專利名稱：一種不占用ip地址的隧道實(shí)現(xiàn)方法、系統(tǒng)及設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于數(shù)據(jù)通信領(lǐng)域，尤其涉及一種不占用IP地址的隧道實(shí)現(xiàn)方法、系統(tǒng)及設(shè)備。
背景技術(shù)：
目前，基于IPv4協(xié)議建立的數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)面臨越來(lái)越嚴(yán)重的IP地址不足的問(wèn)題。市場(chǎng)上的設(shè)備通常都要為本設(shè)備單獨(dú)設(shè)置一個(gè)IP地址，在進(jìn)行設(shè)備安裝和部署時(shí)，為了能夠讓該IP地址順利的進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的路由與交換，還必須對(duì)原有的用戶網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行一定程度的調(diào)整，如果用戶網(wǎng)絡(luò)沒有為設(shè)備預(yù)留IP地址，那么該設(shè)備的部署將給用戶的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浜?正常業(yè)務(wù)帶來(lái)巨大的影響。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種不占用IP地址的隧道實(shí)現(xiàn)方法、系統(tǒng)及設(shè)備，旨在解決現(xiàn)有技術(shù)中的設(shè)備通常都要為本設(shè)備單獨(dú)設(shè)置一個(gè)IP地址，從而加劇了 IPv4地址緊缺，同時(shí)為了能夠讓該IP地址順利的進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的路由與交換，還必須對(duì)原有的用戶網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行一定程度的調(diào)整，給用戶的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浜驼I(yè)務(wù)帶來(lái)巨大影響的問(wèn)題。本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的一種不占用IP地址的隧道實(shí)現(xiàn)方法，所述隧道為IPSEC VPN，所述方法包括下述步驟
A、在底層協(xié)議棧構(gòu)建數(shù)據(jù)報(bào)文攔截器、數(shù)據(jù)報(bào)文過(guò)濾器和數(shù)據(jù)報(bào)文分流器；
B、數(shù)據(jù)報(bào)文攔截器截獲所有通過(guò)IPSECVPN設(shè)備轉(zhuǎn)發(fā)的數(shù)據(jù)報(bào)文；
C、數(shù)據(jù)報(bào)文過(guò)濾器將截獲的所有數(shù)據(jù)報(bào)文進(jìn)行甄別和分類；
D、數(shù)據(jù)報(bào)文分流器將經(jīng)過(guò)甄別和分類后的數(shù)據(jù)報(bào)文進(jìn)行分流處理。
更進(jìn)一步，IPSEC VPN隧道所用IP地址或與該IP地址相關(guān)的不同類型的數(shù)據(jù)報(bào)文采用不同的處理路徑鏈路層協(xié)議報(bào)文直接轉(zhuǎn)發(fā)；IPSEC數(shù)據(jù)報(bào)文重定向到協(xié)議棧進(jìn)行處理；傳輸層報(bào)文直接轉(zhuǎn)發(fā)。更進(jìn)一步，協(xié)議棧建立虛擬網(wǎng)卡對(duì)IPSEC數(shù)據(jù)報(bào)文進(jìn)行封裝與解封裝、加密與解密處理。更進(jìn)一步，IPSEC VPN隧道所采用的IP地址與內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)的在線設(shè)備共用。更進(jìn)一步，在采用雙機(jī)設(shè)備形式部署的環(huán)境下，IPSEC VPN隧道所采用的IP地址與備用機(jī)共用。更進(jìn)一步，所述內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)的在線設(shè)備為三層交換機(jī)或服務(wù)器。本發(fā)明的另一目的在于提供一種不占用IP地址實(shí)現(xiàn)IPSEC VPN隧道系統(tǒng)，本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的所述系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)報(bào)文攔截器，用于截獲所有通過(guò)IPSEC VPN設(shè)備轉(zhuǎn)發(fā)的數(shù)據(jù)報(bào)文；
數(shù)據(jù)報(bào)文過(guò)濾器，用于將截獲的所有數(shù)據(jù)報(bào)文進(jìn)行甄別和分類；
