CN111131541B - 一种网络通信方法、装置、电子设备及存储介质 - Google Patents

一种网络通信方法、装置、电子设备及存储介质 Download PDF

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Abstract

本申请提供一种网络通信方法、装置、电子设备及存储介质，用于改善内网设备难以通过网关设备向互联网中的设备发送原始的数据链路层报文的问题。该方法应用于网关设备，网络通信方法包括：从网关设备的内网接口接收第一数据链路层报文；若第一数据链路层报文的来源地址为终端设备的物理地址，且确定第一数据链路层报文的目的地址为外网设备对应的地址，则将第一数据链路层报文转发至外网接口，并通过外网接口向互联网发送第一数据链路层报文。

Description

一种网络通信方法、装置、电子设备及存储介质
技术领域
本申请涉及计算机网络和网络通信的技术领域，具体而言，涉及一种网络通信方法、装置、电子设备及存储介质。
背景技术
网络地址转换(Network Address Translation，NAT)，是指实现内拓扑结构网的(Internet Protocol，IP)地址与公网的地址之间的相互转换的技术，该技术将大量的内网IP地址转换为一个或少量的公网IP地址，减少对公网IP地址的占用。
点对点协议(Point to Point Protocol，PPP)，是指为在同等单元之间传输数据包这样的简单链路设计的链路层协议。这种链路层协议提供全双工操作，并按照顺序传递数据包。PPP主要是用来通过拨号或专线方式建立点对点连接发送数据，使其成为各种主机、网桥和路由器之间简单连接的一种共通的解决方案。
以太网上的点对点协议(Point-to-Point Protocol Over Ethernet，PPPoE)，是指将点对点协议(PPP)封装在以太网(Ethernet)框架中的一种网络隧道协议。由于协议中集成PPP协议，所以实现出传统以太网不能提供的身份验证、加密以及压缩等功能，也可用于缆线调制解调器和数字用户线路等以太网协议向用户提供接入服务的协议体系。
目前，使用网络运营商提供的PPPoE账号拨号让家庭网关获得公网IP地址，使得该家庭网关以该公网IP地址与互联网通信，并在家庭网关上使用NAT技术来实现内网设备与互联网通信的需求，这种NAT技术需要修改数据链路层报文，也就是说，内网设备难以通过网关设备向互联网中的设备发送原始的数据链路层报文。
发明内容
本申请实施例的目的在于提供一种网络通信方法、装置、电子设备及存储介质，用于改善内网设备难以通过网关设备向互联网中的设备发送原始的数据链路层报文的问题。
本申请实施例提供了一种网络通信方法，应用于网关设备，所述网络通信方法包括：从所述网关设备的内网接口接收第一数据链路层报文；若所述第一数据链路层报文的来源地址为终端设备的物理地址，且确定所述第一数据链路层报文的目的地址为所述网关设备的外网接口对应的地址，则将所述第一数据链路层报文转发至所述外网接口，并通过所述外网接口向互联网发送所述第一数据链路层报文。在上述的实现过程中，网关设备确定第一数据链路层报文的来源地址为终端设备的物理地址，且确定第一数据链路层报文的目的地址为外网接口对应的地址，则向互联网发送从内网接口接收的数据链路层报文；使得处于内网的终端设备可以向互联网发送数据链路层报文。
可选地，在本申请实施例中，还包括：从所述外网接口接收第二数据链路层报文；若所述第二数据链路层报文的目的地址为所述终端设备的物理地址，则将所述第二数据链路层报文转发至所述内网接口，并通过所述内网接口向所述终端设备发送所述第二数据链路层报文。在上述的实现过程中，网关设备向互联网发送从终端设备接收的数据链路层报文；网关设备向终端设备发送从外网接口接收的数据链路层报文；使得网关设备与互联网能够通过数据链路层报文相互通信。
可选地，在本申请实施例中，在所述从所述外网接口接收第二数据链路层报文之前，还包括：将所述外网接口添加至局域网组，以使所述网关设备从所述外网接口接收数据链路层报文。在上述的实现过程中，将外网接口添加至局域网组，以使网关设备从外网接口接收数据链路层报文，使得网关设备与互联网能够通过数据链路层报文更好地相互通信。
可选地，在本申请实施例中，所述方法还包括：判断所述第二数据链路层报文是否为以太网上的点对点协议报文；若否，则根据内核协议栈处理所述第二数据链路层报文。在上述的实现过程中，若第二数据链路层报文不是以太网上的点对点协议报文，则将第二数据链路层报文转发至所述内核协议栈，从而有效地处理了外网接口发送的数据链路层报文的数据。
可选地，在本申请实施例中，在所述判断所述第二数据链路层报文是否为以太网上的点对点协议报文之后，还包括：若所述第二数据链路层报文是以太网上的点对点协议报文，且所述第二数据链路层报文的目的地址不是终端设备的物理地址，则根据内核协议栈处理所述第二数据链路层报文。在上述的实现过程中，通过确定外网接口接收的以太网上的点对点协议报文的目的地址不是终端设备的物理地址，才将第二数据链路层报文转发至外网接口，从而有效地处理了网关设备的以太网上的点对点协议报文。
可选地，在本申请实施例中，在所述判断所述第二数据链路层报文是否为以太网上的点对点协议报文之后，还包括：若所述第二数据链路层报文是以太网上的点对点协议报文，且所述第二数据链路层报文的目的地址是终端设备的物理地址，则将所述第二数据链路层报文发送给虚拟网桥。在上述的实现过程中，通过确定从外网接口接收的以太网上的点对点协议报文的目的地址是终端设备的物理地址，才将第二数据链路层报文发送给虚拟网桥，从而有效地处理了发往终端设备的以太网上的点对点协议报文。
