CN112565484B - 域名无缝漫游访问局域网设备的方法、***及存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种域名无缝漫游访问局域网设备的方法、***及存储介质，所述方法包括：注册一个专用的互联网网络域名；为目标内网设备E预分配一个唯一的基于所述互联网网络域名的包含FQDN的URL地址；客户端M使用所述的URL地址访问所述目标内网设备E。本发明通过VPN服务进程T、动态反向代理P和域名拦截或者DoH等技术，使得客户端在任何互联网环境均可通过唯一的URL连接到位于内网环境的目标设备，实现了无缝的网络漫游；并且由于URL中域一致，Web客户端通过TLS连接可以激活PWA支持，进而有效利用页面缓存提速、安全加密，以及支持更多的安全Web API调用，实现了更为丰富的使用体验，也节省了流量。

Description

域名无缝漫游访问局域网设备的方法、***及存储介质

技术领域

本发明涉及局域网设备访问技术领域，尤其是一种域名无缝漫游访问局域网设备的方法、***及存储介质。

背景技术

现有技术中的NAT端口映射为内网网关（如路由器）外的IP网络直接访问网关内子网上的网络资源可以通过NAT端口映射的方式来实现；端口映射是 NAT 的一种，它将外网主机的 IP 地址的一个端口映射到内网中一台机器，提供相应的服务。当用户访问该 IP的该端口时，服务器自动将请求映射到对应局域网内部的机器上。

虚拟专用网络VPN（Virtual Private Network）服务为通过在内网网关上部署VPN服务提供内网访问能力。VPN属于远程访问技术，简单地说就是利用公用网络架设专用网络。例如某公司员工出差到外地，他想访问企业内网的服务器资源，这种访问就属于远程访问。其工作原理如下：

1. VPN网关一般采取双网卡结构，外网卡使用公网IP接入Internet。

2. 网络A(假定为公网internet)的终端X访问网络B(假定为公司内网)的终端Y，其发出的访问数据包的目标地址为终端Y的内部IP地址。

3. 网络A的VPN网关在接收到终端X发出的访问数据包时会检查其目标地址，如果目标地址属于网络B的地址，则封装该数据包，同时VPN网关会构造一个新的VPN数据包，并将封装后的原数据包作为VPN数据包的负载，VPN数据包的目标地址为网络B的VPN网关的外部地址。

4. 网络A的VPN网关发送VPN数据包到Internet，由于VPN数据包的目标地址是网络B的VPN网关的外部地址，所以该数据包将被Internet中的路由正确地发送到网络B的VPN网关。

5. 网络B的VPN网关检查其接收到的数据包，如果发现该数据包是从网络A的VPN网关发出的，即可判定该数据包为VPN数据包，并对该数据包进行解包处理。解包的过程主要是先剥离VPN数据包的包头，再将数据包反向处理还原成原始的数据包。

6. 网络B的VPN网关将还原后的原始数据包发送至目标终端Y，由于原始数据包的目标地址是终端Y的IP，所以该数据包能够被正确地发送到终端Y。对于终端Y，它收到的数据包就和从终端X直接发过来的一样。

7. 从终端Y返回终端X的数据包处理过程和上述过程一致，所以网络A和网络B内的终端就可以互相通讯了。

由于IP网络的特点，由于路由器的NAT地址变换，在没有显示NAT端口映射、DMZ配置或反向代理的情况下， 路由器外的IP网络无法直接访问路由器内子网上的网络资源。

无论是NAT端口映射还是VPN服务器，都需要网关端口配置公网IP地址。由于公网IP属于稀缺资源，运营商提供的接入服务通常不会直接提供固定公网IP地址，而固定IP地址的接入服务通常价格极高。而当设备处于多级NAT的内网时，直接访问将更为困难。

发明内容

本申请针对以上缺点，提出一种通过公共互联网服务器动态中转目标地址为特定URL的网络请求到内网设备的网络***方案。该方案中的内网设备仅需要一个唯一的URL即可实现在公共互联网上的任意位置安全地访问该内网设备。

本发明提供了一种域名无缝漫游访问局域网设备的方法、***及计算机可读存储介质，具体方案如下：

一种域名无缝漫游访问局域网设备的方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

步骤1，注册一个专用的互联网网络域名；

步骤2，为目标内网设备E预分配一个唯一的基于所述互联网网络域名的包含FQDN的URL地址；

步骤3，客户端M使用步骤2所述的URL地址访问所述目标内网设备E。

所述方法进一步包括：当所述客户端M与所述目标内网设备E属于相同的本地网络环境，所述步骤3具体包括：通过DNS拦截技术，将步骤2所述的URL解析到所述目标内网设备E在该内部局域网IP地址上，所述客户端M通过所述局域网IP地址直接访问所述目标内网设备E。

