CN109889910A - 一种访问专网的通信方法和装置 - Google Patents

一种访问专网的通信方法和装置 Download PDF

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CN109889910A
CN109889910A CN201910100808.XA CN201910100808A CN109889910A CN 109889910 A CN109889910 A CN 109889910A CN 201910100808 A CN201910100808 A CN 201910100808A CN 109889910 A CN109889910 A CN 109889910A
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China
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depending
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李红雨
沈军
王艳辉
杨春晖
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Visionvera Information Technology Co Ltd
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Visionvera Information Technology Co Ltd
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Abstract

本申请实施例提供了一种访问专网的通信方法和装置,所述方法和装置应用于视联网中,一个视联猫服务端连接一个用户服务器,一个视联猫客户端连接一个用户终端,用户终端与视联猫客户端内的一个子虚拟终端绑定并将发送的互联网数据包在视联猫客户端内经过NAT映射成视联网数据包后,可通过子虚拟终端作为视联网中的传输工具,将视联网数据包发送至视联猫服务端,然后由所述视联猫服务端将该视联网数据包还原成互联网数据包并发送至所连接的用户服务器,以此实现了通过一套网络即可使用户分别访问视联网、互联网、IP专网等,大大减少了网络部署的开销和资源的浪费。

Description

一种访问专网的通信方法和装置
技术领域
本申请涉及视联网技术领域,特别是涉及一种访问专网的通信方法和一种访问专网的通信装置。
背景技术
随着网络科技的快速发展,视频会议、视频教学等双向通信在用户的生活、工作、学习等方面广泛普及。
当前,视联网业务在全国范围内的得到了广泛普及,视联网的高清视频交互技术在政府部门以及其它行业中也发挥着举足轻重的作用。视联网采用全球最先进的实时高清视频交换技术,实现了目前互联网无法实现的全网高清视频实时传输,将高清视频会议、视频监控、远程培训、智能化监控分析、应急指挥、视频电话、现场直播、电视邮件、信息发布等数十种视频、语音、图片、文字、通讯、数据包等服务全部整合在一个系统平台上,通过多种终端设备实现高清品质视频通信实时互联互通。但这些应用仅限于在视联网中进行。
现有技术是视联网和互联网都是独立的,如果一个用户想分别访问视联网、互联网、IP专网等IPv4网络,则需要分别部署多套网络,而且部署复杂,而且还会造成资源的浪费。
发明内容
鉴于上述问题,提出了本申请实施例以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种访问专网的通信方法和相应的一种访问专网的通信装置。
为了解决上述问题,本申请实施例公开了一种访问专网的通信方法,所述方法应用于视联网中,所述视联网包括视联网服务器,与所述视联网服务器分别连接的多个视联猫客户端和多个视联猫服务端,以及,与所述视联猫客户端连接的用户终端,与所述视联猫服务端连接的用户服务器,所述方法包括:
所述视联猫客户端通过互联网协议接收用户终端发送的互联网数据包;其中,所述互联网数据包包括目标用户服务器的第一地址信息;
所述视联猫客户端将所述互联网数据包转换为视联网数据包;
所述视联猫客户端将所述视联网数据包通过视联网协议发送至所述视联网服务器;所述视联网服务器用于根据所述第一地址信息,确定与所述目标用户服务器连接的目标视联猫服务端,并将所述视联网数据包发送至所述目标视联猫服务端;所述目标视联猫服务端用于将所述视联网数据包解包还原为互联网数据包并发送至所述目标用户服务器。
可选的,所述视联猫客户端将所述互联网数据包转换为视联网数据包的步骤包括:
所述视联猫客户端通过网络地址转换NAT映射,将所述互联网数据包转换为视联网数据包。
可选的,所述方法还包括:
所述视联猫客户端在检测到所属区域内有用户终端接入时,向所述用户终端发送登录询问消息;
所述视联猫客户端接收所述用户终端针对所述登录询问消息返回的登录确认消息;
所述视联猫客户端根据所述登录确认消息,在自身的若干个子虚拟终端中确定目标子虚拟终端;
所述视联猫客户端将所述目标子虚拟终端与所述用户终端生成绑定关系。
可选的,所述方法还包括:
所述视联猫客户端利用所述目标子虚拟终端通过视联网协议接收所述视联网服务器发送的视联网响应数据包;其中,所述视联网响应数据包由所述目标视联猫服务端将互联网响应数据包转换而成;所述互联网响应数据包由所述目标用户服务器针对所述互联网数据包而返回,包括目标用户终端的第二地址信息;所述视联网服务器用于根据所述第二地址信息,确定连接有所述目标用户终端的目标视联猫客户端;
所述视联猫客户端将所述视联网响应数据包解包还原为互联网响应数据包;
所述视联猫客户端将解包还原后的所述互联网响应数据包通过互联网协议发送至与所述目标用户终端。
可选的,所述视联猫客户端中设置有用于管理所述子虚拟终端的子虚拟终端数据库;所述目标子虚拟终端包括两个状态标志位,一个状态标志位用于标识所述目标子虚拟终端的运行状态,另一个状态标志位用于标识所述目标子虚拟终端与所述视联网服务器的连接状态;所述方法还包括:
