CN109561088A - 一种网络隔离系统以及设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种网络隔离系统，系统包括：中央处理器；控制模块，包括用于存储操作系统的第一部分程序的第一存储器，第一存储器与中央处理器连接；内网模块，与中央处理器连接并包括用于存储操作系统的第二部分程序的第二存储器；外网模块，与中央处理器连接并包括用于存储操作系统的第二部分程序的第三存储器；其中，中央处理器配置为可执行存储在第一存储器上的第一部分程序，以及通过第一部分程序选择性执行存储在第二存储器或第三存储器上的第二部分程序，以运行不同的操作系统。本发明公开的系统将操作系统的两部分分别存储，并将其中一部分分别存储在两个存储器上，能够使得中央处理器选择性执行存储在不同存储器上的操作系统。

Description

一种网络隔离系统以及设备

技术领域

本发明涉及网络设备技术领域，更具体地，特别是指一种网络隔离系统以及设备。

背景技术

随着信息时代的到来，互联网为人类交换信息提供了极大的便利。但是，由于互联网的开放性和共享性，恶意攻击者会采用各种手段进行破坏，这对联网计算机的信息安全构成了极大的威胁。

当前，为了保护企事业单位数据的安全，普遍采用物理隔离的方式，隔离单位局域网(以下称内网)和互联网(以下称外网)，计算机要么只能连内网，要么只能连外网，但这种方式对计算机资源是极大浪费，还会增加管理成本。

发明内容

有鉴于此，为了克服上述问题的至少一个方面，本发明的实施例提出一种网络隔离系统，所述系统包括：

中央处理器；

控制模块，包括用于存储操作系统的第一部分程序的第一存储器，所述第一存储器与所述中央处理器连接；

内网模块，与中央处理器连接并包括用于存储所述操作系统的第二部分程序的第二存储器；

外网模块，与中央处理器连接并包括用于存储所述操作系统的第二部分程序的第三存储器；

其中，所述中央处理器配置为可执行存储在所述第一存储器上的第一部分程序，以及通过第一部分程序选择性执行存储在所述第二存储器或所述第三存储器上的第二部分程序，以运行不同的操作系统。

在一些实施例中，所述第一部分程序包括所述操作系统的内核以及能够挂载于所述内核的微文件系统；

其中，所述微文件系统配置用于引导所述中央处理器执行存储在所述第二存储器或所述第三存储器中的第二部分程序，并且当所述中央处理器加载内核后，所述微文件系统挂载于所述内核。

在一些实施例中，所述第二部分程序为所述操作系统的实际文件系统；

所述实际文件系统配置为，当所述微文件系统引导所述中央处理器选择执行存储在所述第二存储器或所述第三存储器中的第二部分程序后，挂载于所述内核。

在一些实施例中，存储于所述第一存储器的内核以及微文件系统和存储于所述第二存储器的实际文件系统，在中央处理器选择执行存储在第二存储器中的实际文件系统时，构成第一操作系统。

在一些实施例中，所述内网模块还包括：

内网网络芯片，所述内网网络芯片与所述第二存储器连接；

内网接口，所述内网接口与所述内网网络芯片连接；

其中，所述第一操作系统根据所述内网网络芯片和内网接口实现内网网络的连接。

在一些实施例中，存储于所述第一存储器的内核以及微文件系统和存储于所述第三存储器的实际文件系统，在中央处理器选择执行存储在第三存储器中的实际文件系统时，构成第二操作系统。