可选地，在本申请实施例中，所述判断所述第二数据链路层报文是否为以太网上的点对点协议报文，包括：判断所述第二数据链路层报文中的协议号是否为预设协议号；若是，则确定所述第二数据链路层报文是以太网上的点对点协议报文；若否，则确定所述第二数据链路层报文不是以太网上的点对点协议报文。在上述的实现过程中，通过判断第二数据链路层报文中的协议号是否为预设协议号，再确定第二数据链路层报文是否为以太网上的点对点协议报文，从而有效地增加了确定以太网上的点对点协议报文的准确率。
本申请实施例还提供了一种网络通信方法，应用于网关设备，所述网络通信方法包括：从所述网关设备的外网接口接收第二数据链路层报文；若所述第二数据链路层报文的目的地址为终端设备的物理地址，则将所述第二数据链路层报文转发至所述网关设备的内网接口，并通过所述内网接口向所述终端设备发送所述第二数据链路层报文。在上述的实现过程中，确定从外网接口接收的第二数据链路层报文的目的地址为终端设备的物理地址，则向终端设备发送第二数据链路层报文，使得处于内网的终端设备可以接收到互联网发送数据链路层报文。
本申请实施例还提供了一种网络通信装置，应用于网关设备，包括：第一报文接收模块，用于从所述网关设备的内网接口接收第一数据链路层报文；第一报文发送模块，用于若所述第一数据链路层报文的来源地址为终端设备的物理地址，且根据所述网关设备的地址解析协议映射表确定所述第一数据链路层报文的目的地址为所述网关设备的外网接口对应的地址，则将所述第一数据链路层报文转发至所述外网接口，并通过所述外网接口向互联网发送所述第一数据链路层报文。
可选地，在本申请实施例中，还包括：第二报文接收模块，用于从所述外网接口接收第二数据链路层报文；第二报文发送模块，用于若所述第二数据链路层报文的目的地址为所述终端设备的物理地址，则将所述第二数据链路层报文转发至所述内网接口，并通过所述内网接口向所述终端设备发送所述第二数据链路层报文。
可选地，在本申请实施例中，还包括：局域网组添加模块，用于将所述外网接口添加至局域网组，以使所述网关设备从所述外网接口接收数据链路层报文。
可选地，在本申请实施例中，还包括：报文协议判断模块，用于判断所述第二数据链路层报文是否为以太网上的点对点协议报文；第一报文处理模块，用于若所述第二数据链路层报文不是以太网上的点对点协议报文，则根据内核协议栈处理所述第二数据链路层报文。
可选地，在本申请实施例中，还包括：第二报文处理模块，用于若所述第二数据链路层报文是以太网上的点对点协议报文，且所述第二数据链路层报文的目的地址不是终端设备的物理地址，则根据内核协议栈处理所述第二数据链路层报文。
可选地，在本申请实施例中，还包括：第三报文处理模块，用于若所述第二数据链路层报文是以太网上的点对点协议报文，且所述第二数据链路层报文的目的地址是终端设备的物理地址，则将所述第二数据链路层报文发送给虚拟网桥。
可选地，在本申请实施例中，所述报文协议判断模块，包括：协议号判断模块，用于判断所述第二数据链路层报文中的协议号是否为预设协议号；第一报文确定模块，用于若所述第二数据链路层报文中的协议号为预设协议号，则确定所述第二数据链路层报文是以太网上的点对点协议报文；第二报文确定模块，用于若所述第二数据链路层报文中的协议号不为预设协议号，则确定所述第二数据链路层报文不是以太网上的点对点协议报文。
本申请实施例还提供了一种网络通信装置，应用于网关设备，包括：第二报文接收模块，用于从所述网关设备的外网接口接收第二数据链路层报文；第二报文发送模块，用于若所述第二数据链路层报文的目的地址为终端设备的物理地址，则将所述第二数据链路层报文转发至所述网关设备的内网接口，并通过所述内网接口向所述终端设备发送所述第二数据链路层报文。
本申请实施例还提供了一种电子设备，包括：处理器和存储器，所述存储器存储有所述处理器可执行的机器可读指令，所述机器可读指令被所述处理器执行时执行如上所述的方法。
本申请实施例还提供了一种存储介质，该存储介质上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器运行时执行如上所述的方法。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。
图1示出的对照实施例的网络地址转换***的示意图；
图2示出的本申请实施例提供的网络通信***的示意图；
图3示出的本申请实施例提供的其中一种网络通信方法流程示意图；
图4示出的本申请实施例提供的另一种网络通信方法流程示意图；
图5示出的本申请实施例提供的网络通信装置结构示意图；
图6示出的本申请实施例提供的电子设备的结构示意图。
图标：100-网络地址转换***；110-家庭网关；120-内网设备；130-外网设备；200-网络通信***；210-网关设备；220-终端设备；230-互联网；500-网络通信装置；510-第一报文接收模块；520-第一报文发送模块；600-电子设备；610-处理器；620-存储器；630-存储介质。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述。
在介绍本申请实施例提供的网络通信方法之前，先介绍本申请实施例所涉及的一些概念，本申请实施例所涉及的一些概念如下：
开放式***互联(Open System Interconnect，OSI)，是ISO组织公布的网络互联模型体系结构标准，该体系结构标准定义了网络互联的七层框架，这里的七层框架包括：物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层。
数据链路层，是指上述OSI参考模型中的第二层，介乎于物理层和网络层之间，数据链路层在物理层提供的服务的基础上向网络层提供服务，数据链路层最基本的服务是将源自网络层来的数据可靠地传输到相邻节点的目标机网络层；数据链路层报文是指在数据链路层传输的数据报文。这里的数据链路层分为上层的逻辑链路控制层和下层的介质访问控制层。