所述视联猫客户端周期性地查看所述目标子虚拟终端的当前状态;其中,所述当前状态包括运行状态和连接状态;
所述视联猫客户端针对所述当前状态,在所述子虚拟终端数据库中,将所述目标子虚拟终端的所述两个状态标志位更新。
可选的,所述方法还包括:
所述视联猫客户端接收视联网服务器发送的入网邀请消息;其中,所述入网邀请消息由所述视联网服务器在检测到有视联猫客户端接入时生成,包括所述视联猫客户端的识别信息;所述视联网服务器用于将所述入网邀请消息发送至与所述识别信息对应的视联网客户端;
所述视联猫客户端针对所述入网邀请消息,生成入网同意消息;其中,所述入网同意消息包括若干个子虚拟终端信息,所述子虚拟终端信息携带有所述视联猫客户端的识别信息;
所述视联猫客户端将所述入网同意消息发送至所述视联网服务器;所述视联网服务器用于将所述视联猫客户端与一个处于空闲状态的第一主虚拟终端生成绑定关系,以及,生成入网成功消息,并将所述若干个子虚拟终端信息对应所述识别信息存储;
所述视联猫客户端接收所述视联网服务器针对所述入网同意消息返回的入网成功消息,并显示。
可选的,所述视联网服务器用于根据所述第一地址信息,确定与所述目标用户服务器连接的目标视联猫服务端,并将所述视联网数据包发送至所述目标视联猫服务端的步骤包括:
所述视联网服务器中的第一主虚拟终端用于接收所述视联网数据包;
所述视联网服务器用于根据所述视联网数据包中的第一地址信息,确定与所述目标用户服务器连接的目标视联猫服务端;其中,所述目标视联猫服务端与所述视联网服务器中的第二主虚拟终端处于绑定状态;
所述第一主虚拟终端用于将所述视联网数据包发送至所述第二主虚拟终端;
所述第二主虚拟终端用于将所述视联网数据包发送至所述目标视联猫服务端。
为了解决上述问题,本申请实施例还公开了一种访问专网的通信装置,所述装置应用于视联网中,所述视联网包括视联网服务器,与所述视联网服务器分别连接的多个视联猫客户端和多个视联猫服务端,以及,与所述视联猫客户端连接的用户终端,与所述视联猫服务端连接的用户服务器,所述视联猫客户端包括以下模块:
互联网数据包接收模块,用于通过互联网协议接收用户终端发送的互联网数据包;其中,所述互联网数据包包括目标用户服务器的第一地址信息;
互联网数据包转换模块,用于将所述互联网数据包转换为视联网数据包;
视联网数据包发送模块,用于将所述视联网数据包通过视联网协议发送至所述视联网服务器;所述视联网服务器用于根据所述第一地址信息,确定与所述目标用户服务器连接的目标视联猫服务端,并将所述视联网数据包发送至所述目标视联猫服务端;所述目标视联猫服务端用于将所述视联网数据包解包还原为互联网数据包并发送至所述目标用户服务器。
本申请实施例还提供了一种装置,包括:
一个或多个处理器;和
其上存储有指令的一个或多个机器可读介质,当由所述一个或多个处理器执行时,使得所述装置执行本申请实施例所述的一个或多个的方法。
本申请实施例还提供了一个或多个机器可读介质,其上存储有指令,当由一个或多个处理器执行时,使得所述处理器执行本申请实施例所述的一个或多个的方法。
本申请实施例包括以下优点:
本申请实施例应用视联网的特性,通过视联网服务器内的主虚拟终端,利用主虚拟终端与视联猫客户端、视联猫服务端分别绑定,可实现多个视联猫客户端和视联猫服务端之间的数据交换;一个视联猫服务端连接一个用户服务器,一个视联猫客户端连接一个用户终端,用户终端与视联猫客户端内的一个子虚拟终端绑定将发送的互联网数据包在视联猫客户端内经过NAT映射成视联网数据包后,可通过子虚拟终端作为视联网中的传输工具,将视联网数据包发送至视联猫服务端,然后由所述视联猫服务端将该视联网数据包还原成互联网数据包并发送至所连接的用户服务器,以此本申请实施例实现了通过一套网络即可使用户分别访问视联网、互联网、IP专网等,大大减少了网络部署的开销和资源的浪费;
本申请实施例应用视联网的特性,视联猫客户端进行数据包的转换,可以实现通过视联网来访问互联网,解决了通过视联网无法上网的问题;使用视联网上网,不仅可以提高视联网带宽的使用率,还能大大提高上网的速度,保障数据在视联网中传输的安全性;
本申请实施例应用视联网的特性,视联猫客户端周期性地查看所述目标子虚拟终端的当前状态,然后针对所述当前状态,在所述子虚拟终端数据库中,将所述目标子虚拟终端的所述两个状态标志位更新,以此管理视联猫客户端的运维人员可及时了解到每个子虚拟终端状态,并做相应的处理,确保子虚拟终端能保持正常工作状态,正常跑业务,保障了用户通过视联猫客户端、视联网服务器、视联猫服务端这条视联网链路访问互联网专有网关的通信稳定性和数据传输的实时性。
附图说明
图1是本申请的一种视联网的组网示意图;
图2是本申请的一种节点服务器的硬件结构示意图;
图3是本申请的一种接入交换机的硬件结构示意图;
图4是本申请的一种以太网协转网关的硬件结构示意图;
图5是本申请实施例一种访问专网的通信系统的组网示意图;
图6是本申请实施例一种访问专网的通信方法的步骤流程图;
图7是本申请实施例一种访问专网的通信装置的结构框图。
具体实施方式
为使本申请的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面结合附图和具体实施方式对本申请作进一步详细的说明。
视联网是网络发展的重要里程碑,是一个实时网络,能够实现高清视频实时传输,将众多互联网应用推向高清视频化,高清面对面。
视联网采用实时高清视频交换技术,可以在一个网络平台上将所需的服务,如高清视频会议、视频监控、智能化监控分析、应急指挥、数字广播电视、延时电视、网络教学、现场直播、VOD点播、电视邮件、个性录制(PVR)、内网(自办)频道、智能化视频播控、信息发布等数十种视频、语音、图片、文字、通讯、数据等服务全部整合在一个系统平台,通过电视或电脑实现高清品质视频播放。
为使本领域技术人员更好地理解本申请实施例,以下对视联网进行介绍:
视联网所应用的部分技术如下所述:
网络技术(Network Technology)
视联网的网络技术创新改良了传统以太网(Ethernet),以面对网络上潜在的巨大视频流量。不同于单纯的网络分组包交换(Packet Switching)或网络电路交换(CircuitSwitching),视联网技术采用Packet Switching满足Streaming需求。视联网技术具备分组交换的灵活、简单和低价,同时具备电路交换的品质和安全保证,实现了全网交换式虚拟电路,以及数据格式的无缝连接。
交换技术(Switching Technology)
视联网采用以太网的异步和包交换两个优点,在全兼容的前提下消除了以太网缺陷,具备全网端到端无缝连接,直通用户终端,直接承载IP数据包。用户数据在全网范围内不需任何格式转换。视联网是以太网的更高级形态,是一个实时交换平台,能够实现目前互联网无法实现的全网大规模高清视频实时传输,将众多网络视频应用推向高清化、统一化。
服务器技术(Server Technology)
视联网和统一视频平台上的服务器技术不同于传统意义上的服务器,它的流媒体传输是建立在面向连接的基础上,其数据处理能力与流量、通讯时间无关,单个网络层就能够包含信令及数据传输。对于语音和视频业务来说,视联网和统一视频平台流媒体处理的复杂度比数据处理简单许多,效率比传统服务器大大提高了百倍以上。
储存器技术(Storage Technology)
统一视频平台的超高速储存器技术为了适应超大容量和超大流量的媒体内容而采用了最先进的实时操作系统,将服务器指令中的节目信息映射到具体的硬盘空间,媒体内容不再经过服务器,瞬间直接送达到用户终端,用户等待一般时间小于0.2秒。最优化的扇区分布大大减少了硬盘磁头寻道的机械运动,资源消耗仅占同等级IP互联网的20%,但产生大于传统硬盘阵列3倍的并发流量,综合效率提升10倍以上。
网络安全技术(Network Security Technology)
视联网的结构性设计通过每次服务单独许可制、设备与用户数据完全隔离等方式从结构上彻底根除了困扰互联网的网络安全问题,一般不需要杀毒程序、防火墙,杜绝了黑客与病毒的攻击,为用户提供结构性的无忧安全网络。
服务创新技术(Service Innovation Technology)
统一视频平台将业务与传输融合在一起,不论是单个用户、私网用户还是一个网络的总合,都不过是一次自动连接。用户终端、机顶盒或PC直接连到统一视频平台,获得丰富多彩的各种形态的多媒体视频服务。统一视频平台采用“菜谱式”配表模式来替代传统的复杂应用编程,可以使用非常少的代码即可实现复杂的应用,实现“无限量”的新业务创新。
视联网的组网如下所述:
视联网是一种集中控制的网络结构,该网络可以是树型网、星型网、环状网等等类型,但在此基础上网络中需要有集中控制节点来控制整个网络。
如图1所示,视联网分为接入网和城域网两部分。
接入网部分的设备主要可以分为3类:节点服务器,接入交换机,终端(包括各种机顶盒、编码板、存储器等)。节点服务器与接入交换机相连,接入交换机可以与多个终端相连,并可以连接以太网。
其中,节点服务器是接入网中起集中控制功能的节点,可控制接入交换机和终端。节点服务器可直接与接入交换机相连,也可以直接与终端相连。
类似的,城域网部分的设备也可以分为3类:城域服务器,节点交换机,节点服务器。城域服务器与节点交换机相连,节点交换机可以与多个节点服务器相连。
其中,节点服务器即为接入网部分的节点服务器,即节点服务器既属于接入网部分,又属于城域网部分。
城域服务器是城域网中起集中控制功能的节点,可控制节点交换机和节点服务器。城域服务器可直接连接节点交换机,也可直接连接节点服务器。
由此可见,整个视联网络是一种分层集中控制的网络结构,而节点服务器和城域服务器下控制的网络可以是树型、星型、环状等各种结构。
形象地称,接入网部分可以组成统一视频平台(虚线圈中部分),多个统一视频平台可以组成视联网;每个统一视频平台可以通过城域以及广域视联网互联互通。
视联网设备分类
1.1本申请实施例的视联网中的设备主要可以分为3类:服务器,交换机(包括以太网网关),终端(包括各种机顶盒,编码板,存储器等)。视联网整体上可以分为城域网(或者国家网、全球网等)和接入网。
1.2其中接入网部分的设备主要可以分为3类:节点服务器,接入交换机(包括以太网网关),终端(包括各种机顶盒,编码板,存储器等)。
各接入网设备的具体硬件结构为:
节点服务器:
如图2所示,主要包括网络接口模块201、交换引擎模块202、CPU模块203、磁盘阵列模块204;
其中,网络接口模块201,CPU模块203、磁盘阵列模块204进来的包均进入交换引擎模块202;交换引擎模块202对进来的包进行查地址表205的操作,从而获得包的导向信息;并根据包的导向信息把该包存入对应的包缓存器206的队列;如果包缓存器206的队列接近满,则丢弃;交换引擎模202轮询所有包缓存器队列,如果满足以下条件进行转发:1)该端口发送缓存未满;2)该队列包计数器大于零。磁盘阵列模块204主要实现对硬盘的控制,包括对硬盘的初始化、读写等操作;CPU模块203主要负责与接入交换机、终端(图中未示出)之间的协议处理,对地址表205(包括下行协议包地址表、上行协议包地址表、数据包地址表)的配置,以及,对磁盘阵列模块204的配置。
接入交换机:
如图3所示,主要包括网络接口模块(下行网络接口模块301、上行网络接口模块302)、交换引擎模块303和CPU模块304;
其中,下行网络接口模块301进来的包(上行数据)进入包检测模块305;包检测模块305检测包的目地地址(DA)、源地址(SA)、数据包类型及包长度是否符合要求,如果符合,则分配相应的流标识符(stream-id),并进入交换引擎模块303,否则丢弃;上行网络接口模块302进来的包(下行数据)进入交换引擎模块303;CPU模块204进来的数据包进入交换引擎模块303;交换引擎模块303对进来的包进行查地址表306的操作,从而获得包的导向信息;如果进入交换引擎模块303的包是下行网络接口往上行网络接口去的,则结合流标识符(stream-id)把该包存入对应的包缓存器307的队列;如果该包缓存器307的队列接近满,则丢弃;如果进入交换引擎模块303的包不是下行网络接口往上行网络接口去的,则根据包的导向信息,把该数据包存入对应的包缓存器307的队列;如果该包缓存器307的队列接近满,则丢弃。
