成了网关功能。
请参考图3，图3是本申请一示例性实施例示出的一种报文转发方法的流程图。该方法可以应用于图2所示的SLB设备，包括如下步骤：
步骤301：接收客户端发送的目的IP地址为所述SLB设备对应的虚拟IP地址的请求报文；其中，所述客户端的IP地址和所述虚拟IP地址均为公网IP地址。
步骤302：基于预设的转发策略，以及预设的负载均衡策略，对所述请求报文进行针对目的IP地址的网络地址转换。
步骤303：将转换后的请求报文转发给服务端，以使所述服务端将所述请求报文的源IP地址确定为所述客户端的IP地址，并返回所述转换后的请求报文对应的响应报文；其中，所述服务端的IP地址为所述转换后的请求报文的目的IP地址，所述服务端的IP地址为私网IP地址。
在本实施例中，客户端可以通过SLB设备访问服务端。
具体地，客户端可以发送请求报文，该请求报文的源IP地址为该客户端的IP地址，该请求报文的目的IP地址则为SLB设备对应的虚拟IP地址。
SLB设备在接收到该客户端发送的该请求报文后，可以先基于该请求报文的源IP地址，以及预设的转发策略，确定该请求报文对应的转发策略，从而确定该客户端可以访问的服务端的IP地址。其中，转发策略可以包括服务端的IP地址，即SLB设备可以从该请求报文对应的转发策略中确定处理该请求报文的服务端的IP地址；转发策略可以是采用ARP(Address Resolution Protocol，地址解析协议)学习等方式确定并存储的，也可以是采用其他方式确定并存储的，本申请对此不作限制。
另一方面，SLB设备可以基于预设的负载均衡策略，从这些服务端中选择一个服务端，并将该请求报文的目的IP地址转换为选择的该服务端的IP地址。其中，负载均衡策略可以由用户预先设置。举例来说，SLB设备可以从这些服务端中选择当前负载最小的服务端，并将该请求报文的目的IP地址转换为当前负载最小的服务端的IP地址。
在确定了该请求报文对应的转发策略后，SLB设备可以基于该转发策略，对该请求报文的目的IP地址进行网络地址转换，即将该请求报文的目的IP地址转换为该服务端的IP地址。
需要说明的是，此时SLB设备可以不对该请求报文的源IP地址进行网络地址转换，即在完成对该请求报文的网络地址转换后，得到的转换后的请求报文的源IP地址仍然为该客户端的IP地址，该转换后的请求报文的目的IP地址则为该服务端的IP地址。
后续，SLB设备可以将该转换后的请求报文转发给该服务端。
该服务端在接收到该转换后的请求报文时，可以获取该转换后的请求报文的源IP地址，并将获取到的该转换后的请求报文的源IP地址确定为发送该请求报文的该客户端的IP地址，即该服务端可以存储该客户端的IP地址。
在实际应用中，该服务端在接收该转换后的请求报文时，还可以基于该请求报文进行相应的业务处理，并基于处理得到的业务数据构造响应报文。后续，该服务端可以将该响应报文返回给发送该请求报文的客户端，从而使该客户端可以获取该服务端中的业务数据。
需要说明的是，该服务端在基于处理得到的业务数据构造响应报文时，可以构造源IP地址为该服务端的IP地址、目的IP地址为发送该请求报文的该客户端的IP地址的响应报文，并返回该响应报文。
在图1所示的负载均衡系统中，由于SLB设备上未集成网关功能，因此在服务端获取到客户端的IP地址后，服务端返回的响应报文可能通过其他路径传输至网关设备，并由网关设备转发给对应的客户端，即服务端返回给客户端的响应报文可能绕过SLB设备。一方面，这样可能会对SLB设备针对各个服务端的流量统计造成影响，从而降低SLB设备的负载均衡能力；另一方面，这样可以使客户端也获取到服务端的IP地址，从而使客户端与服务端可以直接进行通信，对服务端中业务数据的安全性造成影响。
然而，在本实施例中，由于网关功能集成在客户端与服务端之间的SLB设备上，因此可以保证服务端返回的响应报文都由SLB设备转发给对应的客户端。一方面，这样不会影响SLB设备针对各个服务端的流量统计，即SLB设备的负载均衡能力不会受到影响；另一方面，可以避免客户端获取到服务端的IP地址，从而使客户端与服务端可以直接进行通信，降低服务端中业务数据的安全性。