在一些实施例中，所述外网模块还包括：

外网网络芯片，所述外网网络芯片与所述第三存储器连接；

外网接口，所述外网接口与所述外网网络芯片连接；

其中，所述第二操作系统根据所述外网网络芯片和所述外网接口实现外网网络的连接。

在一些实施例中，所述控制模块还包括与所述第一存储器连接的继电器；

其中，所述微文件系统配置为通过控制继电器使得所述内网模块或外网模块接通电源，进而使得所述中央处理器能够选择执行第二存储器或第三存储器中的第二部分程序。

在一些实施例中，所述操作系统为Linux操作系统或基于Linux开发的操作系统。

基于同一发明构思，根据本发明的另一个方面，本发明的实施例还提供了一种计算机设备，包括如上所述的任意一种网络隔离系统。

本发明至少具有以下有益技术效果之一：本发明通过将国产操作系统的两部分分别存储，并将其中一部分分别存储在两个物理隔离的存储器上，并通过控制器使得中央处理器能够选择性执行存储在不同存储器上的国产系统，以实现物理隔离的内网模块和外网模块的操作系统的启动。这样以物理方式将一台计算机虚拟为两个计算机，实现计算机的双重工作状态，既可在安全状态运行,又可在公共状态运行，两个状态是完全隔离的，从而使一台计算机可在完全安全状态下联结内、外网。

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实施例。

图1为本发明的实施例提供的网络隔离系统的结构示意图。

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，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明实施例进一步详细说明。

需要说明的是，本发明实施例中所有使用“第一”和“第二”的表述均是为了区分两个相同名称非相同的实体或者非相同的参量，可见“第一”“第二”仅为了表述的方便，不应理解为对本发明实施例的限定，后续实施例对此不再一一说明。

根据本发明的一个方面，本发明的实施例提出一种系统的网络隔离系统100，如图1所示，系统100可以包括中央处理器1、控制模块2、内网模块3以及外网模块4。

在一些实施例中，操作系统为Linux操作系统或基于Linux开发的操作系统。基于Linux开发的操作系统可以为中标麒麟操作系统、普华操作系统等。为了能够运行中标麒麟操作系统或普华操作系统，图1示出的中央处理器1可以是龙芯处理器。或者是其他可以运行操作系统的处理器，例如可以是X86处理器。

在一些实施例中，图1示出的控制模块2可以包括与中央处理器1连接的第一存储器21。第一存储器21中存储有操作系统的第一部分程序，第一部分程序可以包括操作系统的内核和能够挂载于所述内核的微文件系统。

这样，由于控制模块2的第一存储器21直接连接于中央处理器1，则当系统100运行时，中央处理器1可以直接执行存储在第一存储器21中的第一部分程序。

具体地，当系统100运行时，中央处理器1可以直接加载存储在第一存储器21中的操作系统的内核，并使微文件系统挂载在内核上。

在一些实施例中，图1示出的内网模块3与中央处理器连接并可以包括用于存储操作系统的第二部分程序的第二存储器31。外网模块4与中央处理器连接并可以包括用于存储操作系统的第二部分程序的第三存储器41。

而且如图1所示，内网模块3和外网模块4为两套独立的单元，彼此物理隔离。其中当系统100需要连接外网时，只需通过控制模块2使得中央处理器1选择执行存储在第二存储器31中的第二部分程序，系统100即能够连接外网网络。当系统100需要连接内网时，只需通过控制模块2使得中央处理器1选择执行存储在第三存储器41中的第二部分程序时，系统100即能够连接内网网络。在一些实施例中，内网模块3和外网模块4还可以包括用于实现中央处理器1执行第二部分程序的芯片。

在一些实施例中，微文件系统可以包括前端程序，电路控制程序以及其依赖库、驱动等，前端程序可以展示内网模块3和外网模块4的选择界面，电路控制程序则可以根据用户的选择实现中央处理器1执行存储在相应存储器中的第二部分程序。

在一些实施例中，第二部分程序为操作系统的实际文件系统100。这样，当中央处理器1执行存储在第二存储器31或第三存储器41中的第二部分程序时，实际文件系统100挂载于内核。即可以通过微文件系统引导中央处理器1执行存储在第二存储器31或第三存储器41中的第二部分程序。