交换引擎模块303轮询所有包缓存器队列,在本申请实施例中分两种情形:
如果该队列是下行网络接口往上行网络接口去的,则满足以下条件进行转发:1)该端口发送缓存未满;2)该队列包计数器大于零;3)获得码率控制模块产生的令牌;
如果该队列不是下行网络接口往上行网络接口去的,则满足以下条件进行转发:1)该端口发送缓存未满;2)该队列包计数器大于零。
码率控制模块208是由CPU模块204来配置的,在可编程的间隔内对所有下行网络接口往上行网络接口去的包缓存器队列产生令牌,用以控制上行转发的码率。
CPU模块304主要负责与节点服务器之间的协议处理,对地址表306的配置,以及,对码率控制模块308的配置。
以太网协转网关
如图4所示,主要包括网络接口模块(下行网络接口模块401、上行网络接口模块402)、交换引擎模块403、CPU模块404、包检测模块405、码率控制模块408、地址表406、包缓存器407和MAC添加模块409、MAC删除模块410。
其中,下行网络接口模块401进来的数据包进入包检测模块405;包检测模块405检测数据包的以太网MAC DA、以太网MAC SA、以太网length or frame type、视联网目地地址DA、视联网源地址SA、视联网数据包类型及包长度是否符合要求,如果符合则分配相应的流标识符(stream-id);然后,由MAC删除模块410减去MAC DA、MAC SA、length or frame type(2byte),并进入相应的接收缓存,否则丢弃;
下行网络接口模块401检测该端口的发送缓存,如果有包则根据包的视联网目地地址DA获知对应的终端的以太网MAC DA,添加终端的以太网MAC DA、以太网协转网关的MACSA、以太网length or frame type,并发送。
以太网协转网关中其他模块的功能与接入交换机类似。
终端:
主要包括网络接口模块、业务处理模块和CPU模块;例如,机顶盒主要包括网络接口模块、视音频编解码引擎模块、CPU模块;编码板主要包括网络接口模块、视音频编码引擎模块、CPU模块;存储器主要包括网络接口模块、CPU模块和磁盘阵列模块。
1.3城域网部分的设备主要可以分为2类:节点服务器,节点交换机,城域服务器。其中,节点交换机主要包括网络接口模块、交换引擎模块和CPU模块;城域服务器主要包括网络接口模块、交换引擎模块和CPU模块构成。
2、视联网数据包定义
2.1接入网数据包定义
接入网的数据包主要包括以下几部分:目的地址(DA)、源地址(SA)、保留字节、payload(PDU)、CRC。
如下表所示,接入网的数据包主要包括以下几部分:
DA SA Reserved Payload CRC
其中:
目的地址(DA)由8个字节(byte)组成,第一个字节表示数据包的类型(例如各种协议包、组播数据包、单播数据包等),最多有256种可能,第二字节到第六字节为城域网地址,第七、第八字节为接入网地址;
源地址(SA)也是由8个字节(byte)组成,定义与目的地址(DA)相同;
保留字节由2个字节组成;
payload部分根据不同的数据报的类型有不同的长度,如果是各种协议包的话是64个字节,如果是单组播数据包话是32+1024=1056个字节,当然并不仅仅限于以上2种;
CRC有4个字节组成,其计算方法遵循标准的以太网CRC算法。
2.2城域网数据包定义
城域网的拓扑是图型,两个设备之间可能有2种、甚至2种以上的连接,即节点交换机和节点服务器、节点交换机和节点交换机、节点交换机和节点服务器之间都可能超过2种连接。但是,城域网设备的城域网地址却是唯一的,为了精确描述城域网设备之间的连接关系,在本申请实施例中引入参数:标签,来唯一描述一个城域网设备。
本说明书中标签的定义和MPLS(Multi-Protocol Label Switch,多协议标签交换)的标签的定义类似,假设设备A和设备B之间有两个连接,那么数据包从设备A到设备B就有2个标签,数据包从设备B到设备A也有2个标签。标签分入标签、出标签,假设数据包进入设备A的标签(入标签)是0x0000,这个数据包离开设备A时的标签(出标签)可能就变成了0x0001。城域网的入网流程是集中控制下的入网过程,也就意味着城域网的地址分配、标签分配都是由城域服务器主导的,节点交换机、节点服务器都是被动的执行而已,这一点与MPLS的标签分配是不同的,MPLS的标签分配是交换机、服务器互相协商的结果。
如下表所示,城域网的数据包主要包括以下几部分:
DA SA Reserved 标签 Payload CRC
即目的地址(DA)、源地址(SA)、保留字节(Reserved)、标签、payload(PDU)、CRC。其中,标签的格式可以参考如下定义:标签是32bit,其中高16bit保留,只用低16bit,它的位置是在数据包的保留字节和payload之间。
基于视联网的上述特性,提出了本申请实施例的核心构思之一,遵循视联网的协议,通过视联网服务器内的主虚拟终端,利用主虚拟终端与视联猫客户端、视联猫服务端分别绑定,可实现多个视联猫客户端和视联猫服务端之间的数据交换;一个视联猫服务端连接一个用户服务器,一个视联猫客户端连接一个用户终端,用户终端与视联猫客户端内的一个子虚拟终端绑定将发送的互联网数据包在视联猫客户端内经过NAT映射成视联网数据包后,可通过子虚拟终端作为视联网中的传输工具,将视联网数据包发送至视联猫服务端,然后由所述视联猫服务端将该视联网数据包还原成互联网数据包并发送至所连接的用户服务器,以此实现了通过一套网络即可使用户分别访问视联网、互联网、IP专网等,大大减少了网络部署的开销和资源的浪费。
实施例1:
如图5所示,示出了本申请实施例一种访问专网的通信系统的组网示意图,所述系统可以应用于视联网中,所述视联网包括视联网服务器53,与所述视联网服务器53分别连接的多个视联猫客户端52和多个视联猫服务端54,以及,与所述视联猫客户端52连接的用户终端51,与所述视联猫服务端54连接的用户服务器55。
本申请实施例中的用户终端51为一种终端,由订制硬件和运行于其上的操作系统和应用软件组成的产品,具体可为手机、平板、台式机、笔记本电脑等。
一个视联猫客户端52只能连接一个用户终端51,并与用户终端51通过网线连接。
一个视联猫服务端54只能连接一个用户服务器55,并与用户服务器55通过网线连接。
用户服务器55位于互联网中,可视为一种专有网关,用于管理所在局域网的资源。比如用户服务器55可为司法业务专网,可为公安业务专网,还可为人民法院专网。
视联网位于网络协议层中的第二层,是为了支持超大规模、高带宽、实时通信网络而设计的一整套完整的网络通信协议体系,可以独立于IP协议之外建立不同终端之间的寻址与通信,实现“有质量保证地”实时通信网络系统,是一种与IP协议“平级”的大规模高带宽实时交换网络通信技术。视联网是由255个视联网服务器53、视联网终端和其他辅助系统组成,视联猫客户端52和视联猫服务端54必须连接视联网服务器53,才能相互通信、进行业务。
在本申请一可选实施例中,示出了视联猫客户端52接入视联网的一种可能实现方法,所述方法具体包括以下步骤:
所述视联猫客户端52接收视联网服务器53发送的入网邀请消息;其中,所述入网邀请消息由所述视联网服务器53在检测到有视联猫客户端52接入时生成,包括所述视联猫客户端52的识别信息;所述视联网服务器53用于将所述入网邀请消息发送至与所述识别信息对应的视联网客户端52;
所述视联猫客户端52针对所述入网邀请消息,生成入网同意消息;其中,所述入网同意消息包括若干个子虚拟终端信息,所述子虚拟终端信息携带有所述视联猫客户端52的识别信息;
所述视联猫客户端52将所述入网同意消息发送至所述视联网服务器53;所述视联网服务器53用于将所述视联猫客户端52与一个处于空闲状态的第一主虚拟终端生成绑定关系,以及,生成入网成功消息,并将所述若干个子虚拟终端信息对应所述识别信息存储;
所述视联猫客户端52接收所述视联网服务器53针对所述入网同意消息返回的入网成功消息,并显示。
视联猫客户端52登录视联网后,其MAC地址和内部的若干个子虚拟终端信息都会在视联网服务器53中记录,以此完成视联猫客户端52入网的初始化。
视联猫服务端54登录视联网的方式参照视联猫客户端52的入网方式,在此不过多阐述。
实施例2:
如图6所示,示出了本申请实施例一种访问专网的通信方法的步骤流程图,所述方法可以应用于视联网中,所述方法应用在图5所述的视联猫客户端52中,所述方法具体可以包括以下步骤:
视联猫客户端52通过互联网协议接收用户终端51发送的互联网数据包的步骤之前,首先,所述视联猫客户端52需要与该用户终端51建立通信连接,具体建立步骤可以如下:
所述视联猫客户端52在检测到所属区域内有用户终端51接入时,向所述用户终端51发送登录询问消息;
上述的所述区域为IP网线接口,当连接用户终端51的网线插入IP网线接口后,视联猫客户端52就可读取到用户终端51的IP地址信息,与其进行通信。
所述视联猫客户端52接收所述用户终端51针对所述登录询问消息返回的登录确认消息;
所述视联猫客户端52根据所述登录确认消息,在自身的若干个子虚拟终端中确定目标子虚拟终端;
所述视联猫客户端52将所述目标子虚拟终端与所述用户终端51生成绑定关系。
步骤S601:所述视联猫客户端52通过互联网协议接收用户终端发送的互联网数据包;其中,所述互联网数据包包括目标用户服务器55的第一地址信息;
步骤S602:所述视联猫客户端52将所述互联网数据包转换为视联网数据包;
步骤S602的实现步骤主要为:所述视联猫客户端52通过网络地址转换NAT映射,将所述互联网数据包转换为视联网数据包。
利用NAT映射在NAT网关上建立一个NAT映射表,里面记录了每个公网IP对应的私网IP的转换,以此可实现数据包从互联网到视联网的转换。
步骤S603:所述视联猫客户端52将所述视联网数据包通过视联网协议发送至所述视联网服务器53;所述视联网服务器53用于根据所述第一地址信息,确定与所述目标用户服务器55连接的目标视联猫服务端54,并将所述视联网数据包发送至所述目标视联猫服务端54;所述目标视联猫服务端54用于将所述视联网数据包解包还原为互联网数据包并发送至所述目标用户服务器55。
用户终端51与目标子虚拟终端绑定后,视联猫客户端52即可正常接收用户终端51的互联网数据包,然后将该互联网数据包转换为视联网数据包,并添加上目标子虚拟终端标识,以便该视联网数据包在视联网服务器53识别传输,具体发送时由视联猫客户端52代替目标子虚拟终端完成实际发送功能。
另外,由于视联网中的视联网服务器53数量有限,而视联猫客户端52、视联猫服务端54的数量远远大于视联网服务器53的数量,所以通常一个视联网服务器53要同时完成多个视联猫客户端52、视联猫服务端54之间的数据转发。
所以在本申请一可选实施例中,示出了所述视联网服务器53用于根据所述第一地址信息,确定与所述目标用户服务器55连接的目标视联猫服务端54,并将所述视联网数据包发送至所述目标视联猫服务端54的步骤具体可以包括:
所述视联网服务器53中的第一主虚拟终端用于接收所述视联网数据包;
所述视联网服务器53用于根据所述视联网数据包中的第一地址信息,确定与所述目标用户服务器55连接的目标视联猫服务端54;其中,所述目标视联猫服务端54与所述视联网服务器53中的第二主虚拟终端处于绑定状态;
所述第一主虚拟终端用于将所述视联网数据包发送至所述第二主虚拟终端;
所述第二主虚拟终端用于将所述视联网数据包发送至所述目标视联猫服务端54。
从上述可选实施例可知,为避免数据混乱串线,在视联网服务器53中也有若干个主虚拟终端,视联猫客户端52在入网时与一个处于空闲状态的第一主虚拟终端生成绑定关系,同理视联猫服务端54在入网时也会与视联网服务器53中一个处于空闲状态的第二主虚拟终端生成绑定关系,以此在视联网服务器53内部可实现多个视联猫客户端52与多个视联猫服务端54之间交叉通信。