所述方法进一步包括：当环境不具备DNS拦截条件时，通过公共互联网服务器将所述客户端M重定向到所述目标内网设备E的局域网IP地址。

所述方法进一步包括：在步骤3之前包括步骤S1：在公共互联网服务器上部署并运行VPN服务进程T，所述VPN服务进程T将在所述公共互联网服务器操作***上创建一个虚拟网卡以及与该虚拟网卡对应的虚拟隧道网络V；其中，所述公共互联网服务器使用固定公网网络IP地址。

所述方法进一步包括：所述步骤S1之后包括步骤S2：当位于内部局域网的所述目标内网设备E接入互联网时，所述目标内网设备E使用步骤S1中所述的固定公网网络IP地址与所述VPN服务进程T建立安全的TLS连接；由所述VPN服务进程T为所述目标内网设备E分配一个虚拟隧道网络V上的虚拟IP地址，同时将该IP地址记录在数据库D中。

所述方法进一步包括：所述步骤S2之后包括步骤S3：在公共互联网服务器上部署并运行反向代理服务进程P；其中，所述公共互联网服务与步骤S1所述的公共互联网服务器可以是同一台服务器，也可以是与步骤S1所述的公共互联网服务器具备网络连接条件的另外一台服务器。

所述方法进一步包括：当所述客户端M位于所述目标内网设备E的本地网络之外，并尝试使用步骤2所述的URL地址访问所述目标内网设备E时，通过DNS解析服务的编程接口，将URL请求地址解析到步骤S3所述的反向代理服务进程P所在的公共互联网服务器上。

所述方法进一步包括：当网络访问请求到达所述反向代理服务进程P时，所述反向代理服务进程P根据目标URL地址查询步骤S2所述的数据库，获取在步骤S2中为所述目标内网设备E所配置的虚拟IP地址，并将对该URL的网络访问全部转发到该虚拟IP地址，从而实现对所述目标内网设备E的访问。

本发明还公开了：一种域名无缝漫游访问局域网设备的***，其特征在于，包括：目标内网设备E、客户端M以及公共互联网服务器；其中所述域名无缝漫游访问局域网设备的***用以实现如上所述的域名无缝漫游访问局域网设备的方法。

本发明还公开了：一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上所述的域名无缝漫游访问局域网设备的方法的步骤。

本发明公开的一种域名无缝漫游访问局域网设备的方法、***及计算机可读存储介质，可以实现如下技术效果：

（1）客户端在任何互联网环境均可通过唯一的URL连接到位于内网环境的目标设备E，实现了无缝的网络漫游。

（2）由于URL中域一致，Web客户端通过TLS连接可以激活PWA支持，进而有效利用页面缓存提速、安全加密，以及支持更多的安全Web API调用，即实现更为丰富的使用体验；与此同时PWA还支持Web应用的脱机使用，节省了流量，极大的提升了响应速度。

附图说明

图1是本发明实施例中域名无缝漫游访问局域网设备的方法的框图。

图2是本发明实施例中客户端访问与其处于相同的内网环境中的目标内网设备的示意图。

图3是本发明实施例中客户端访问与其处于不同的内网环境中的目标内网设备的示意图。

图4是本发明实施例中域名无缝漫游访问局域网设备的***的示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好地理解本发明并能予以实施。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明涉及一种域名无缝漫游访问局域网设备的方法、***及计算机可读存储介质，如图1、2和3所示，所述域名无缝漫游访问局域网设备的方法包括如下步骤：

步骤1，注册一个专用的互联网网络域名，例如xx.cc。并且该域名的解析服务具备编程接口，并可通过编程接口提供动态地址解析能力。

步骤2，为目标内网设备E预分配一个唯一的基于域名xx.cc的包含FQDN的URL地址，例如e.xx.cc或xx.cc/e。

全限定域名FQDN（Fully Qualified Domain Name）同时带有主机名和域名的名称，例如：主机名是bigserver,域名是mycompany.com,那么FQDN就是bigserver.mycompany.com。

全限定域名FQDN可以从逻辑上准确地表示出主机在什么地方，也可以说全域名是主机名的一种完全表示形式。从全限定域名FQDN中包含的信息可以看出主机在域名树中的位置。DNS解析流程：首先查找本机HOSTS表，有的直接使用表中定义，没有查找网络连接中设置的DNS 服务器由他来解析。

