CN109040334A - 静态的内网映射方法、外网服务器、内网通信设备及*** - Google Patents

Abstract

本发明公开了静态的内网映射方法、外网服务器、内网通信设备及***，外网服务器接收内网通信设备发送过来的连接请求；所述连接请求包括：内网通信设备的唯一标识号；外网服务器接收到连接请求后，向内网通信设备发送请求回复，所述请求回复包括：唯一标识号的确认号；外网服务器接收内网通信设备发过来的内网通信设备的Mac地址，外网服务器与内网通信设备建立TCP连接；外网服务器建立Mac地址和逻辑地址的映射关系表，并为内网通信设备分配唯一逻辑地址。采用多层树级嵌套的映射关系，实现内网设备的公共访问；采用静态的逻辑映射地址，保证每台设备的地址不变性；采用TCP协议保证数据传输的可靠性。

Description

静态的内网映射方法、外网服务器、内网通信设备及***

技术领域

本发明涉及计算机网络通信技术领域，尤其涉及一种静态的内网映射方法、外网服务器、内网通信设备及***。

背景技术

在计算机网络技术领域，为实现计算机之间的通信，需要将各个计算机进行连接。众所周知，在电话通讯中，电话用户是依靠电话号码来识别的。同样，在网络中为了区别不同的计算机，也需要给计算机指定一个连网专用号码，这个号码称为IP地址。IP地址是一种统一的地址格式，它为互联网上的每一个网络和每一台主机分配一个逻辑地址，以此来屏蔽物理地址的差异。

由于IPv4协议的地址为32位，所以它可以提供2³²个地址。因此，地址资源数量非常有限；另一方面，随着互联网技术的普及，更多智能终端要求连入互联网，这让原本有限的地址资源更加捉襟见肘。为了应对IP地址资源不足的问题，目前的解决方案有使用IPv6协议和内网(局域网)搭建。

但是，由于目前硬件兼容性、软件兼容性和收益效果等问题，IPv6协议仍然没有被统一应用。内网搭建是目前普遍使用的IP地址分配技术，这解决了IP地址的资源不足、IP地址路由表冗余等问题。

然而，当处于内网的设备被互联网上其它设备所访问时，出现了除本内网设备之外，互联网上其它设备无法访问到此设备的问题。而目前的内网穿透技术，诸如一对多的C/S结构的端口映射技术，存在着访问速度慢、访问地址可变性、UDP数据传输不稳定和高丢包率等问题。

综上所述，如何通过现有的IPv4协议地址，在保证传输速度和可靠性的前提下，内网设备的公共访问问题，尚缺少有效的解决方案。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种静态的内网映射方法、外网服务器、内网通信设备及***。采用多层树级嵌套的映射关系，实现内网设备的公共访问；采用静态的逻辑映射地址，保证每台设备的地址不变性；采用TCP协议保证数据传输的可靠性。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

作为本发明的第一方面，提供了一种静态的内网映射方法，

一种静态的内网映射方法，包括：

步骤(a1)：外网服务器接收内网通信设备发送过来的连接请求；所述连接请求包括：内网通信设备的唯一标识号；

步骤(a2)：外网服务器接收到连接请求后，向内网通信设备发送请求回复，所述请求回复包括：唯一标识号的确认号；

步骤(a3)：外网服务器接收内网通信设备发过来的内网通信设备的Mac地址，外网服务器与内网通信设备建立TCP连接；

步骤(a4)：外网服务器建立Mac地址和逻辑地址的映射关系表，并为内网通信设备分配唯一逻辑地址。

作为本发明的进一步改进，所述唯一识别号的确认号为唯一标识号的字符串加一。

作为本发明的进一步改进，所述为内网通信设备分配唯一逻辑地址的步骤为：

外网服务器随机产生随机字符串，将随机产生的字符串与Mac地址和逻辑地址的映射关系表中已有的逻辑地址进行比较：

如果随机产生的字符串与已有逻辑地址不重复，则将当前随机产生的字符串作为唯一逻辑地址分配给内网通信设备；

如果随机产生的字符串与逻辑地址重复，则外网服务器再次随机产生字符串，直到随机产生的字符串与逻辑地址不重复为止，将不重复的字符串作为唯一逻辑地址分配给内网通信设备。