需要说明的是，操作系统的第一部分程序和第二部分程序只是分别存储在不同的存储器中，只有当第一部分程序和第二部分程序均被中央处理器1执行后，操作系统才能启动。这个过程只是根据内外网的不同选择，然后选择挂载存储在不同存储器中的操作系统的实际文件系统100，即可完成操作系统启动，整个启动过程不更换操作系统100内核，实际是一个过程中的两个阶段。若用户需要切换内外网的操作系统，则需要进行重启，重新进入选择界面，进行选择并启动对应内外网的操作系统。

这样，当中央处理器1选择执行存储在第二存储器31中的实际文件系统100时，存储于第一存储器21的内核以及微文件系统和存储于第二存储器31的实际文件系统100构成第一操作系统；当中央处理器1选择执行存储在第三存储器41中的实际文件系统100时，存储于第一存储器21的内核以及微文件系统和存储于第三存储器41的实际文件系统100构成第二操作系统。

在本发明中，通过物理隔离的方式将一台计算机虚拟为两个计算机，实现计算机的双重工作状态，既可在安全状态运行，又可在公共状态运行，两个状态是完全隔离的，从而使一台计算机可在完全安全状态下联结内、外网。

在一些实施例中，内网模块3还可以包括与第二存储器31连接的内网网络芯片32，以及与内网网络芯片32连接的内网接口33。其中，内网接口33可以是SATA接口，而网络芯片可以扩展出千兆电口，连接内网网络。这样，当中央处理器1选择执行存储在第二存储器31中的实际文件系统100时，存储于第一存储器21的内核以及微文件系统和存储于第二存储器31的实际文件系统100构成的第一操作系统即可实现内网网络的连接。

在一些实施例中，外网模块4还可以包括与第三存储器41连接的外网网络芯片42，以及与外网网络芯片42连接的外网接口43。

其中，外网接口43可以是SATA接口，而网络芯片可以扩展出千兆电口，连接外网网络。这样，当中央处理器1选择执行存储在第三存储器41中的实际文件系统100时，存储于第一存储器21的内核以及微文件系统和存储于第三存储器41的实际文件系统100构成的第二操作系统即可实现外网网络的连接。

在一些实施例中，控制模块2还可以包括与第一存储器21连接的继电器22。其中，微文件系统通过控制继电器22使得内网模块3或外网模块4接通电源，进而使得中央处理器1能够选择执行第二存储器31或第三存储器41中的第二部分程序。

需要说明的是，外网模块4和内网模块3均预先连接于中央处理器1，但是并未连通电源，只有在继电器22的控制下，内网模块3或外网模块4才能实现与电源的连接，进而正常工作。

当然，在一些实施例中，内网模块3和外网模块4可以预先与中央处理器1、电源均不连接，只有在控制模块2的控制下，才能实现与中央处理器1以及电源的连接。

根据本发明的另一个方面，基于同一发明构思，本发明的实施例还提供了一种计算机设备，其可以包括上述任一种实施例所述的基于操作系统的网络隔离系统100。

最后需要说明的是，典型地，本发明实施例公开所述的装置、设备等可为各种电子终端设备，例如手机、个人数字助理(PDA)、平板电脑(PAD)、智能电视等，也可以是大型终端设备，如服务器等，因此本发明实施例公开的保护范围不应限定为某种特定类型的装置、设备。本发明实施例公开所述的客户端可以是以电子硬件、计算机软件或两者的组合形式应用于上述任意一种电子终端设备中。

此外，上述系统单元也可以利用控制器以及用于存储使得控制器实现上述单元功能的计算机程序的计算机可读存储介质实现。

此外，应该明白的是，本文所述的计算机可读存储介质(例如，存储器)可以是易失性存储器或非易失性存储器，或者可以包括易失性存储器和非易失性存储器两者。作为例子而非限制性的，非易失性存储器可以包括只读存储器(ROM)、可编程ROM(PROM)、电可编程ROM(EPROM)、电可擦写可编程ROM(EEPROM)或快闪存储器。易失性存储器可以包括随机存取存储器(RAM)，该RAM可以充当外部高速缓存存储器。作为例子而非限制性的，RAM可以以多种形式获得，比如同步RAM(DRAM)、动态RAM(DRAM)、同步DRAM(SDRAM)、双数据速率SDRAM(DDR SDRAM)、增强SDRAM(ESDRAM)、同步链路DRAM(SLDRAM)、以及直接Rambus RAM(DRRAM)。所公开的方面的存储设备意在包括但不限于这些和其它合适类型的存储器。