比如接入有A用户终端51的M视联猫客户端52在某个时段可与接入有司法业务专网的J视联猫服务端54通信,也可在另一个时段与接入有公安业务专网的K视联猫服务端54通信,所以就靠视联网服务器53内的主虚拟终端来作为视联网数据的传输工具,实现多个视联猫客户端52与多个视联猫服务端54之间交叉通信。
由于目标视联猫服务端54只连接了一个目标用户服务器55,所以可根据目标用户服务器的第一地址信息,直接将所述视联网数据包发送至所述目标用户服务器55。
综上,通过步骤S601~S603,本申请实施例不仅实现了通过一套网络即可使用户分别访问视联网、互联网、IP专网等,大大减少了网络部署的开销和资源的浪费。同时由于一个视联猫服务端54只连接了一个目标用户服务器55,视联猫服务端54可直接将视联网数据包发送至用户服务器55,避免了出现视联猫服务端54解包获取MAC地址来发送数据易出现数据串线的问题,提高了数据包正确传输的概率。
当目标用户服务器55接收到所述互联网数据包后,也依次通过视联猫服务端54中的一个子虚拟终端,与所述视联猫服务端54绑定的第二主虚拟终端,与所述视联猫客户端52绑定的第一主虚拟终端返回视联网响应数据包给视联猫客户端52内与所述目标用户终端51绑定的目标子虚拟终端。
具体实现方式可以包括以下步骤:
所述视联猫客户端52利用所述目标子虚拟终端通过视联网协议接收所述视联网服务器53发送的视联网响应数据包;其中,所述视联网响应数据包由所述目标视联猫服务端54将互联网响应数据包转换而成;所述互联网响应数据包由所述目标用户服务器55针对所述互联网数据包而返回,包括目标用户终端51的第二地址信息;所述视联网服务器53用于根据所述第二地址信息,确定连接有所述目标用户终端51的目标视联猫客户端52;
所述视联猫客户端52将所述视联网响应数据包解包还原为互联网响应数据包;
所述视联猫客户端52将解包还原后的所述互联网响应数据包通过互联网协议发送至与所述目标用户终端51。
上述视联猫客户端52将所述视联网响应数据包解包还原为互联网响应数据包的过程也是采用NAT映射方法,将IP私网(视联网)转换为IP公网(互联网)。
本申请实施例所提及的虚拟终端包括:子虚拟终端、目标子虚拟终端、第一主虚拟终端、第二主虚拟终端。虚拟终端是一种并非真实的终端产品,只是具有终端的一些关键属性(例如型号、版本、MAC地址、NUM号码、所在域等信息)的虚拟对象,在视联猫客户端52或视联猫服务端54都有多个子虚拟终端,位于视联猫客户端52中的子虚拟终端由视联猫客户端52实现其基本功能,位于视联猫服务端54内的子虚拟终端由视联猫服务端54实现其基本功能。同理,在视联网服务器53内也有多个主虚拟终端,主虚拟终端由视联网服务器53实现其基本功能。
视联猫客户端52中设置有用于管理所述子虚拟终端的子虚拟终端数据库,该数据库可视为EXCEL表,子虚拟终端写在一张EXCEL表上。每个子虚拟终端包括两个状态标志位,一个状态标志位用于标识所述子虚拟终端的运行状态,另一个状态标志位用于标识所述子虚拟终端与所述视联网服务器53的连接状态;在本申请一优选实施例中,示出了对视联猫客户端52内的目标子虚拟终端进行运行状态、连接状态监测的可能实现方式,实现步骤如下:
所述视联猫客户端52周期性地查看所述目标子虚拟终端的当前状态;其中,所述当前状态包括运行状态和连接状态;
所述视联猫客户端52针对所述当前状态,在所述子虚拟终端数据库中,将所述目标子虚拟终端的所述两个状态标志位更新。
通过上述优选实施例,管理视联猫客户端52的运维人员可及时了解到每个子虚拟终端状态,并做相应的处理,确保子虚拟终端能保持正常工作状态,正常跑业务,保障了用户通过视联猫客户端52、视联网服务器53、视联猫服务端54这条视联网链路访问互联网专有网关的通信稳定性和数据传输的实时性。在具体实现时,由视联猫客户端52内的Linux系统提供定时器机制,如以1秒钟时间间隔来定时,来周期性地查看所述目标子虚拟终端的当前状态。定时器刷新完成后,该子虚拟终端信息及相应的状态通过套接字Netlink通道加载到视联猫客户端52内的子虚拟终端数据库中,将目标子虚拟终端的所述两个状态标志位更新。
需要说明的是,对于方法实施例,为了简单描述,故将其都表述为一系列的动作组合,但是本领域技术人员应该知悉,本申请实施例并不受所描述的动作顺序的限制,因为依据本申请实施例,某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次,本领域技术人员也应该知悉,说明书中所描述的实施例均属于优选实施例,所涉及的动作并不一定是本申请实施例所必须的。
实施例3:
如图7所示,对应实施例2中的方法,示出了本申请实施例一种访问专网的通信装置的结构框图,所述装置可以应用于视联网中,所述装置应用在图5所述的视联猫客户端52中,所述视联猫客户端52具体可以包括以下模块:
互联网数据包接收模块701,用于通过互联网协议接收用户终端51发送的互联网数据包;其中,所述互联网数据包包括目标用户服务器55的第一地址信息;
互联网数据包转换模块702,用于将所述互联网数据包转换为视联网数据包;
视联网数据包发送模块703,用于将所述视联网数据包通过视联网协议发送至所述视联网服务器53;所述视联网服务器53用于根据所述第一地址信息,确定与所述目标用户服务器55连接的目标视联猫服务端54,并将所述视联网数据包发送至所述目标视联猫服务端54;所述目标视联猫服务端54用于将所述视联网数据包解包还原为互联网数据包并发送至所述目标用户服务器55。
对应本申请实施例2中的方法,所述视联猫客户端52具体可以包括以下模块:
登录询问消息发送模块,用于在检测到所属区域内有用户终端51接入时,向所述用户终端51发送登录询问消息;
登录确认消息接收模块,用于接收所述用户终端51针对所述登录询问消息返回的登录确认消息;