作为本发明的进一步改进，如果当前外网服务器产生的随机字符串均与映射关系表中的所有逻辑地址重复，表示当前外网服务器的随机字符串耗尽；则当前外网服务器与上一级外网服务器连接；上一级外网服务器继续为当前外网服务器提供随机字符串，当前外网服务器继续为内网通信设备提供唯一逻辑地址；以此类推，当上一级外网服务器的随机字符串也被耗尽时，上一级外网服务器与上两级外网服务器连接，由上两级外网服务器为上一级外网服务器提供随机字符串，上一级外网服务器继续为当前外网服务器提供随机字符串，当前外网服务器继续为内网通信设备提供唯一逻辑地址。

作为本发明的进一步改进，外网服务器与内网通信设备断开连接后，再次进行连接时，外网服务器将重新与内网通信设备建立TCP连接，根据内网通信设备的Mac地址在Mac地址和逻辑地址的映射关系表中进行匹配采用历史逻辑地址，不再重新产生8位逻辑地址。

作为本发明的进一步改进，外网服务器接收第三方通信设备访问内网通信设备的请求指令，所述请求指令，包括：被访问内网通信设备的逻辑地址；

外网服务器根据逻辑地址，在Mac地址和逻辑地址的映射关系表中进行匹配，如果匹配成功，则外网服务器将第三方通信设备访问内网通信设备的请求指令转发给内网通信设备；如果匹配失败，则当前外网服务器将第三方通信设备访问内网通信设备的请求指令转发下一级外网服务器继续匹配，直到匹配成功为止。

作为本发明的第二方面，提供了一种静态的内网映射方法，包括：

步骤(b1)：内网通信设备向外网服务器发送连接请求；所述连接请求包括：内网通信设备的唯一标识号；

步骤(b2)：内网通信设备接收外网服务器发送过来的请求回复；所述请求回复包括：唯一标识号的确认号；

步骤(b3)：内网通信设备收到请求回复后，判断唯一识别号的确认号是否正确，如果正确则内网通信设备将自身的Mac地址发送给外网服务器，与外网服务器建立TCP连接；

步骤(b4)：内网通信设备接收外网服务器分配的唯一逻辑地址。

进一步的，所述唯一识别号的确认号为唯一标识号的字符串加一；

作为本发明的第三方面，提供了一种外网服务器；

一种外网服务器，其被配置为：

接收内网通信设备发送过来的连接请求；连接请求包括：内网通信设备的唯一标识号；

接收到连接请求后，向内网通信设备发送请求回复，所述请求回复包括：唯一标识号的确认号；

接收内网通信设备发过来的内网通信设备的Mac地址，外网服务器与内网通信设备建立TCP连接；

建立Mac地址和逻辑地址的映射关系表，并为内网通信设备分配唯一逻辑地址。

进一步的，所述唯一识别号的确认号为唯一标识号的字符串加一；

作为本发明的第四方面，提供了一种内网通信设备；

一种内网通信设备，其被配置为：

向外网服务器发送连接请求；所述连接请求包括：内网通信设备的唯一标识号；

接收外网服务器发送过来的请求回复；所述请求回复包括：唯一标识号的确认号；

收到请求回复后，判断唯一识别号的确认号是否正确，如果正确则内网通信设备将自身的Mac地址发送给外网服务器，与外网服务器建立TCP连接；

接收外网服务器分配的唯一逻辑地址。

进一步的，所述唯一识别号的确认号为唯一标识号的字符串加一；

进一步的，所述内网通信设备，包括：计算机等。

作为本发明的第五方面，提供了一种静态的内网映射***，

一种静态的内网映射***，包括：如上所述的内网通信设备和外网服务器；所述外网服务器成树状连接，第一级外网服务器与若干个第二级外网服务器连接，每个第二级外网服务器均与若干个第三级外网服务器连接，每个第三级外网服务器均与若干个第四级外网服务器连接，以此类推，每一级外网服务器均通过交换机与若干个内网通信设备连接。