即在本实施例中，SLB设备可以接收到上述服务端返回的上述响应报文。
在接收到该响应报文后，SLB设备可以对该响应报文的源IP地址进行反向的网络地址转换，即将该响应报文的源IP地址转换为SLB设备对应的虚拟IP地址，但不需要对该响应报文的目的IP地址进行转换，即在完成对该响应报文的IP地址转换后，得到的转换后的响应报文的源IP地址为SLB设备对应的虚拟IP地址，但该转换后的响应报文的目的IP地址仍然为发送上述请求报文的上述客户端的IP地址。
后续，SLB设备可以将该转换后的响应报文转发给发送该请求报文的该客户端，从而使该客户端可以获取该服务端中的业务数据。
在完成对该请求报文的IP地址转换后，SLB设备可以将该转换后的请求报文转发给该服务端。
在上述技术方案中，由于SLB设备转发给服务端的请求报文的源IP地址仍然为客户端的IP地址，因此可以由服务端直接将该请求报文的源IP地址确定为客户端的IP地址，而无需再由SLB设备在转换后的请求报文中添加用于写入客户端的IP地址的字段，以使服务端可以获取到客户端的IP地址。采用这样的方式，无需对请求报文进行额外的处理，因此可以提高报文转发效率，减少硬件资源消耗。此外，由于无需在请求报文中写入客户端的IP地址，因此可以保证报文转发的安全性。
下面对上述技术方案进行举例说明。
继续以图1所示的举例为例，假设客户端的IP地址为22.23.24.2；为SLB设备配置的用于与客户端进行通信的虚拟IP地址为22.23.24.1，为SLB设备配置的用于与服务端进行通信的私网IP地址为10.150.60.1；服务端的IP地址为10.150.60.2。
客户端在访问服务端时，可以发送部分字段如下表3所示的请求报文：
源IP地址 目的IP地址
22.23.24.2 22.23.24.1
表3
SLB设备在接收到该请求报文时，可以将该请求报文的目的IP地址转换为服务端的IP地址10.150.60.1，但可以不对该请求报文的源IP地址进行转换。
转换后的请求报文的部分字段如下表4所示：
源IP地址 目的IP地址
22.23.24.2 10.150.60.1
表4
SLB设备可以将该转换后的请求报文转发给服务端。服务端在接收到该转换后的请求报文时，可以获取该转换后的请求报文的源IP地址22.23.24.2，并将IP地址22.23.24.2确定为客户端的IP地址，即服务端可以存储客户端的IP地址。
后续，服务端在接收该转换后的请求报文时，还可以基于该请求报文进行相应的业务处理，并基于处理得到的业务数据构造源IP地址为服务端的IP地址、目的IP地址为发送该请求报文的客户端的IP地址的响应报文。后续，服务端可以将该响应报文返回给客户端，从而使客户端可以获取服务端中的业务数据。
服务端返回的响应报文的部分字段如下表5所示：
源IP地址 目的IP地址
10.150.60.1 22.23.24.2
表5
SLB设备在接收到服务端返回的该响应报文后，可以对该响应报文的源IP地址进行反向的IP地址转换，即将该响应报文的源IP地址转换为SLB设备对应的虚拟IP地址，但不需要对该响应报文的目的IP地址进行转换。
转换后的响应报文的部分字段如下表6所示：
源IP地址 目的IP地址
10.150.60.2 22.23.24.2
表6
SLB设备可以将该转换后的响应报文转发给发送该请求报文的客户端，从而使客户端可以获取服务端中的业务数据。
与前述报文转发方法的实施例相对应，本申请还提供了报文转发装置的实施例。
本申请报文转发装置的实施例可以应用在SLB设备上。装置实施例可以通过软件实现，也可以通过硬件或者软硬件结合的方式实现。以软件实现为例，作为一个逻辑意义上的装置，是通过其所在设备的处理器将非易失性存储器中对应的计算机程序指令读取到内存中运行形成的。从硬件层面而言，如图4所示，为本申请报文转发装置所在SLB设备的一种硬件结构图，除了图4所示的处理器、内存、网络接口、以及非易失性存储器之外，实施例中装置所在的SLB设备通常根据该报文转发的实际功能，还可以包括其他硬件，对此不再赘述。