介质访问控制层(Media Access Control，MAC)，是指OSI模型中数据链路层下层子层；在局域网中，MAC地址又被称为硬件地址，或者被称为物理地址。可以理解的是，上述的数据链路层报文包括：来源MAC地址和目的MAC地址，来源MAC地址表征数据链路层报文的传输的来源地，目的MAC地址表征数据链路层报文的传输目的地。
地址解析协议(Address Resolution Protocol，ARP)，是指根据IP地址获取物理地址的一个通信协议；ARP映射表，是指该协议对应的IP地址和MAC地址的映射关系表。
局域网(Local Area Network，LAN)，又称内网，是指局部地区形成的一个区域网络，局域网的覆盖范围一般是方圆几千米之内，其具备的安装便捷、成本节约、扩展方便等特点使其在各类办公室内运用广泛。局域网可以实现文件管理、应用软件共享、打印机共享等功能，在使用过程当中，通过维护局域网网络安全，能够有效地保护资料安全，保证局域网网络能够正常稳定的运行。
广域网(Wide Area Network，WAN)，又称广域网、外网或公网，是指连接不同地区局域网或城域网计算机通信的远程网；WAN通常跨接很大的物理范围，所覆盖的范围从几十公里到几千公里，它能连接多个地区、城市和洲，并提供远距离通信，形成国际性的远程网络。
异步传输模式(Asynchronous Transfer Mode，ATM)，是以信元为基础的一种分组交换和复用技术，它是一种为了多种业务设计的通用的面向连接的传输模式，ATM就是建立在电路交换和分组交换的基础上的一种交换技术。
分组传输模式(Package Transfer Mode，PTM)，是指将需要在通信网中传送的信息分割成一段较短的信息单位，在每段信息加上交换时所需的呼叫控制信号和校验信息，再按规定的格式排列成一个报文分组，一个分组在网内作为一个整体传输。
数字用户线路(Digital Subscriber Line，DSL)，是指以电话线为传输介质的传输技术组合，数字用户线技术是美国贝尔通信研究所于1989年为视频点播业务开发的利用双绞线传输高速数据的技术。DSL包括：非对称数字用户线路和超高速数字用户线路等。
非对称数字用户线路(Asymmetric Digital Subscriber Line，ADSL)，是指数字用户线路服务中的一种服务，ADSL具有一个高速下行通道(Downstream)到用户端，一个上行通道(Upstream)和一个POTS通道，POTS通道用以保证即使ADSL连接失败了，语音通信仍能正常运转。
超高速数字用户线路(Very-high-bit-rate Digital Subscriber loop，VDSL)，是指一种非对称DSL技术；VDSL和ADSL技术一样，VDSL也使用双绞线进行语音和数据的传输。VDSL是利用现有电话线上安装VDSL，只需在用户侧安装一台VDSL调制解调器。
请参见图1示出的对照实施例的网络地址转换***的示意图；该网络地址转换***100包括：家庭网关110、内网设备120和外网设备130；家庭网关110分别通过不同的接口与内网设备120和外网设备130连接，以使内网设备120和外网设备130可以通过家庭网关110使用NAT技术进行通信，当然这里的NAT技术包括：静态转换(Static NAT)、动态转换(Dynamic NAT)和端口地址转换(Port Address Translation，PAT)，为了便于理解和说明，这里仅以静态转换为例进行说明；图中的内网设备120通过实线连接家庭网关110，实线连接表示内网设备120与家庭网关110直接连接，例如：直接使用网线连接或者使用无线网卡的方式用无线连接；图中的家庭网关110与外网设备130用虚线连接，虚线连接表示家庭网关110与外网设备130非直接连接，即家庭网关110与外网设备130之间连接的可能还有其它的设备，这里地仅为图示，例如：家庭网关110与外网设备130之间连接的还有很多路由器或者交换机等等。
由图中可知，内网设备120向外网设备130发送数据链路层报文时，家庭网关110在接收到该数据链路层报文后，家庭网关110打开该数据链路层报文获得网络层报文，获取网络层报文的目的IP地址对应的目的MAC地址，以及与该目的MAC地址对应的来源MAC地址，将该数据链路层报文的目的MAC地址修改为与网络层报文的目的IP地址对应的目的MAC地址，并将该数据链路层报文的来源MAC地址修改为与网络层报文的目的IP地址对应的来源MAC地址；然后家庭网关110需要将网络层报文的来源IP地址修改为家庭网关110与外网设备130连接的接口IP地址。
上述的过程具体例如：家庭网关从内网接口接收的来源IP地址为192.168.1.3、来源MAC地址为AA、目的IP地址为1.1.1.2、目的MAC地址为B1的数据报文，查找并修改目的IP地址为1.1.1.2对应的目的MAC地址为CC，且目的IP地址为1.1.1.2对应的来源MAC地址为B2，家庭网关需要将该数据报文的来源IP地址修改为20.1.1.1，再将修改后的来源IP地址为20.0.0.1、来源MAC地址为B2、目的IP地址为1.1.1.2、目的MAC地址为CC数据报文从外网接口发送出去；其中，192.168.1.3为内网设备的IP地址，1.1.1.2为需要访问的外网设备的IP地址，20.1.1.1为家庭网关与外网设备连接的接口IP地址。
可以理解的是，在外网设备130向内网设备120发送数据链路层报文时，家庭网关110在接收到该数据链路层报文后，家庭网关110打开该数据链路层报文获得网络层报文，获取网络层报文的目的IP地址对应的目的MAC地址，以及与该目的MAC地址对应的来源MAC地址，将该数据链路层报文的目的MAC地址修改为与网络层报文的目的IP地址对应的目的MAC地址，并将该数据链路层报文的来源MAC地址修改为与网络层报文的目的IP地址对应的来源MAC地址；然后家庭网关110需要将网络层报文的目的IP地址修改为家庭网关110与内网设备120连接的接口IP地址。