所述为内网通信设备分配唯一逻辑地址的步骤为：

外网服务器随机产生随机字符串，将随机产生的字符串与Mac地址和逻辑地址的映射关系表中已有的逻辑地址进行比较：

如果随机产生的字符串与已有逻辑地址不重复，则将当前随机产生的字符串作为唯一逻辑地址分配给内网通信设备；

如果随机产生的字符串与逻辑地址重复，则外网服务器再次随机产生字符串，直到随机产生的字符串与逻辑地址不重复为止，将不重复的字符串作为唯一逻辑地址分配给内网通信设备；

如果当前外网服务器产生的随机字符串均与映射关系表中的所有逻辑地址重复，表示当前外网服务器的随机字符串耗尽；则当前外网服务器与上一级外网服务器连接；上一级外网服务器继续为当前外网服务器提供随机字符串，当前外网服务器继续为内网通信设备提供唯一逻辑地址；以此类推，当上一级外网服务器的随机字符串也被耗尽时，上一级外网服务器与上两级外网服务器连接，由上两级外网服务器为上一级外网服务器提供随机字符串，上一级外网服务器继续为当前外网服务器提供随机字符串，当前外网服务器继续为内网通信设备提供唯一逻辑地址。

所述内网通信设备，为等待被互联网第三方设备访问的设备。

所述交换机，为内网通信设备和公网服务器进行通信的网桥。

所述外网服务器，为内网通信设备提供公共访问服务。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

相比当前的IPv4全公网和传统的C/S结构的内网映射技术相比，本发明采用多层树级嵌套的映射关系，实现内网设备的公共访问，提高内网映射公共访问的速度；采用静态的逻辑映射地址，保证每台设备的地址不变性，用户在断开连接重新上线后，公共访问不再重新更改访问地址；采用请求-回复-回复的认证过程建立TCP连接，保证数据传输的可靠性；解决了IPv4资源不足的问题。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。

图1为本发明一种静态的内网映射***在8位随机生成的访问逻辑地址未耗尽时的一级树形构成图；

图2为本发明一种静态的内网映射***在8位随机生成的访问逻辑地址耗尽时的多级树形构成图；

图3为本发明一种静态的内网映射方法提供内网映射服务的原理步骤图。

附图标记为：1：内网通信设备；2：外网服务器；3：交换机。

具体实施方式

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请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申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

作为本发明的第一个实施例，提供了一种静态的内网映射方法，

如图3所示，一种静态的内网映射方法，包括：

步骤(s1)：外网服务器接收内网通信设备发送过来的连接请求；所述连接请求包括：内网通信设备的唯一标识号；如269a18e12w。

步骤(s2)：外网服务器接收到连接请求后，向内网通信设备发送请求回复，所述请求回复包括：唯一标识号的确认号；所述唯一识别号的确认号为唯一标识号的字符串加一；如269a18e12w1。

步骤(s3)：内网通信设备确认唯一标识号是否正确；若正确，则内网通信设备将自身Mac地址发送给外网服务器；

步骤(s4)：外网服务器接收内网通信设备发过来的内网通信设备的Mac地址，外网服务器与内网通信设备建立TCP连接；外网服务器建立Mac地址和逻辑地址的映射关系表，并为内网通信设备分配唯一逻辑地址；

步骤(s5)：外网服务器接收第三方通信设备访问内网通信设备的请求指令，所述请求指令，包括：被访问内网通信设备的逻辑地址；

步骤(s6)：外网服务器根据逻辑地址，在Mac地址和逻辑地址的映射关系表中进行匹配，

步骤(s7)：如果匹配成功，则外网服务器将第三方通信设备访问内网通信设备的请求指令转发给内网通信设备；如果匹配失败，则当前外网服务器将第三方通信设备访问内网通信设备的请求指令转发下一级外网服务器继续匹配，直到匹配成功为止。