请参考图5，图5是本申请一示例性实施例示出的一种报文转发装置的框图。该装置500可以应用于图4所示的SLB设备，包括：
接收模块501，用于接收客户端发送的请求报文；其中，所述请求报文的目的IP地址为所述SLB设备对应的虚拟IP地址；
第一转换模块502，用于基于预设的转发策略，对所述请求报文的目的IP地址进行IP地址转换；
第一转发模块503，用于将转换后的请求报文转发给服务端，以使所述服务端将所述请求报文的源IP地址确定为所述客户端的IP地址；其中，所述服务端的IP地址为所述转换后的请求报文的目的IP地址。
在一个可选的实施例中，所述装置500还可以包括：
第二转换模块504，用于在接收到所述服务端发送的响应报文时，对所述响应报文的源IP地址进行反向的IP地址转换；
第二转发模块505，用于将转换后的响应报文转发给客户端；其中，所述客户端的IP地址为所述响应报文的目的IP地址。
在一个可选的实施例中，所述第一转换模块502具体可以用于：
基于预设的转发策略，以及预设的负载均衡策略，对所述请求报文的目的IP地址进行IP地址转换。
上述装置中各个单元的功能和作用的实现过程具体详见上述方法中对应步骤的实现过程，在此不再赘述。
对于装置实施例而言，由于其基本对应于方法实施例，所以相关之处参见方法实施例的部分说明即可。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本申请方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。
以上所述仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请保护的范围之内。

Claims (4)

1.一种报文转发方法，其特征在于，所述方法应用于服务端负载均衡SLB设备，所述SLB设备上集成了网关功能，所述方法包括：
接收客户端发送的目的IP地址为所述SLB设备对应的虚拟IP地址的请求报文；其中，所述客户端的IP地址和所述虚拟IP地址均为公网IP地址；
基于预设的转发策略，以及预设的负载均衡策略，对所述请求报文进行针对目的IP地址的网络地址转换；
将转换后的请求报文转发给服务端，以使所述服务端将所述请求报文的源IP地址确定为所述客户端的IP地址，并返回所述转换后的请求报文对应的响应报文；其中，所述服务端的IP地址为所述转换后的请求报文的目的IP地址，所述服务端的IP地址为私网IP地址。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
在接收到所述服务端发送的响应报文时，对所述响应报文进行针对源IP地址的反向的网络地址转换；
将转换后的响应报文转发给客户端；其中，所述客户端的IP地址为所述响应报文的目的IP地址。
3.一种报文转发装置，其特征在于，所述装置应用于SLB设备，所述SLB设备上集成了网关功能，所述装置包括：
接收模块，用于接收客户端发送的目的IP地址为所述SLB设备对应的虚拟IP地址的请求报文；其中，所述客户端的IP地址和所述虚拟IP地址均为公网IP地址；
第一转换模块，用于基于预设的转发策略，以及预设的负载均衡策略，对所述请求报文进行针对目的IP地址的网络地址转换；
第一转发模块，用于将转换后的请求报文转发给服务端，以使所述服务端将所述请求报文的源IP地址确定为所述客户端的IP地址，并返回所述转换后的请求报文对应的响应报文；其中，所述服务端的IP地址为所述转换后的请求报文的目的IP地址，所述服务端的IP地址为私网IP地址。
4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：
第二转换模块，用于在接收到所述服务端发送的响应报文时，对所述响应报文进行针对源IP地址的反向的网络地址转换；
第二转发模块，用于将转换后的响应报文转发给客户端；其中，所述客户端的IP地址为所述响应报文的目的IP地址。
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