上述的过程具体例如：家庭网关从外网接口接收的来源IP地址为1.1.1.2、来源MAC地址为CC、目的IP地址为20.1.1.1、目的MAC地址为B2的数据报文，查找并修改目的IP地址为20.1.1.1对应的目的MAC地址为AA，且目的IP地址为20.1.1.1对应的来源MAC地址为B1，家庭网关需要将该数据报文的目的IP地址修改为192.168.1.3，再将修改后的来源IP地址为1.1.1.2、来源MAC地址为B1、目的IP地址为192.168.1.3、目的MAC地址为AA数据报文从内网接口发送出去；其中，1.1.1.2为外网设备的IP地址，20.1.1.1为家庭网关与外网设备连接的接口IP地址，192.168.1.3为内网设备的IP地址。
从上面的描述可以看出，在内网设备120和外网设备130可以通过家庭网关110使用NAT技术进行通信的过程中，家庭网关110不仅对内网设备120向外网设备130的数据链路层报文的来源MAC地址和目的MAC地址修改，而且要对内网设备120向外网设备130的网络层报文的来源IP地址进行修改；相应地，家庭网关110不仅对外网设备130向内网设备120的数据链路层报文的来源MAC地址和目的MAC地址修改，而且要对外网设备130向内网设备120的网络层报文的目的IP地址进行修改。
请参见图2示出的本申请实施例提供的网络通信***的示意图；该网络通信***200包括：网关设备210、终端设备220和互联网230；其中，图中的实线连接和虚线连接的意义与图1相同，具体有不清楚之处请参照图1，本申请实施例提供的网络通信方法可以应用于该网络通信***200中的网关设备210，网关设备210分别通过不同的接口与终端设备220和互联网230连接，以使终端设备220通过网关设备210使用桥接转发模式进行通信。由图2可知，终端设备220向互联网230发送数据链路层报文时，网关设备210在接收到该数据链路层报文后，不仅没有修改数据链路层报文的来源MAC地址和目的MAC地址，而且也没有修改网络层报文的来源IP地址和目的IP地址。
需要说明的是，本申请实施例提供的网络通信方法可以由上述的家庭网关和上述的网关设备执行，也可以由任何能够负载数据链路层协议和网络层协议的网关设备执行，这里的家庭网关或网关设备是指并非数据流量的最终接收者，而只是将数据流量转发给最终接收者的网络设备；这里的网络设备具体例如：三层交换机、二层路由器和接入层路由器等。
在介绍本申请实施例提供的网络通信方法之前，先介绍该网络通信方法适用的应用场景，这里的应用场景包括但不限于：使用该网络通信方法使内网设备和外网设备相互通信、使用该网络通信方法采用PPPoE协议进行拨号、使用该网络通信方法使内网设备获得公网IP地址、使用该网络通信方法使内网设备以该公网IP地址提供各种服务等；这里的提供各种服务包括：安全外壳(Secure Shell，SSH)协议服务、数据库通信服务和/或超文本传输协议(Hyper Text Transfer Protocol，HTTP)服务等等。
请参见图3示出的本申请实施例提供的其中一种网络通信方法流程示意图；该网络通信方法可以应用于上述的网关设备，该网络通信方法可以包括：处理内网报文和/或处理外网报文，这里的处理内网报文是指处理从网关设备的内网接口接收的数据链路层报文的方法，相应地，处理外网报文是指处理从网关设备的外网接口接收的数据链路层报文的方法；这里先介绍处理内网报文，处理内网报文可以包括如下步骤：
步骤S310：网关设备从网关设备的内网接口接收第一数据链路层报文。
内网接口，是指网关设备与上述局域网或者内网直接连接的网络接口或者硬件意义上的网络端口，具体例如：上述的家庭网关中MAC地址为B1的网络接口，或者是上述的网关设备中MAC地址为B1的网络接口。第一数据链路层报文是指从网关设备的内网接口接收的数据链路层报文。
从网关设备的内网接口接收第一数据链路层报文的实施方式例如：网关设备从内网接口接收第一数据链路层报文，在接收到第一数据链路层报文之后，则进行下面的报文地址匹配和报文转发动作。
步骤S320：若第一数据链路层报文的来源地址为终端设备的物理地址，且根据网关设备的地址解析协议映射表确定第一数据链路层报文的目的地址为网关设备的外网接口对应的地址，则网关设备将第一数据链路层报文转发至外网接口，并通过外网接口向互联网发送第一数据链路层报文。
外网接口，是指网关设备与上述的广域网、互联网、外网或公网直接连接的网络接口或者硬件意义上的网络端口，具体例如：上述的家庭网关中MAC地址为B2的网络接口，或者是上述的网关设备中MAC地址为B2的网络接口。可以理解的是，网关设备可以通过外网接口与上述的广域网、互联网、外网或公网进行通信。
将第一数据链路层报文转发至外网接口，并通过外网接口向互联网发送第一数据链路层报文的实施方式例如：将第一数据链路层报文转发至外网接口B2，并通过外网接口B2向互联网发送第一数据链路层报文。
在上述的实现过程中，网关设备确定第一数据链路层报文的来源地址为终端设备的物理地址，且确定第一数据链路层报文的目的地址为外网接口对应的地址，则向互联网发送从内网接口接收的数据链路层报文；使得处于内网的终端设备可以向互联网发送数据链路层报文。
上述的确定第一数据链路层报文的目的地址为外网接口对应的地址，即确定报文目的地为互联网有两种情况：第一种情况，网关设备根据ARP映射表和转发数据库表没有找到该报文的目的地址；第二种情况，网关设备根据ARP映射表和转发数据库表找到该报文的目的地址对应的接口为外网接口；这里先介绍第一种情况，那么确定报文目的地为互联网的第一种情况可以包括如下步骤：