步骤3，当客户端M（如手机等移动设备）与所述目标内网设备E属于相同的本地网络环境时，使用步骤2所述的预分配的e.xx.cc访问该设备。通过DNS拦截技术，该URL将被解析到所述目标内网设备E在该内部局域网的IP地址上。所述客户端M随后通过该局域网IP地址直接访问所述目标内网设备E。当环境不具备DNS拦截条件时，当环境不具备DNS拦截条件时，通过公共互联网服务器将所述客户端M重定向到所述目标内网设备E的局域网IP地址。

其中，所述客户端M的浏览器支持PWA（Progressive Web App）技术，所述PWA使用多种技术来增强web app的功能，可以让网站的体验变得更好，能够模拟一些原生功能，比如通知推送。在移动端利用标准化框架，让网页应用呈现和原生应用相似的体验。PWA不能包含原生OS相关代码，PWA仍然是网站，只是在缓存、通知、后台功能等方面表现更好。Electron程序相当于包裹OS原生启动器（Launcher）的网站。

因为所述URL中域(Origin)一致，Web客户端通过TLS连接可以激活PWA支持，进而有效利用页面缓存提速、安全加密，以及支持更多的安全Web API调用，例如调用或者访问***的摄像头，麦克风，GPS等，实现更为丰富的使用体验，与此同时PWA还支持Web应用的脱机使用，节省了流量，极大的提升了响应速度。

其中，DNS（Domain Name System）是一个将域名和IP相互映射的分布式数据库，全球有很多家DNS服务中心；DNS拦截技术又称域名拦截技术，是指通过某些手段取得某域名的解析控制权，修改此域名的解析结果，导致对该域名的访问由原IP地址转入到修改后的指定IP，其结果就是对特定的网址不能访问或访问的是替换的网址。

在客户端支持的情况下，域名拦截技术可以使用DNS over HTTPS（DoH）技术替代，从而实现更为灵活的动态域名解析。

步骤4，在公共互联网服务器上，部署并运行VPN服务进程T，所述VPN服务进程T将在所述公共互联网服务器操作***上创建一个虚拟网卡以及与该虚拟网卡对应的虚拟隧道网络V。本步骤所述的公网服务器使用固定公网网络IP地址。

其中，可以使用SSH隧道连接代替VPN连接，也能实现反向的内网访问。

步骤5，当位于内部局域网的所述目标内网设备E接入互联网时，所述目标内网设备E使用步骤4所述的IP地址与所述VPN服务进程T建立安全的TLS连接。之后，由所述VPN服务进程T为所述目标内网设备E分配一个虚拟隧道网络V上的虚拟IP地址，同时将该IP地址记录在数据库D中。

其中，所述TLS是安全传输层协议（Transport Layer Security），安全传输层协议（TLS）用于在两个通信应用程序之间提供保密性和数据完整性。该协议由两层组成： TLS记录协议（TLS Record）和 TLS 握手协议（TLS Handshake）。较低的层为 TLS 记录协议，位于某个可靠的传输协议上面。所述TLS连接可以使用其它国际标准兼容的加密连接形式。

步骤6，在公共互联网服务器上，部署并运行反向代理服务进程P。所述公共互联网服务器与步骤4所述的服务器可以是同一台服务器，也可以是与步骤4所述的公共互联网服务器具备网络连接条件的另外一台服务器。同时本步骤所述的公共网络服务器可以通过使用步骤1所述的特定网络域名解析定位。

步骤7，当所述客户端M位于所述目标内网设备E的本地网络之外（例如公共互联网环境或其它具有互联网连接的子网内）并尝试使用步骤2所述的URL访问所述目标内网设备E时，通过DNS解析服务的编程接口，将该URL请求地址解析到步骤6所述的反向代理服务进程P所在的公共互联网服务器上。

步骤8，当网络请求到达所述反向代理服务进程P时，所述反向代理服务进程P根据目标URL查询步骤5所述的数据库，获取在步骤5中所述的为所述目标内网设备E所配置的虚拟IP地址，并将对该URL的网络访问全部转发到该虚拟IP地址。

以下通过不同实施例来阐述本发明的不同应用场景。

实施例一

如图2所示，当所述客户端M（如手机等移动设备）与所述目标内网设备E位于相同的内网环境时，使用上述步骤2中预分配的唯一URL地址访问所述目标内网设备E。通过DNS拦截技术，该域名将被解析到所述目标内网设备E在该局域网内的IP地址上。所述客户端M随后通过局域网IP地址直接访问所述目标内网设备E。

实施例二

如图3所示，当所述客户端M位于所述目标内网设备E的本地网络之外（例如公共互联网环境或其它具有互联网连接的子网内）并尝试使用步骤2中预分配的唯一URL访问所述目标内网设备E时，通过DNS解析服务的编程接口，将该URL请求地址解析到步骤6中所述的代理服务进程P所在的公共互联网服务器上。

