CN115361337B - 一种基于通信路由和星型网络的通信方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提出了一种基于路由和星型网络的通信方法及系统，在服务端建立服务中心节点，终端建立端中心节点，服务中心节点和端中心节点建立唯一通信链路，不同应用通过中心节点进行交互，应用客户端同应用管理端之间通过端中心节点和服务中心节点进行交互，一台终端只需要建立一条通信链路，服务器资源消耗少、开放端口少，便于安全管理。
Description
技术领域
本发明属于通信相关领域，尤其涉及一种基于通信路由和星型网络的通信方法及系统。
背景技术
本部分的陈述仅仅是提供了与本发明相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。
目前网络安全体系需要不同功能的安全应用支撑，传统CS架构的应用，通信依赖应用服务和应用客户端之间的点对点通信。每个应用客户端都需要服务器开放通信端口，同应用服务进行通信。
发明人发现，现有通信方式，多应用场景下需要终端同服务端建立多个连接，导致服务端和终端之间通信建链的数量成倍增加，尤其是集群环境下，极大地占用了服务器的访问资源；开放过多端口，也使网络安全的管理更加复杂，存在一定的安全隐患。
发明内容
为克服上述现有技术的不足，本发明提供了一种基于路由和星型网络的通信方法及系统，在服务端建立服务中心节点，终端建立端中心节点，服务中心节点和端中心节点建立唯一通信链路，不同应用通过中心节点进行交互，应用客户端同应用管理端之间通过端中心节点和服务中心节点进行交互，一台终端只需要建立一条通信链路，服务器资源消耗少、开放端口少，便于安全管理。
为实现上述目的，本发明的一个或多个实施例提供了如下技术方案：一种基于通信路由和星型网络的通信方法，包括：
利用终端建立的端中心节点获取终端应用节点请求服务端应用节点的请求数据；
依据所述请求数据确定终端应用节点的节点地址、服务端应用节点的节点地址；
端中心节点与服务端建立的服务中心节点进行通信将所述请求数据转发至对应的服务端应用节点。
进一步的，所述端中心节点包含本地监听服务和tcp客户端，终端应用节点基于pipe或者本地socket方式连接端中心节点下的本地监听；
基于tcp方式建立所述服务端应用节点与所述服务中心节点的连接。
进一步的，所述终端端中心节点通过终端端中心节点下tcp客户端与服务端中心节点进行通信。
进一步的，所述请求数据将通信的转发路径中经过的节点地址包含在协议头部，所述协议头部包括数据长度、通信版本、通信协议、通信指令、标志位、序号、路由路径大小、下一跳路由索引、路由路径和回调检索。
进一步的，端中心节点与服务端建立的服务中心节点进行通信将所述请求数据转发至对应的服务端应用节点，具体为：
终端端中心节点接收到终端应用节点的请求数据后，分析请求数据的协议头部，将协议头部中包含的下一跳路由索引加1后，判断终端端中心节点的连接节点中是否存在对应的服务端中心节点，将数据请求转发至对应的服务端中心节点；
服务端中心节点接收到数据请求后转发至对应的服务端应用节点；
服务端应用节点接收到数据请求后分析请求数据的协议头部，确认路由路径大小是否正确，若正确则停止转发；
服务端应用节点数据处理完成后，响应结果根据数据请求的路径生成返回路径，原路返回至终端应用。
进一步的，服务端应用节点接收到数据请求后分析请求数据的协议头部，确认路由路径大小是否正确具体为：服务端应用节点分析接收的数据请求的头部协议，比较头部协议中的下一条路由索引加1后是否与服务端应用对应节点的路由路径大小相等，若相等，则停止转发。
进一步的，服务端中心节点、服务端应用节点、终端端中心节点、终端应用分别设置固定的节点地址。
本发明的第二个方面提供一种基于通信路由和星型网络的通信系统，包括：
请求数据获取模块：利用终端建立的端中心节点获取终端应用节点请求服务端应用节点的请求数据；
节点地址确定模块：依据所述请求数据确定终端应用节点的节点地址、服务端应用节点的节点地址；
通信转发模块：端中心节点与服务端建立的服务中心节点进行通信将所述请求数据转发至对应的服务端应用节点。