作为本发明的进一步改进，所述为内网通信设备分配唯一逻辑地址的步骤为：

外网服务器随机产生8位随机字符串，将随机产生的字符串与Mac地址和逻辑地址的映射关系表中已有的逻辑地址进行比较：

如果随机产生的字符串与已有逻辑地址不重复，则将当前随机产生的字符串作为唯一逻辑地址分配给内网通信设备；

如果随机产生的字符串与逻辑地址重复，则外网服务器再次随机产生字符串，直到随机产生的字符串与逻辑地址不重复为止，将不重复的字符串作为唯一逻辑地址分配给内网通信设备。

作为本发明的进一步改进，如果当前外网服务器产生的随机字符串均与映射关系表中的所有逻辑地址重复，表示当前外网服务器的随机字符串耗尽；则当前外网服务器与上一级外网服务器连接；上一级外网服务器继续为当前外网服务器提供随机字符串，当前外网服务器继续为内网通信设备提供唯一逻辑地址；以此类推，当上一级外网服务器的随机字符串也被耗尽时，上一级外网服务器与上两级外网服务器连接，由上两级外网服务器为上一级外网服务器提供随机字符串，上一级外网服务器继续为当前外网服务器提供随机字符串，当前外网服务器继续为内网通信设备提供唯一逻辑地址。

作为本发明的进一步改进，外网服务器与内网通信设备断开连接后，再次进行连接时，外网服务器将重新与内网通信设备建立TCP连接，根据内网通信设备的Mac地址在Mac地址和逻辑地址的映射关系表中进行匹配采用历史逻辑地址，不再重新产生8位逻辑地址。

作为本发明的进一步改进，如图3所示，外网服务器接收第三方通信设备访问内网通信设备的请求指令，所述请求指令，包括：被访问内网通信设备的逻辑地址；

外网服务器根据逻辑地址，在Mac地址和逻辑地址的映射关系表中进行匹配，如果匹配成功，则外网服务器将第三方通信设备访问内网通信设备的请求指令转发给内网通信设备；如果匹配失败，则当前外网服务器将第三方通信设备访问内网通信设备的请求指令转发下一级外网服务器继续匹配，直到匹配成功为止。