目标子虚拟终端确定模块,用于根据所述登录确认消息,在自身的若干个子虚拟终端中确定目标子虚拟终端;
绑定关系生成模块,用于将所述目标子虚拟终端与所述用户终端51生成绑定关系。
对应本申请实施例2中的方法,所述视联猫客户端52具体可以包括以下模块:
视联网响应数据包接收模块,用于利用所述目标子虚拟终端通过视联网协议接收所述视联网服务器53发送的视联网响应数据包;其中,所述视联网响应数据包由所述目标视联猫服务端54将互联网响应数据包转换而成;所述互联网响应数据包由所述目标用户服务器55针对所述互联网数据包而返回,包括目标用户终端51的第二地址信息;所述视联网服务器53用于根据所述第二地址信息,确定连接有所述目标用户终端51的目标视联猫客户端52;
视联网响应数据包还原模块,用于将所述视联网响应数据包解包还原为互联网响应数据包;
互联网响应数据包发送模块,用于将解包还原后的所述互联网响应数据包通过互联网协议发送至与所述目标用户终端51。
对应本申请实施例2中的方法,所述视联猫客户端52具体可以包括以下模块:
当前状态监测模块,用于周期性地查看所述目标子虚拟终端的当前状态;其中,所述当前状态包括运行状态和连接状态;
状态标志位更新模块,用于针对所述当前状态,在所述子虚拟终端数据库中,将所述目标子虚拟终端的所述两个状态标志位更新。
对应本申请实施例2中的方法,所述视联猫客户端52具体可以包括以下模块:
入网邀请消息接收模块,用于接收视联网服务器53发送的入网邀请消息;其中,所述入网邀请消息由所述视联网服务器53在检测到有视联猫客户端52接入时生成,包括所述视联猫客户端52的识别信息;所述视联网服务器53用于将所述入网邀请消息发送至与所述识别信息对应的视联网客户端52;
入网同意消息生成模块,用于针对所述入网邀请消息,生成入网同意消息;其中,所述入网同意消息包括若干个子虚拟终端信息,所述子虚拟终端信息携带有所述视联猫客户端52的识别信息;
入网同意消息发送模块,用于将所述入网同意消息发送至所述视联网服务器53;所述视联网服务器53用于将所述视联猫客户端52与一个处于空闲状态的第一主虚拟终端生成绑定关系,以及,生成入网成功消息,并将所述若干个子虚拟终端信息对应所述识别信息存储;
入网成功消息接收模块,用于接收所述视联网服务器53针对所述入网同意消息返回的入网成功消息,并显示。
本申请实施例还提供了一种装置,包括:
一个或多个处理器;和
其上存储有指令的一个或多个机器可读介质,当由所述一个或多个处理器执行时,使得所述装置执行本申请实施例所述的一个或多个的方法。
本申请实施例还提供了一个或多个机器可读介质,其上存储有指令,当由一个或多个处理器执行时,使得所述处理器执行本申请实施例所述的一个或多个的方法。
对于装置实施例而言,由于其与方法实施例基本相似,所以描述的比较简单,相关之处参见方法实施例的部分说明即可。
本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处,各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。
本领域内的技术人员应明白,本申请实施例的实施例可提供为方法、装置、或计算机程序产品。因此,本申请实施例可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且,本申请实施例可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本申请实施例是参照根据本申请实施例的方法、终端设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理终端设备的处理器以产生一个机器,使得通过计算机或其他可编程数据处理终端设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理终端设备以特定方式工作的计算机可读存储器中,使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品,该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理终端设备上,使得在计算机或其他可编程终端设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理,从而在计算机或其他可编程终端设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
尽管已描述了本申请实施例的优选实施例,但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念,则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以,所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本申请实施例范围的所有变更和修改。
最后,还需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者终端设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者终端设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者终端设备中还存在另外的相同要素。
以上对本申请所提供的一种访问专网的通信方法和一种访问专网的通信装置,进行了详细介绍,本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想;同时,对于本领域的一般技术人员,依据本申请的思想,在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处,综上所述,本说明书内容不应理解为对本申请的限制。

Claims (10)