本发明的第三个方面提供一种计算机可读存储介质，用于存储计算机指令，所述计算机指令被处理器执行时，完成上述方法所述的步骤。
本发明的第四个方面提供一种电子设备，包括存储器和处理器以及存储在存储器上并在处理器上运行的计算机指令，所述计算机指令被处理器运行时，完成上述方法所述的步骤。
以上一个或多个技术方案存在以下有益效果：
在本发明中，在服务端建立服务中心节点，终端建立端中心节点，服务中心节点和端中心节点建立唯一通信链路，不同应用通过中心节点进行交互，应用客户端同应用管理端之间通过端中心节点和服务中心节点进行交互。一台终端只需建立一条通信链路，服务器资源消耗少、开放端口少，便于安全管理；而且故障诊断容易，中心节点间通信正常，基本可排除通信问题。
本发明附加方面的优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。
图1为本发明实施例一中路由通信结构示意图；
图2是本发明实施例一中路由通信协议示意图。
具体实施方式
应该指出，以下详细说明都是示例性的，旨在对本发明提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本发明的示例性实施方式。
在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
名词解释：
路由是指从一个接口上收到数据包，根据数据包的目的地址进行定向并转发到另一个接口的过程。
星型网络是以一个端点为中央节点，其他外围节点都单独连接在中央节点上。中央节点采用集中式通信控制策略，各外围节点之间不能直接通信，每一个要发送数据的节点都将要发送到数据发送中心节点，再由中心节点负责将数据送到目的节点。
实施例一
本实施例公开了一种基于通信路由和星型网络的通信方法，包括：
S100：利用终端建立的端中心节点获取终端应用节点请求服务端应用节点的请求数据；
在本实施例中，在服务端建立服务中心节点即远端监听节点，服务端的应用节点tcp连接方式与服务中心节点进行通信连接，形成服务端星型网络，在终端建立端中心节点，端中心节点包括本地监听和tcp客户端，终端应用与端中心节点进行连接形成终端星型网络，端中心节点与服务中心节点进行通信连接，形成双星型网络结构。
在本实施例中，终端应用节点以pipe或者本地socket方式连接端中心节点下本地监听，在端中心节点启动本地监听服务获取终端应用节点的数据请求。
终端与服务端通信依赖四元组建立tcp连接，四元组包括：源地址、源端口、目的地址、目的端口。即使源IP和目的IP相同，不同的端口也会建立不同的tcp连接。
在本实施例中，源IP和目的IP指的是终端和服务端。不同的端口指的是终端和服务端通信，多个应用的情况下，ip相同，端口不同。
在本实施例中，终端端中心节点下tcp客户端的程序与本地监听服务程序部署在同一程序中，在终端应用节点需要请求服务端应用服务时，首先通过本地监听服务将请求数据发送至终端端中心节点，终端端中心节点根据协议将请求数据通过tcp客户端程序转发至服务端服务中心节点，服务端服务中心节点根据协议自动地将请求数据发送给对应的服务端应用节点，服务端应用接收到请求数据后可依据数据发送来的路由路径将响应数据原路返回，最终完成一次服务端应用请求。
另外，服务端服务中心节点、服务端应用节点、终端端中心节点、终端应用节点设置固定的节点标记地址，终端tcp节点即tcp客户端程序节点地址以主机id为参数生成唯一节点标识，终端监听服务和终端tcp客户端都在终端端中心节点内，两者实现自动转发。
S200：依据所述请求数据确定终端应用节点的节点地址、服务端应用节点的节点地址；端中心节点与服务端建立的服务中心节点进行通信将所述请求数据转发至对应的服务端应用节点。
在本实施例中，终端和服务端路径是唯一的，但终端和服务端应用之间还有多个路由索引。
S201：在终端应用节点发起服务端应用请求时，根据通信协议将通信的转发路径中经过的节点地址包含在协议头部。
协议头部的内容如图2所示，包括：
数据长度：4字节。
通信版本：1个字节。
通信协议：1个字节，描述具体的内容协议。
通信指令：1个字节。
标志位：4个字节，代表加密方式，优先级。
序号：1个字节，数据请求序号，终端唯一值，自增序列。
路由路径大小：1个字节，路由路径数组大小。