作为本发明的第二个实施例，提供了一种静态的内网映射方法，包括：

步骤(b1)：内网通信设备向外网服务器发送连接请求；所述连接请求包括：内网通信设备的唯一标识号；

步骤(b2)：内网通信设备接收外网服务器发送过来的请求回复；所述请求回复包括：唯一标识号的确认号；所述唯一识别号的确认号为唯一标识号的字符串加一；

步骤(b3)：内网通信设备收到请求回复后，判断唯一识别号的确认号是否正确，如果正确则内网通信设备将自身的Mac地址发送给外网服务器，与外网服务器建立TCP连接；

步骤(b4)：内网通信设备接收外网服务器分配的唯一逻辑地址。

作为本发明的第三个实施例，提供了一种外网服务器；

一种外网服务器，其被配置为：

接收内网通信设备发送过来的连接请求；连接请求包括：内网通信设备的唯一标识号；

接收到连接请求后，向内网通信设备发送请求回复，所述请求回复包括：唯一标识号的确认号；所述唯一识别号的确认号为唯一标识号的字符串加一；

接收内网通信设备发过来的内网通信设备的Mac地址，外网服务器与内网通信设备建立TCP连接；

建立Mac地址和逻辑地址的映射关系表，并为内网通信设备分配唯一逻辑地址。

作为本发明的第四个实施例，提供了一种内网通信设备；

一种内网通信设备，其被配置为：

向外网服务器发送连接请求；所述连接请求包括：内网通信设备的唯一标识号；

接收外网服务器发送过来的请求回复；所述请求回复包括：唯一标识号的确认号；所述唯一识别号的确认号为唯一标识号的字符串加一；

收到请求回复后，判断唯一识别号的确认号是否正确，如果正确则内网通信设备将自身的Mac地址发送给外网服务器，与外网服务器建立TCP连接；

接收外网服务器分配的唯一逻辑地址。

进一步的，所述内网通信设备，包括：计算机等。

作为本发明的第五个实施例，提供了

如图1所示，一种静态的内网映射***，包括：内网通信设备1和外网服务器2；所述外网服务器成树状连接，如图2所示，第一级外网服务器与若干个第二级外网服务器连接，每个第二级外网服务器均与若干个第三级外网服务器连接，每个第三级外网服务器均与若干个第四级外网服务器连接，以此类推，最后一级外网服务器通过交换机3与若干个内网通信设备连接。

所述内网通信设备，为等待被互联网第三方设备访问的设备。

所述交换机，为内网通信设备和公网服务器进行通信的网桥。

所述外网服务器，为内网通信设备提供公共访问服务。

由上述实施例可以看出，相比当前的IPv4全公网和传统的C/S结构的内网映射技术相比，本发明采用多层树级嵌套的映射关系，实现内网设备的公共访问，提高内网映射公共访问的速度；采用静态的逻辑映射地址，保证每台设备的地址不变性，用户在断开连接重新上线后，公共访问不再重新更改访问地址；采用请求-回复-回复的认证过程建立TCP连接，保证数据传输的可靠性；解决了IPv4资源不足的问题。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种静态的内网映射方法，其特征是，包括：

步骤(a1)：外网服务器接收内网通信设备发送过来的连接请求；所述连接请求包括：内网通信设备的唯一标识号；

步骤(a2)：外网服务器接收到连接请求后，向内网通信设备发送请求回复，所述请求回复包括：唯一标识号的确认号；

步骤(a3)：外网服务器接收内网通信设备发过来的内网通信设备的Mac地址，外网服务器与内网通信设备建立TCP连接；

步骤(a4)：外网服务器建立Mac地址和逻辑地址的映射关系表，并为内网通信设备分配唯一逻辑地址。

2.如权利要求1所述的一种静态的内网映射方法，其特征是，所述为内网通信设备分配唯一逻辑地址的步骤为：

外网服务器随机产生随机字符串，将随机产生的字符串与Mac地址和逻辑地址的映射关系表中已有的逻辑地址进行比较：

如果随机产生的字符串与已有逻辑地址不重复，则将当前随机产生的字符串作为唯一逻辑地址分配给内网通信设备；

如果随机产生的字符串与逻辑地址重复，则外网服务器再次随机产生字符串，直到随机产生的字符串与逻辑地址不重复为止，将不重复的字符串作为唯一逻辑地址分配给内网通信设备。

3.如权利要求1所述的一种静态的内网映射方法，其特征是，如果当前外网服务器产生的随机字符串均与映射关系表中的所有逻辑地址重复，表示当前外网服务器的随机字符串耗尽；则当前外网服务器与上一级外网服务器连接；上一级外网服务器继续为当前外网服务器提供随机字符串，当前外网服务器继续为内网通信设备提供唯一逻辑地址；以此类推，当上一级外网服务器的随机字符串也被耗尽时，上一级外网服务器与上两级外网服务器连接，由上两级外网服务器为上一级外网服务器提供随机字符串，上一级外网服务器继续为当前外网服务器提供随机字符串，当前外网服务器继续为内网通信设备提供唯一逻辑地址。

4.如权利要求1所述的一种静态的内网映射方法，其特征是，外网服务器与内网通信设备断开连接后，再次进行连接时，外网服务器将重新与内网通信设备建立TCP连接，根据内网通信设备的Mac地址在Mac地址和逻辑地址的映射关系表中进行匹配采用历史逻辑地址，不再重新产生8位逻辑地址。