当网络访问请求到达所述反向代理服务进程P时，所述反向代理服务进程P根据目标URL查询步骤5所述的数据库，获取在步骤5中所述的为所述目标内网设备E所配置的虚拟网络IP地址，并将对该URL的网络连接全部转发到该虚拟IP地址，此时操作***网络协议栈将通过虚拟网络隧道转发虚拟网络的请求与响应数据包，实现了通过隧道网络访问局域网内的所述目标内网设备E的目的。

如图4所示，本发明还公开了一种域名无缝漫游访问局域网设备的***，所述***包括：目标内网设备E、客户端M以及公共互联网服务器；其中所述域名无缝漫游访问局域网设备的***用以实现如上所述的域名无缝漫游访问局域网设备的方法。

根据本发明的实施例，本发明还公开了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现所述的基于超声波与图像融合的报靶方法的步骤。

本发明提供的一种域名无缝漫游访问局域网设备的方法、***及计算机可读存储介质，通过VPN服务进程T、动态反向代理P和域名拦截或者DoH等关键技术，使得客户端在任何互联网环境均可通过唯一的URL连接到位于内网环境的目标设备E，实现了无缝的网络漫游。

在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备（可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等）执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器（ROM，Read-OnlyMemory）、随机存取存储器（RAM，Random Access Memory）、ReRAM、MRAM、PCM、NAND Flash，NOR Flash， Memristor、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上实施例仅是为充分说明本发明而所举的较佳的实施例，本发明的保护范围不限于此。本技术领域的技术人员在本发明基础上所作的等同替代或变换，均在本发明的保护范围之内。本发明的保护范围以权利要求书为准。

Claims (5)

1.一种域名无缝漫游访问局域网设备的方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

步骤1，注册一个专用的互联网网络域名；

步骤2，为目标内网设备E预分配一个唯一的基于所述互联网网络域名的包含FQDN的URL地址；

步骤S1，在公共互联网服务器上部署并运行VPN服务进程T，所述VPN服务进程T将在所述公共互联网服务器操作***上创建一个虚拟网卡以及与该虚拟网卡对应的虚拟隧道网络V；其中，所述公共互联网服务器使用固定公网网络IP地址；

步骤S2，当位于内部局域网的所述目标内网设备E接入互联网时，所述目标内网设备E使用步骤S1中所述的固定公网网络IP地址与所述VPN服务进程T建立安全的TLS连接；由所述VPN服务进程T为所述目标内网设备E分配一个虚拟隧道网络V上的虚拟IP地址，同时将该IP地址记录在数据库D中；

步骤S3，在公共互联网服务器上部署并运行反向代理服务进程P；

步骤3，客户端M使用步骤2所述的URL地址访问所述目标内网设备E；其中，

当所述客户端M与所述目标内网设备E属于相同的本地网络环境，所述步骤3具体包括：通过DNS拦截技术，将步骤2所述的URL解析到所述目标内网设备E在该本地网络环境的局域网IP地址上，所述客户端M通过所述局域网IP地址直接访问所述目标内网设备E；

当所述客户端M位于所述目标内网设备E的本地网络之外，并尝试使用步骤2所述的URL地址访问所述目标内网设备E时，通过DNS解析服务的编程接口，将URL请求地址解析到步骤S3所述的反向代理服务进程P所在的公共互联网服务器上；当网络访问请求到达所述反向代理服务进程P时，所述反向代理服务进程P根据目标URL地址查询步骤S2所述的数据库D，获取在步骤S2中为所述目标内网设备E所配置的虚拟IP地址，并将对该URL的网络访问全部转发到该虚拟IP地址，从而实现对所述目标内网设备E的访问。

2.如权利要求1所述的域名无缝漫游访问局域网设备的方法，其特征在于，当环境不具备DNS拦截条件时，通过公共互联网服务器将所述客户端M重定向到所述目标内网设备E的局域网IP地址。

3.如权利要求1所述的域名无缝漫游访问局域网设备的方法，其特征在于，所述步骤S3中的所述公共互联网服务器与步骤S1所述的公共互联网服务器可以是同一台服务器，也可以是与步骤S1所述的公共互联网服务器具备网络连接条件的另外一台服务器。

4.一种域名无缝漫游访问局域网设备的***，其特征在于，包括：目标内网设备E、客户端M以及公共互联网服务器；其中所述域名无缝漫游访问局域网设备的***用以实现如权利要求1-3中任一项所述的域名无缝漫游访问局域网设备的方法。

5.一种存储介质，其特征在于，所述存储介质上存储计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至3中任一项所述的域名无缝漫游访问局域网设备的方法的步骤。

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