步骤S321：若在地址解析协议映射表和转发数据库表中没有查询到第一数据链路层报文的目的地址对应的接口，则网关设备确定第一数据链路层报文的目的地址为外网接口对应的地址。
转发数据库表(Forwarding DataBase，FDB)，是指从网关设备的所有端口接收MAC地址信息，形成MAC地址表并维护的这张表，就可以被理解为这里的FDB表。转发数据库表中的数据记录可以有两种方式增加：第一种方式，由网关设备自己学习获得并增加数据记录；第二种方式，由人工地手动添加数据记录。
可以理解的是，ARP映射表是IP地址和MAC地址的映射关系表，那么可以表示为下面表中的第一列和第二列的对应关系，上述的FDB表是MAC地址和对应接口的映射关系表，那么可以表示为下面表中的第二列和第三列的对应关系。
在ARP映射表和转发数据库表中没有查询到第一数据链路层报文的目的地址对应的接口的实施方式例如：见下表中的IP地址、MAC地址与对应接口的地址解析协议映射表，若第一数据链路层报文的目的地址为CC，那么在下面的ARP映射表没有查找到记录，则确定第一数据链路层报文的目的地址为外网接口对应的地址，即可以将第一数据链路层报文转发至外网接口。
IP地址 MAC地址 对应接口
20.2.1.1 AA 内网接口
20.2.1.2 B1 内网接口
20.1.1.1 B2 外网接口
如上描述的，确定报文目的地为互联网有两种情况，上面介绍了第一种情况，下面介绍第二种情况，那么第二种情况可以包括如下步骤：
步骤S322：若在地址解析协议映射表和转发数据库表中查询到第一数据链路层报文的目的地址对应的接口为外网接口，则网关设备确定第一数据链路层报文的目的地址为外网接口对应的地址。
在ARP映射表中查询到第一数据链路层报文的目的地址对应的接口为外网接口的实施方式例如：见下表中的IP地址、MAC地址与对应接口的地址解析协议映射表，若第一数据链路层报文的目的地址为CC，那么在下面的ARP映射表中查找到目的地址为CC对应的接口为外网接口，那么确定第一数据链路层报文的目的地址为外网接口对应的地址，即可以将第一数据链路层报文转发至外网接口。
IP地址 MAC地址 对应接口
20.2.1.1 AA 内网接口
20.2.1.2 B1 内网接口
20.1.1.1 B2 外网接口
1.1.1.2 CC 外网接口
在上述的实现过程中，若在地址解析协议映射表和转发数据库表中查询不到报文的目的地址，或者在地址解析协议映射表中查询到第一数据链路层报文的目的地址对应的接口为外网接口，则确定第一数据链路层报文的目的地址为外网接口对应的地址，从而有效地加快了第一数据链路层报文发送的速度。
如上面描述的，上述的网络通信方法可以包括：处理内网报文和/或处理外网报文，上面介绍了处理内网报文，下面介绍处理外网报文，处理外网报文可以包括如下步骤：
步骤S330：网关设备从外网接口接收第二数据链路层报文。
其中，该步骤的实施原理和实施方式与步骤S310的实施原理和实施方式类似，区别仅在于，步骤S310是从内网接口接收数据链路层报文，而步骤S330是从外网接口接收数据链路层报文，因此，这里不再对该步骤的实施方式和实施原理进行说明，如有不清楚的地方，可以参考对步骤S310的描述。
当然，在本申请实施例中，在从外网接口接收第二数据链路层报文之前，即在步骤S330之前，还需要先启用网关设备使用外网接口处理数据链路层报文的能力，这里启用的方法有很多种，具体根据网关设备的操作***不同而不同，若网关设备的操作***为Linux操作***，那么启用网关设备处理数据链路层报文的其中一种实施方式可以包括如下步骤：
步骤S331：网关设备将外网接口添加至局域网组，以使网关设备从外网接口接收数据链路层报文。
局域网组(LAN group)，是指使外网接口能够处理数据链路层报文的虚拟局域网组，例如：在Linux***中，可以通过Linux常用命令brctl将外网接口的二层接口添加到LANGroup。
将外网接口添加至局域网组的实施方式例如：这里的外网接口的二层接口例如可以是PPPoE的WAN二层接口，通过应用层模块使用Linux常用命令brctl将PPPoE的WAN二层接口添加到LAN Group；这里的外网接口可以根据不同的广域网协议分为不同的二层接口，具体例如：若外网接口对应广域网协议为ADSL协议时，那么外网接口的二层接口可以为ATM接口；若外网接口对应广域网协议为VDSL协议时，外网接口的二层接口可以为PTM接口，若外网接口为光上行或者ETH上行，外网二层接口可以为ETH接口等。
在上述的实现过程中，将外网接口添加至局域网组，以使网关设备从外网接口接收数据链路层报文，使得网关设备与互联网能够通过数据链路层报文更好地相互通信。
步骤S340：若第二数据链路层报文的目的地址为终端设备的物理地址，则网关设备将第二数据链路层报文转发至内网接口，并通过内网接口向终端设备发送第二数据链路层报文。
网关设备将第二数据链路层报文转发至内网接口，并通过内网接口向终端设备发送第二数据链路层报文的实施方式例如：若第二数据链路层报文的目的地址为AA，终端设备的物理地址AA，那么第二数据链路层报文的目的地址为终端设备的物理地址，网关设备将第二数据链路层报文转发至内网接口B1，并通过内网接口B1向终端设备发送第二数据链路层报文。
在上述的实现过程中，网关设备向互联网发送从终端设备接收的数据链路层报文；网关设备向终端设备发送从外网接口接收的数据链路层报文；使得网关设备与互联网能够通过数据链路层报文相互通信。
可选地，在本申请实施例中，网关设备除了可以处理数据链路层报文之外，网关设备还可以处理以太网上的点对点协议报文，那么处理以太网上的点对点协议报文可以包括如下步骤：
步骤S350：网关设备判断第二数据链路层报文是否为以太网上的点对点协议报文。