5.如权利要求1所述的一种静态的内网映射方法，其特征是，外网服务器接收第三方通信设备访问内网通信设备的请求指令，所述请求指令，包括：被访问内网通信设备的逻辑地址；

外网服务器根据逻辑地址，在Mac地址和逻辑地址的映射关系表中进行匹配，如果匹配成功，则外网服务器将第三方通信设备访问内网通信设备的请求指令转发给内网通信设备；如果匹配失败，则当前外网服务器将第三方通信设备访问内网通信设备的请求指令转发下一级外网服务器继续匹配，直到匹配成功为止。

6.一种静态的内网映射方法，其特征是，包括：

步骤(b1)：内网通信设备向外网服务器发送连接请求；所述连接请求包括：内网通信设备的唯一标识号；

步骤(b2)：内网通信设备接收外网服务器发送过来的请求回复；所述请求回复包括：唯一标识号的确认号；

步骤(b3)：内网通信设备收到请求回复后，判断唯一识别号的确认号是否正确，如果正确则内网通信设备将自身的Mac地址发送给外网服务器，与外网服务器建立TCP连接；

步骤(b4)：内网通信设备接收外网服务器分配的唯一逻辑地址。

7.一种外网服务器，其特征是，其被配置为：

接收内网通信设备发送过来的连接请求；连接请求包括：内网通信设备的唯一标识号；

接收到连接请求后，向内网通信设备发送请求回复，所述请求回复包括：唯一标识号的确认号；

接收内网通信设备发过来的内网通信设备的Mac地址，外网服务器与内网通信设备建立TCP连接；

建立Mac地址和逻辑地址的映射关系表，并为内网通信设备分配唯一逻辑地址。

8.一种内网通信设备，其特征是，其被配置为：

向外网服务器发送连接请求；所述连接请求包括：内网通信设备的唯一标识号；

接收外网服务器发送过来的请求回复；所述请求回复包括：唯一标识号的确认号；

收到请求回复后，判断唯一识别号的确认号是否正确，如果正确则内网通信设备将自身的Mac地址发送给外网服务器，与外网服务器建立TCP连接；

接收外网服务器分配的唯一逻辑地址。

9.一种静态的内网映射***，其特征是，包括：如上权利要求8所述的内网通信设备和权利要求7所述的外网服务器；所述外网服务器成树状连接，第一级外网服务器与若干个第二级外网服务器连接，每个第二级外网服务器均与若干个第三级外网服务器连接，每个第三级外网服务器均与若干个第四级外网服务器连接，以此类推，每一级外网服务器均通过交换机与若干个内网通信设备连接。

10.如权利要求9所述的一种静态的内网映射***，其特征是，

所述为内网通信设备分配唯一逻辑地址的步骤为：

外网服务器随机产生随机字符串，将随机产生的字符串与Mac地址和逻辑地址的映射关系表中已有的逻辑地址进行比较：

如果随机产生的字符串与已有逻辑地址不重复，则将当前随机产生的字符串作为唯一逻辑地址分配给内网通信设备；

如果随机产生的字符串与逻辑地址重复，则外网服务器再次随机产生字符串，直到随机产生的字符串与逻辑地址不重复为止，将不重复的字符串作为唯一逻辑地址分配给内网通信设备；

如果当前外网服务器产生的随机字符串均与映射关系表中的所有逻辑地址重复，表示当前外网服务器的随机字符串耗尽；则当前外网服务器与上一级外网服务器连接；上一级外网服务器继续为当前外网服务器提供随机字符串，当前外网服务器继续为内网通信设备提供唯一逻辑地址；以此类推，当上一级外网服务器的随机字符串也被耗尽时，上一级外网服务器与上两级外网服务器连接，由上两级外网服务器为上一级外网服务器提供随机字符串，上一级外网服务器继续为当前外网服务器提供随机字符串，当前外网服务器继续为内网通信设备提供唯一逻辑地址。