本领域技术人员还将明白的是，结合这里的公开所描述的各种示例性逻辑块、模块、电路和算法步骤可以被实现为电子硬件、计算机软件或两者的组合。为了清楚地说明硬件和软件的这种可互换性，已经就各种示意性组件、方块、模块、电路和步骤的功能对其进行了一般性的描述。这种功能是被实现为软件还是被实现为硬件取决于具体应用以及施加给整个系统的设计约束。本领域技术人员可以针对每种具体应用以各种方式来实现所述的功能，但是这种实现决定不应被解释为导致脱离本发明实施例公开的范围。

结合这里的公开所描述的各种示例性逻辑块、模块和电路可以利用被设计成用于执行这里所述功能的下列部件来实现或执行：通用处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或其它可编程逻辑器件、分立门或晶体管逻辑、分立的硬件组件或者这些部件的任何组合。通用处理器可以是微处理器，但是可替换地，处理器可以是任何传统处理器、控制器、微控制器或状态机。处理器也可以被实现为计算设备的组合，例如，DSP和微处理器的组合、多个微处理器、一个或多个微处理器结合DSP和/或任何其它这种配置。

本文所述的存储器可以是RAM存储器、快闪存储器、ROM存储器、EPROM存储器、EEPROM存储器、寄存器、硬盘、可移动盘、CD-ROM、或本领域已知的任何其它形式的存储介质中。示例性的存储介质被耦合到处理器，使得处理器能够从该存储介质中读取信息或向该存储介质写入信息。在一个替换方案中，存储介质可以与处理器集成在一起。处理器和存储介质可以驻留在ASIC中。ASIC可以驻留在用户终端中。在一个替换方案中，处理器和存储介质可以作为分立组件驻留在用户终端中。

在一个或多个示例性设计中，所述功能可以在硬件、软件、固件或其任意组合中实现。如果在软件中实现，则可以将所述功能作为一个或多个指令或代码存储在计算机可读介质上或通过计算机可读介质来传送。计算机可读介质包括计算机存储介质和通信介质，该通信介质包括有助于将计算机程序从一个位置传送到另一个位置的任何介质。存储介质可以是能够被通用或专用计算机访问的任何可用介质。作为例子而非限制性的，该计算机可读介质可以包括RAM、ROM、EEPROM、CD-ROM或其它光盘存储设备、磁盘存储设备或其它磁性存储设备，或者是可以用于携带或存储形式为指令或数据结构的所需程序代码并且能够被通用或专用计算机或者通用或专用处理器访问的任何其它介质。此外，任何连接都可以适当地称为计算机可读介质。例如，如果使用同轴线缆、光纤线缆、双绞线、数字用户线路(DSL)或诸如红外线、无线电和微波的无线技术来从网站、服务器或其它远程源发送软件，则上述同轴线缆、光纤线缆、双绞线、DSL或诸如红外线、无线电和微波的无线技术均包括在介质的定义。如这里所使用的，磁盘和光盘包括压缩盘(CD)、激光盘、光盘、数字多功能盘(DVD)、软盘、蓝光盘，其中磁盘通常磁性地再现数据，而光盘利用激光光学地再现数据。上述内容的组合也应当包括在计算机可读介质的范围内。

以上是本发明公开的示例性实施例，但是应当注意，在不背离权利要求限定的本发明实施例公开的范围的前提下，可以进行多种改变和修改。根据这里描述的公开实施例的方法权利要求的功能、步骤和/或动作不需以任何特定顺序执行。此外，尽管本发明实施例公开的元素可以以个体形式描述或要求，但除非明确限制为单数，也可以理解为多个。