其中，判断第二数据链路层报文是否为以太网上的点对点协议报文可以包括如下步骤，即步骤S350可以包括如下步骤：
步骤S351：网关设备判断第二数据链路层报文中的协议号是否为预设协议号。
预设协议号，是指以太网上的点对点协议报文(PPPoE)的协议号，具体例如：0x8863或0x8864；其中，协议号为0x8863表明是该报文是PPPoE报文的协议数据，协议号为0x8864表明是该报文是PPPoE报文的负载数据和会话阶段协议报文。
步骤S352：若第二数据链路层报文中的协议号是预设协议号，则网关设备确定第二数据链路层报文是以太网上的点对点协议报文。
若第二数据链路层报文中的协议号是预设协议号，则网关设备确定第二数据链路层报文是以太网上的点对点协议报文的实施方式例如：若第二数据链路层报文中的协议号为0x8863，则确定第二数据链路层报文是PPPoE的协议数据；若第二数据链路层报文中的协议号为0x8864，则确定第二数据链路层报文是PPPoE的负载数据和会话阶段协议报文。
步骤S353：若第二数据链路层报文中的协议号不是预设协议号，则网关设备确定第二数据链路层报文不是以太网上的点对点协议报文。
若第二数据链路层报文中的协议号不是预设协议号，则网关设备确定第二数据链路层报文不是以太网上的点对点协议报文的实施方式例如：若第二数据链路层报文中的协议号不是0x8863或0x8864，则网关设备确定第二数据链路层报文不是以太网上的点对点协议报文。
在上述的实现过程中，通过判断第二数据链路层报文中的协议号是否为预设协议号，再确定第二数据链路层报文是否为以太网上的点对点协议报文，从而有效地增加了确定以太网上的点对点协议报文的准确率。
步骤S360：若第二数据链路层报文不是以太网上的点对点协议报文，则网关设备根据内核协议栈处理第二数据链路层报文。
内核协议栈，是指操作***中的内核协议栈，具体例如：Linux***中的TCP/IP的内核协议栈，或者Windows***中的TCP/IP的内核协议栈。
若第二数据链路层报文不是以太网上的点对点协议报文，则网关设备根据内核协议栈处理第二数据链路层报文实施方式例如：若第二数据链路层报文不是以太网上的点对点协议报文，则网关设备使用Linux***中的TCP/IP的内核协议栈处理第二数据链路层报文；其中，第二数据链路层报文不是以太网上的点对点协议报文，若内网中还有其它的电子设备，这里的电子设备例如是上面的内网设备，则应该使用NAT技术处理该第二数据链路层报文。
在上述的实现过程中，若第二数据链路层报文不是以太网上的点对点协议报文，则将第二数据链路层报文转发至内核协议栈，从而有效地处理了外网接口发送的数据链路层报文的数据。
步骤S370：若第二数据链路层报文是以太网上的点对点协议报文，且第二数据链路层报文的目的地址不是终端设备的物理地址，则网关设备根据内核协议栈处理第二数据链路层报文。
若第二数据链路层报文是以太网上的点对点协议报文，且第二数据链路层报文的目的地址不是终端设备的物理地址，则网关设备根据内核协议栈处理第二数据链路层报文的实施方式例如：若第二数据链路层报文是PPPoE报文，且第二数据链路层报文的目的地址不是终端设备的物理地址AA，则网关设备根据内核协议栈处理第二数据链路层报文，其中，第二数据链路层报文是PPPoE报文，且第二数据链路层报文的目的地址不是终端设备的物理地址AA，这说明该PPPoE报文是网关设备自己应该处理的PPPoE报文，网关设备根据内核协议栈处理第二数据链路层报文包括：将该PPPoE报文转交给网关设备的网络层协议处理模块来处理。
在上述的实现过程中，通过确定外网接口接收的以太网上的点对点协议报文的目的地址不是终端设备的物理地址，才将第二数据链路层报文转发至外网接口，从而有效地处理了网关设备的以太网上的点对点协议报文。
可选地，上述的网关设备中可以运行着虚拟网桥；那么本申请实施例中的网桥可以是指网关设备中的虚拟网桥；具体例如：若网关设备为Linux***，那么网桥可以是指网关设备中的虚拟网桥，网关设备使用虚拟网桥来处理数据链路层报文。在判断第二数据链路层报文是否为以太网上的点对点协议报文之后，即在步骤S350之后，该网络通信方法还可以包括如下步骤：
步骤S380：若第二数据链路层报文是以太网上的点对点协议报文，且第二数据链路层报文的目的地址是终端设备的物理地址，则网关设备将第二数据链路层报文发送给虚拟网桥。
若第二数据链路层报文是以太网上的点对点协议报文，且第二数据链路层报文的目的地址是终端设备的物理地址，则网关设备将第二数据链路层报文发送给虚拟网桥的实施方式例如：若第二数据链路层报文是PPPoE报文，且第二数据链路层报文的目的地址是终端设备的物理地址AA，则网关设备使用虚拟网桥处理第二数据链路层报文。
需要说明的是，通过上述步骤S310至步骤S380的方法，可以使处于内网的终端设备通过数据链路层报文与处于外网的互联网设备进行通信，而处于内网的其它设备仍然通过网络层报文与处于外网的互联网设备进行通信，此时的网关设备处理和转发上述的数据链路层报文和网络层报文，这里的网关设备上也可以使用至少一种技术，这里的至少一种技术例如：网关设备上可以针对处于内网的其它设备使用NAT技术等等。也就是说，上述的网关设备在使用NAT技术的前提下，也可以使终端设备与外网的互联网设备通过数据链路层报文进行通信，这里的互联网设备可以是运营商的PPPoE拨号认证服务器等，即数据链路层报文中的负载数据可以是PPPoE报文，从而使得终端设备获得独立的公网IP地址，以使终端设备以独立公网IP地址的方式提供各种服务，常见的服务例如：SSH协议服务和HTTP服务等等；因此，上述方法也可以理解为网关设备结合了网桥的特性和PPPoE的特性，从而完成了PPPoE的pass-through功能，即意味着在默认实现路由功能的网关设备上允许预先设置的终端设备通过数据链路层报文与外网设备通信。进一步的，这里的公网IP地址可以被互联网的域名服务器提供的域名解析，例如：这里的域名为a.com，当用户使用PING命令访问a.com时，可以解析a.com获得这里的公网IP地址。