下一跳路由索引：1个字节，发送方设置，下一跳通信节点所在路由数组位置索引。
路由路径：4字节数组，存储路由节点hash值数组。
回调索引：4个字节，通信的回调功能索引。
S202：在终端端中心节点接收到终端应用请求的数据后，分析请求数据的协议头部，将请求数据的协议头部包含的下一跳路由索引加1指向下一跳路径节点地址后，查看与终端端中心节点连接的节点中是否有对应的路由节点，如果存在对应的路由节点，则将请求数据转发给相对应的路由节点，如果没有找到对应的路由节点，则自动拼接ack回应包，原路返回。
在本实施例中，查看终端端中心节点连接的节点中是否有对应的路由节点，此处路由节点可以是服务端中心节点；终端是星形网络，不同终端应用之间也可以通信，也可以是终端应用节点；如果是发给管理端，也可以是tcp客户端节点地址等。
S203：同理tcp客户端根据数据协议将数据转发给服务端监听服务，服务端监听服务将数据转发给服务端应用。
具体的，tcp客户端和服务端监听服务之间建立tcp连接，服务端监听服务将请求数据的协议头部包含的下一跳路由索引加1后取得下一跳对应路由路径，并查询与服务端服务中心节点连接的节点中是否有对应的节点路径。
S204：服务端应用节点分析数据头部协议，比较数据头部协议中下一跳路由索引+1是否等于服务端应用节点的路由路径大小，如果相等，停止转发，将数据报给业务层进行处理。
对应接收方来说，路由索引表位于“下一跳路由索引”的位置始终和自身的节点路径相同，下一跳路由索引+1，即指向转发路径的下一个位置；如果“下一跳路由索引”的值加1等于“路由路径大小”，即数据包已发送的目标路径节点下，不再需要继续转发。
S205：数据处理完成后，响应结果可直接根据发送请求的数据路径，生成返回路径，原路返回，至此完成一次终端发起的服务端应用服务请求。
实施例二
本实施例的目的是提供一种计算装置，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现上述方法的步骤。
实施例三
本实施例的目的是提供一种计算机可读存储介质。
一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时执行上述方法的步骤。
实施例四
本实施例的目的是提供一种基于通信路由和星型网络的通信系统，包括：
请求数据获取模块：利用终端建立的端中心节点获取终端应用节点请求服务端应用节点的请求数据；
节点地址确定模块：依据所述请求数据确定终端应用节点的节点地址、服务端应用节点的节点地址；
通信转发模块：端中心节点与服务端建立的服务中心节点进行通信将所述请求数据转发至对应的服务端应用节点。
以上实施例二、三和四的装置中涉及的各步骤与方法实施例一相对应，具体实施方式可参见实施例一的相关说明部分。术语“计算机可读存储介质”应该理解为包括一个或多个指令集的单个介质或多个介质；还应当被理解为包括任何介质，所述任何介质能够存储、编码或承载用于由处理器执行的指令集并使处理器执行本发明中的任一方法。
本领域技术人员应该明白，上述本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算机装置来实现，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。本发明不限制于任何特定的硬件和软件的结合。
上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。
Claims (6)
1.一种基于通信路由和星型网络的通信方法，其特征在于，包括：
利用终端建立的端中心节点获取终端应用节点请求服务端应用节点的请求数据；
服务端的应用节点tcp连接方式与服务中心节点进行通信连接，形成服务端星型网络，所述端中心节点包含本地监听服务和tcp客户端，终端应用与端中心节点进行连接形成终端星型网络，端中心节点与服务中心节点进行通信连接，形成双星型网络结构；
终端应用节点基于pipe或者本地socket方式连接端中心节点下的本地监听；
基于tcp方式建立所述服务端应用节点与所述服务中心节点的连接；
终端端中心节点通过终端端中心节点下tcp客户端与服务端中心节点进行通信；服务中心节点和端中心节点建立唯一通信链路；