应当理解的是，在本文中使用的，除非上下文清楚地支持例外情况，单数形式“一个”旨在也包括复数形式。还应当理解的是，在本文中使用的“和/或”是指包括一个或者一个以上相关联地列出的项目的任意和所有可能组合。

上述本发明实施例公开实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分步骤可以通过硬件来完成，也可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。

所属领域的普通技术人员应当理解：以上任何实施例的讨论仅为示例性的，并非旨在暗示本发明实施例公开的范围(包括权利要求)被限于这些例子；在本发明实施例的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，并存在如上所述的本发明实施例的不同方面的许多其它变化，为了简明它们没有在细节中提供。因此，凡在本发明实施例的精神和原则之内，所做的任何省略、修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明实施例的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种网络隔离系统，所述系统包括：

中央处理器；

控制模块，包括用于存储操作系统的第一部分程序的第一存储器，所述第一存储器与所述中央处理器连接；

内网模块，与所述中央处理器连接并包括用于存储所述操作系统的第二部分程序的第二存储器；

外网模块，与所述中央处理器连接并包括用于存储所述操作系统的所述第二部分程序的第三存储器；

其中，所述中央处理器配置为可执行存储在所述第一存储器上的第一部分程序，以及通过所述第一部分程序选择性执行存储在所述第二存储器或所述第三存储器上的第二部分程序，以运行不同的操作系统。

2.如权利要求1所述的网络隔离系统，其特征在于，所述第一部分程序包括所述操作系统的内核以及能够挂载于所述内核的微文件系统；

其中，所述微文件系统配置用于引导所述中央处理器执行存储在所述第二存储器或所述第三存储器中的第二部分程序，并且当所述中央处理器加载内核后，所述微文件系统挂载于所述内核。

3.如权利要求2所述的网络隔离系统，其特征在于，所述第二部分程序为所述操作系统的实际文件系统；

所述实际文件系统配置为，当所述微文件系统引导所述中央处理器选择执行存储在所述第二存储器或所述第三存储器中的第二部分程序后，挂载于所述内核。

4.如权利要求3所述的网络隔离系统，其特征在于，存储于所述第一存储器的内核以及微文件系统和存储于所述第二存储器的实际文件系统，在所述中央处理器选择执行存储在第二存储器中的实际文件系统时，构成第一操作系统。

5.如权利要求4所述的网络隔离系统，其特征在于，所述内网模块还包括：

内网网络芯片，所述内网网络芯片与所述第二存储器连接；

内网接口，所述内网接口与所述内网网络芯片连接；

其中，所述第一操作系统根据所述内网网络芯片和内网接口实现内网网络的连接。

6.如权利要求3所述的网络隔离系统，其特征在于，存储于所述第一存储器的内核以及微文件系统和存储于所述第三存储器的实际文件系统，在所述中央处理器选择执行存储在第三存储器中的实际文件系统时，构成第二操作系统。

7.如权利要求6所述的网络隔离系统，其特征在于，所述外网模块还包括：

外网网络芯片，所述外网网络芯片与所述第三存储器连接；

外网接口，所述外网接口与所述外网网络芯片连接；

其中，所述第二操作系统根据所述外网网络芯片和所述外网接口实现外网网络的连接。

8.如权利要求1-7任一项所述的网络隔离系统，其特征在于，所述控制模块还包括与所述第一存储器连接的继电器；

其中，所述微文件系统配置为通过控制继电器使得所述内网模块或外网模块接通电源，进而使得所述中央处理器能够选择执行第二存储器或第三存储器中的第二部分程序。

9.如权利要求1-7任一项所述的网络隔离系统，其特征在于，所述操作系统为Linux操作系统或基于Linux开发的操作系统。

10.一种计算机设备，包括如权利要求1-9任意一项所述的网络隔离系统。