在上述的实现过程中，通过确定从外网接口接收的以太网上的点对点协议报文的目的地址是终端设备的物理地址，才将第二数据链路层报文发送给虚拟网桥，从而有效地处理了发往终端设备的以太网上的点对点协议报文。
请参见图4示出的本申请实施例提供的另一种网络通信方法流程示意图；本申请实施例提供了一种网络通信方法，应用于网关设备，网络通信方法包括：
步骤S410：从网关设备的外网接口接收第二数据链路层报文。
步骤S420：若第二数据链路层报文的目的地址为终端设备的物理地址，则将第二数据链路层报文转发至网关设备的内网接口，并通过内网接口向终端设备发送第二数据链路层报文。
在上述的实现过程中，确定从外网接口接收的第二数据链路层报文的目的地址为终端设备的物理地址，则向终端设备发送第二数据链路层报文，使得处于内网的终端设备可以接收到互联网发送数据链路层报文。
请参见图5示出的本申请实施例提供的网络通信装置结构示意图；本申请实施例提供了一种网络通信装置500，应用于网关设备210，包括：
第一报文接收模块510，用于从网关设备的内网接口接收第一数据链路层报文。
第一报文发送模块520，用于若第一数据链路层报文的来源地址为终端设备的物理地址，且根据网关设备的地址解析协议映射表确定第一数据链路层报文的目的地址为网关设备的外网接口对应的地址，则将第一数据链路层报文转发至外网接口，并通过外网接口向互联网发送第一数据链路层报文。
可选地，在本申请实施例中，该装置还包括：
第二报文接收模块，用于从外网接口接收第二数据链路层报文。
第二报文发送模块，用于若第二数据链路层报文的目的地址为终端设备的物理地址，则将第二数据链路层报文转发至内网接口，并通过内网接口向终端设备发送第二数据链路层报文。
可选地，在本申请实施例中，还可以包括：
局域网组添加模块，用于将外网接口添加至局域网组，以使网关设备从外网接口接收数据链路层报文。
可选地，在本申请实施例中，该装置还可以包括：
报文协议判断模块，用于判断第二数据链路层报文是否为以太网上的点对点协议报文。
第一报文处理模块，用于若第二数据链路层报文不是以太网上的点对点协议报文，则根据内核协议栈处理第二数据链路层报文。
可选地，在本申请实施例中，该网络通信装置还包括：
第二报文处理模块，用于若第二数据链路层报文是以太网上的点对点协议报文，且第二数据链路层报文的目的地址不是终端设备的物理地址，则根据内核协议栈处理第二数据链路层报文。
可选地，在本申请实施例中，还包括：
第三报文处理模块，用于若第二数据链路层报文是以太网上的点对点协议报文，且第二数据链路层报文的目的地址是终端设备的物理地址，则将第二数据链路层报文发送给虚拟网桥。
可选地，在本申请实施例中，报文协议判断模块，包括：
协议号判断模块，用于判断第二数据链路层报文中的协议号是否为预设协议号。
第一报文确定模块，用于若第二数据链路层报文中的协议号为预设协议号，则确定第二数据链路层报文是以太网上的点对点协议报文。
第二报文确定模块，用于若第二数据链路层报文中的协议号不为预设协议号，则确定第二数据链路层报文不是以太网上的点对点协议报文。
本申请实施例还提供了一种网络通信装置，应用于网关设备，包括：
第二报文接收模块，用于从网关设备的外网接口接收第二数据链路层报文。
第二报文发送模块，用于若第二数据链路层报文的目的地址为终端设备的物理地址，则将第二数据链路层报文转发至网关设备的内网接口，并通过内网接口向终端设备发送第二数据链路层报文。
应理解的是，该装置与上述的方法实施例对应，能够执行上述方法实施例涉及的各个步骤，该装置具体的功能可以参见上文中的描述，为避免重复，此处适当省略详细描述。该装置包括至少一个能以软件或固件(firmware)的形式存储于存储器中或固化在装置的操作***(operating system，OS)中的软件功能模块。
请参见图6示出的本申请实施例提供的电子设备的结构示意图。本申请实施例提供的一种电子设备600，包括：处理器610和存储器620，存储器620存储有处理器610可执行的机器可读指令，机器可读指令被处理器610执行时执行如上的方法。
本申请实施例还提供了一种存储介质630，该存储介质630上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器610运行时执行如上的方法。
其中，存储介质630可以由任何类型的易失性或非易失性存储设备或者它们的组合实现，如静态随机存取存储器(Static Random Access Memory,简称SRAM)，电可擦除可编程只读存储器(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory,简称EEPROM)，可擦除可编程只读存储器(Erasable Programmable Read Only Memory,简称EPROM)，可编程只读存储器(Programmable Red-Only Memory,简称PROM)，只读存储器(Read-Only Memory,简称ROM)，磁存储器，快闪存储器，磁盘或光盘。
本申请实施例所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，也可以通过其他的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，附图中的流程图和框图显示了根据本申请实施例的多个实施例的装置、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分，模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现方式中，方框中所标注的功能也可以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的***来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。