1.一种访问专网的通信方法,其特征在于,所述方法应用于视联网中,所述视联网包括视联网服务器,与所述视联网服务器分别连接的多个视联猫客户端和多个视联猫服务端,以及,与所述视联猫客户端连接的用户终端,与所述视联猫服务端连接的用户服务器,所述方法包括:
所述视联猫客户端通过互联网协议接收用户终端发送的互联网数据包;其中,所述互联网数据包包括目标用户服务器的第一地址信息;
所述视联猫客户端将所述互联网数据包转换为视联网数据包;
所述视联猫客户端将所述视联网数据包通过视联网协议发送至所述视联网服务器;所述视联网服务器用于根据所述第一地址信息,确定与所述目标用户服务器连接的目标视联猫服务端,并将所述视联网数据包发送至所述目标视联猫服务端;所述目标视联猫服务端用于将所述视联网数据包解包还原为互联网数据包并发送至所述目标用户服务器。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述视联猫客户端将所述互联网数据包转换为视联网数据包的步骤包括:
所述视联猫客户端通过网络地址转换NAT映射,将所述互联网数据包转换为视联网数据包。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
所述视联猫客户端在检测到所属区域内有用户终端接入时,向所述用户终端发送登录询问消息;
所述视联猫客户端接收所述用户终端针对所述登录询问消息返回的登录确认消息;
所述视联猫客户端根据所述登录确认消息,在自身的若干个子虚拟终端中确定目标子虚拟终端;
所述视联猫客户端将所述目标子虚拟终端与所述用户终端生成绑定关系。
4.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
所述视联猫客户端利用所述目标子虚拟终端通过视联网协议接收所述视联网服务器发送的视联网响应数据包;其中,所述视联网响应数据包由所述目标视联猫服务端将互联网响应数据包转换而成;所述互联网响应数据包由所述目标用户服务器针对所述互联网数据包而返回,包括目标用户终端的第二地址信息;所述视联网服务器用于根据所述第二地址信息,确定连接有所述目标用户终端的目标视联猫客户端;
所述视联猫客户端将所述视联网响应数据包解包还原为互联网响应数据包;
所述视联猫客户端将解包还原后的所述互联网响应数据包通过互联网协议发送至与所述目标用户终端。
5.根据权利要求2~4任意一项所述的方法,其特征在于,所述视联猫客户端中设置有用于管理所述子虚拟终端的子虚拟终端数据库;所述目标子虚拟终端包括两个状态标志位,一个状态标志位用于标识所述目标子虚拟终端的运行状态,另一个状态标志位用于标识所述目标子虚拟终端与所述视联网服务器的连接状态;所述方法还包括:
所述视联猫客户端周期性地查看所述目标子虚拟终端的当前状态;其中,所述当前状态包括运行状态和连接状态;
所述视联猫客户端针对所述当前状态,在所述子虚拟终端数据库中,将所述目标子虚拟终端的所述两个状态标志位更新。
6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
所述视联猫客户端接收视联网服务器发送的入网邀请消息;其中,所述入网邀请消息由所述视联网服务器在检测到有视联猫客户端接入时生成,包括所述视联猫客户端的识别信息;所述视联网服务器用于将所述入网邀请消息发送至与所述识别信息对应的视联网客户端;
所述视联猫客户端针对所述入网邀请消息,生成入网同意消息;其中,所述入网同意消息包括若干个子虚拟终端信息,所述子虚拟终端信息携带有所述视联猫客户端的识别信息;
所述视联猫客户端将所述入网同意消息发送至所述视联网服务器;所述视联网服务器用于将所述视联猫客户端与一个处于空闲状态的第一主虚拟终端生成绑定关系,以及,生成入网成功消息,并将所述若干个子虚拟终端信息对应所述识别信息存储;
所述视联猫客户端接收所述视联网服务器针对所述入网同意消息返回的入网成功消息,并显示。
7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述视联网服务器用于根据所述第一地址信息,确定与所述目标用户服务器连接的目标视联猫服务端,并将所述视联网数据包发送至所述目标视联猫服务端的步骤包括:
所述视联网服务器中的第一主虚拟终端用于接收所述视联网数据包;
所述视联网服务器用于根据所述视联网数据包中的第一地址信息,确定与所述目标用户服务器连接的目标视联猫服务端;其中,所述目标视联猫服务端与所述视联网服务器中的第二主虚拟终端处于绑定状态;
所述第一主虚拟终端用于将所述视联网数据包发送至所述第二主虚拟终端;
所述第二主虚拟终端用于将所述视联网数据包发送至所述目标视联猫服务端。
8.一种访问专网的通信装置,其特征在于,所述装置应用于视联网中,所述视联网包括视联网服务器,与所述视联网服务器分别连接的多个视联猫客户端和多个视联猫服务端,以及,与所述视联猫客户端连接的用户终端,与所述视联猫服务端连接的用户服务器,所述视联猫客户端包括以下模块:
互联网数据包接收模块,用于通过互联网协议接收用户终端发送的互联网数据包;其中,所述互联网数据包包括目标用户服务器的第一地址信息;
互联网数据包转换模块,用于将所述互联网数据包转换为视联网数据包;
视联网数据包发送模块,用于将所述视联网数据包通过视联网协议发送至所述视联网服务器;所述视联网服务器用于根据所述第一地址信息,确定与所述目标用户服务器连接的目标视联猫服务端,并将所述视联网数据包发送至所述目标视联猫服务端;所述目标视联猫服务端用于将所述视联网数据包解包还原为互联网数据包并发送至所述目标用户服务器。
9.一种装置,其特征在于,包括:
一个或多个处理器;和
其上存储有指令的一个或多个机器可读介质,当由所述一个或多个处理器执行时,使得所述装置执行如权利要求1-7所述的一个或多个的方法。
10.一个或多个机器可读介质,其特征在于,其上存储有指令,当由一个或多个处理器执行时,使得所述处理器执行如权利要求1-7所述的一个或多个的方法。
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