依据所述请求数据确定终端应用节点的节点地址、服务端应用节点的节点地址；
端中心节点与服务端建立的服务中心节点进行通信将所述请求数据转发至对应的服务端应用节点；
所述请求数据将通信的转发路径中经过的节点地址包含在协议头部，所述协议头部包括数据长度、通信版本、通信协议、通信指令、标志位、序号、路由路径大小、下一跳路由索引、路由路径和回调检索；
端中心节点与服务端建立的服务中心节点进行通信将所述请求数据转发至对应的服务端应用节点，具体为：
终端端中心节点接收到终端应用节点的请求数据后，分析请求数据的协议头部，将协议头部中包含的下一跳路由索引加1后，判断终端端中心节点的连接节点中是否存在对应的服务端中心节点，将数据请求转发至对应的服务端中心节点；
服务端中心节点接收到数据请求后转发至对应的服务端应用节点；
服务端应用节点接收到数据请求后分析请求数据的协议头部，确认路由路径大小是否正确，若正确则停止转发；
服务端应用节点数据处理完成后，响应结果根据数据请求的路径生成返回路径，原路返回至终端应用。
2.如权利要求1所述的一种基于通信路由和星型网络的通信方法，其特征在于，服务端应用节点接收到数据请求后分析请求数据的协议头部，确认路由路径大小是否正确具体为：服务端应用节点分析接收的数据请求的头部协议，比较头部协议中的下一条路由索引加1后是否与服务端应用对应节点的路由路径大小相等，若相等，则停止转发。
3.如权利要求1所述的一种基于通信路由和星型网络的通信方法，其特征在于，服务端中心节点、服务端应用节点、终端端中心节点、终端应用分别设置固定的节点地址。
4.一种基于通信路由和星型网络的通信系统，其特征在于，包括：
请求数据获取模块：利用终端建立的端中心节点获取终端应用节点请求服务端应用节点的请求数据；服务端的应用节点tcp连接方式与服务中心节点进行通信连接，形成服务端星型网络，端中心节点包含本地监听服务和tcp客户端，终端应用与端中心节点进行连接形成终端星型网络，端中心节点与服务中心节点进行通信连接，形成双星型网络结构；
终端应用节点基于pipe或者本地socket方式连接端中心节点下的本地监听；
基于tcp方式建立所述服务端应用节点与所述服务中心节点的连接；
终端端中心节点通过终端端中心节点下tcp客户端与服务端中心节点进行通信；服务中心节点和端中心节点建立唯一通信链路；
节点地址确定模块：依据所述请求数据确定终端应用节点的节点地址、服务端应用节点的节点地址；
通信转发模块：端中心节点与服务端建立的服务中心节点进行通信将所述请求数据转发至对应的服务端应用节点；
所述请求数据将通信的转发路径中经过的节点地址包含在协议头部，所述协议头部包括数据长度、通信版本、通信协议、通信指令、标志位、序号、路由路径大小、下一跳路由索引、路由路径和回调检索；
端中心节点与服务端建立的服务中心节点进行通信将所述请求数据转发至对应的服务端应用节点，具体为：
终端端中心节点接收到终端应用节点的请求数据后，分析请求数据的协议头部，将协议头部中包含的下一跳路由索引加1后，判断终端端中心节点的连接节点中是否存在对应的服务端中心节点，将数据请求转发至对应的服务端中心节点；
服务端中心节点接收到数据请求后转发至对应的服务端应用节点；
服务端应用节点接收到数据请求后分析请求数据的协议头部，确认路由路径大小是否正确，若正确则停止转发；
服务端应用节点数据处理完成后，响应结果根据数据请求的路径生成返回路径，原路返回至终端应用。
5.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征是，该程序被处理器执行时实现如权利要求1-3中任一项所述的一种基于通信路由和星型网络的通信方法中的步骤。
6.一种处理装置，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征是，所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1-3中任一项所述的一种基于通信路由和星型网络的通信方法中的步骤。
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