另外，在本申请实施例各个实施例中的各功能模块可以集成在一起形成一个独立的部分，也可以是各个模块单独存在，也可以两个或两个以上模块集成形成一个独立的部分。
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。
以上的描述，仅为本申请实施例的可选实施方式，但本申请实施例的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请实施例揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请实施例的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种网络通信方法，其特征在于，应用于网关设备，所述网络通信方法包括：
从所述网关设备的内网接口接收第一数据链路层报文；
若所述第一数据链路层报文的来源地址为终端设备的物理地址，且确定所述第一数据链路层报文的目的地址为所述网关设备的外网接口对应的地址，则将所述第一数据链路层报文转发至所述外网接口，并通过所述外网接口向互联网发送所述第一数据链路层报文；
所述通过所述外网接口想互联网发送所述第一数据链路层报文包括由所述网关设备修改来源MAC地址、目的MAC地址、来源IP地址和目标IP地址；
从所述外网接口接收第二数据链路层报文；
若所述第二数据链路层报文的目的地址为所述终端设备的物理地址，则将所述第二数据链路层报文转发至所述内网接口，并通过所述内网接口向所述终端设备发送所述第二数据链路层报文；
判断所述第二数据链路层报文是否为以太网上的点对点协议报文；
若所述第二数据链路层报文是以太网上的点对点协议报文，且所述第二数据链路层报文的目的地址不是终端设备的物理地址，则根据内核协议栈处理所述第二数据链路层报文；
若所述第二数据链路层报文不是以太网上的点对点协议报文，则根据内核协议栈处理所述第二数据链路层报文。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述从所述外网接口接收第二数据链路层报文之前，还包括：
将所述外网接口添加至局域网组，以使所述网关设备从所述外网接口接收数据链路层报文。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述判断所述第二数据链路层报文是否为以太网上的点对点协议报文之后，还包括：
若所述第二数据链路层报文是以太网上的点对点协议报文，且所述第二数据链路层报文的目的地址是终端设备的物理地址，则将所述第二数据链路层报文发送给虚拟网桥。
4.根据权利要求1-3任一所述的方法，其特征在于，所述判断所述第二数据链路层报文是否为以太网上的点对点协议报文，包括：
判断所述第二数据链路层报文中的协议号是否为预设协议号；
若是，则确定所述第二数据链路层报文是以太网上的点对点协议报文；
若否，则确定所述第二数据链路层报文不是以太网上的点对点协议报文。
5.一种网络通信方法，其特征在于，应用于网关设备，所述网络通信方法包括：
从所述网关设备的外网接口接收第二数据链路层报文；
若所述第二数据链路层报文的目的地址为终端设备的物理地址，则将所述第二数据链路层报文转发至所述网关设备的内网接口，并通过所述内网接口向所述终端设备发送所述第二数据链路层报文；
若所述第二数据链路层报文是以太网上的点对点协议报文，且所述第二数据链路层报文的目的地址不是终端设备的物理地址，则根据内核协议栈处理所述第二数据链路层报文；
若所述第二数据链路层报文不是以太网上的点对点协议报文，则根据内核协议栈处理所述第二数据链路层报文。
6.一种网络通信装置，其特征在于，应用于网关设备，包括：
第一报文接收模块，用于从所述网关设备的内网接口接收第一数据链路层报文；
第一报文发送模块，用于若所述第一数据链路层报文的来源地址为终端设备的物理地址，且确定所述第一数据链路层报文的目的地址为所述网关设备的外网接口对应的地址，则将所述第一数据链路层报文转发至所述外网接口，并通过所述外网接口向互联网发送所述第一数据链路层报文；
第二报文接收模块，用于从外网接口接收第二数据链路层报文；
第二报文发送模块，用于若第二数据链路层报文的目的地址为终端设备的物理地址，则将第二数据链路层报文转发至内网接口，并通过内网接口向终端设备发送第二数据链路层报文；
报文协议判断模块，用于判断第二数据链路层报文是否为以太网上的点对点协议报文；
第二报文处理模块，用于若第二数据链路层报文是以太网上的点对点协议报文，且第二数据链路层报文的目的地址不是终端设备的物理地址，则根据内核协议栈处理第二数据链路层报文；
所述第二报文处理模块，还用于在所述第二数据链路层报文不是以太网上的点对点协议报文，则根据内核协议栈处理所述第二数据链路层报文。
7.一种电子设备，其特征在于，包括：处理器和存储器，所述存储器存储有所述处理器可执行的机器可读指令，所述机器可读指令被所述处理器执行时执行如权利要求1至5任一所述的方法。
8.一种存储介质，其特征在于，该存储介质上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器运行时执行如权利要求1至5任一所述的方法。
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