數(shù)據(jù)報(bào)文分流器，用于將經(jīng)過(guò)甄別和分類后的數(shù)據(jù)報(bào)文進(jìn)行分流處理。作為優(yōu)選，還包括基于虛擬網(wǎng)卡技術(shù)建立的協(xié)議處理器，用于對(duì)IPSEC數(shù)據(jù)報(bào)文進(jìn)行封裝與解封裝、加密與解密處理。本發(fā)明的另一目的在于提供一種包含不占用IP地址實(shí)現(xiàn)IPSEC VPN隧道系統(tǒng)的IPSEC VPN設(shè)備。本發(fā)明的突出優(yōu)點(diǎn)是本發(fā)明通過(guò)將IPSEC VPN隧道所采用的IP地址與內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)的三層交換機(jī)或服務(wù)器等在線設(shè)備共用，可以節(jié)省日益緊張的IP地址，在部署IPSEC VPN隧道時(shí)不需要改動(dòng)網(wǎng)絡(luò)配置，大大提高了 IPSEC VPN設(shè)備的易用性和網(wǎng)絡(luò)適應(yīng)性。


圖I是本發(fā)明實(shí)施例提供的不占用IP地址的隧道實(shí)現(xiàn)方法流程 圖2是本發(fā)明實(shí)施例提供的IPSEC VPN設(shè)備結(jié)構(gòu)圖。
具體實(shí)施例方式為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。本發(fā)明實(shí)施例提供的在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下不占用IP地址的隧道實(shí)現(xiàn)方法、系統(tǒng)及設(shè)備，通過(guò)將IPSEC VPN隧道所采用的IP地址與內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)的三層交換機(jī)或服務(wù)器等在線設(shè)備共用，可以節(jié)省日益緊張的IP地址，在部署IPSEC VPN隧道時(shí)不需要改動(dòng)網(wǎng)絡(luò)配置，大大提高了 IPSEC VPN設(shè)備的易用性和網(wǎng)絡(luò)適應(yīng)性。圖I為本發(fā)明實(shí)施例提供的在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下不占用IP地址實(shí)現(xiàn)IPSEC VPN隧道方法的實(shí)現(xiàn)流程，詳述如下
在步驟SlOl中，在底層協(xié)議棧構(gòu)建數(shù)據(jù)報(bào)文攔截器、數(shù)據(jù)報(bào)文過(guò)濾器和數(shù)據(jù)報(bào)文分流器。數(shù)據(jù)報(bào)文攔截器可以捕獲在本系統(tǒng)物理網(wǎng)卡接收到的所有類型的數(shù)據(jù)幀；數(shù)據(jù)報(bào)文過(guò)濾器根據(jù)鏈路層的源和目的MAC地址、源和目的IP地址、協(xié)議號(hào)、目的傳輸層端口以及IPSEC的SPI索引等信息對(duì)數(shù)據(jù)文本進(jìn)行分類處理，不同類型的報(bào)文打上不同標(biāo)記；數(shù)據(jù)報(bào)文分流器可以根據(jù)不同的報(bào)文類型，將數(shù)據(jù)報(bào)文放入不同的處理路徑。在步驟S102中，數(shù)據(jù)報(bào)文攔截器截獲所有通過(guò)IPSEC VPN設(shè)備轉(zhuǎn)發(fā)的數(shù)據(jù)報(bào)文并獲取包括鏈路層、網(wǎng)絡(luò)層、傳輸層和應(yīng)用層的全部信息。在步驟S103中，數(shù)據(jù)報(bào)文過(guò)濾器將所有的數(shù)據(jù)報(bào)文進(jìn)行甄別和分類。本步驟中需要區(qū)分ARP等鏈路層協(xié)議、ESP和AH等IPSEC數(shù)據(jù)報(bào)文以及IPSEC VPN設(shè)備保留端口號(hào)的IP報(bào)文。在步驟S104中，數(shù)據(jù)報(bào)文分流器將經(jīng)過(guò)甄別和分類后的數(shù)據(jù)報(bào)文進(jìn)行分流處理，對(duì)目的地址具有IPSEC VPN隧道所用IP地址或與該IP地址相關(guān)的不同類型的數(shù)據(jù)報(bào)文采用不同的處理路徑=ARP等鏈路層協(xié)議報(bào)文直接轉(zhuǎn)發(fā)；ESP和AH等IPSEC數(shù)據(jù)報(bào)文重定向到IPSEC VPN設(shè)備協(xié)議棧的協(xié)議處理器進(jìn)行處理；IPSEC VPN設(shè)備保留端口號(hào)以外的所有IP ；傳輸層報(bào)文直接轉(zhuǎn)發(fā)。在步驟S105中，IPSEC VPN設(shè)備協(xié)議?；谔摂M網(wǎng)卡技術(shù)建立協(xié)議處理器對(duì)IPSEC數(shù)據(jù)報(bào)文進(jìn)行封裝與解封裝、加密與解密處理。IPSEC VPN隧道所采用的IP地址與內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)的三層交換機(jī)或服務(wù)器等在線設(shè)備共用，在采用雙機(jī)備用形式部署的環(huán)境下也可與備用機(jī)共用。圖2則示出了本發(fā)明實(shí)施例提供的IPSEC VPN設(shè)備的結(jié)構(gòu)，其中，處理系統(tǒng)22即示出了本發(fā)明實(shí)施例提供的在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下不占用IP地址實(shí)現(xiàn)IPSEC VPN隧道系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，為了便于說(shuō)明，僅示出了與本發(fā)明實(shí)施例相關(guān)的部分，這些部分可以是軟件、硬件或軟硬件結(jié)合的模塊
數(shù)據(jù)報(bào)文攔截器221、數(shù)據(jù)報(bào)文過(guò)濾器222、數(shù)據(jù)報(bào)文分流器224以及協(xié)議處理器223、路由器和網(wǎng)橋225。
其中，數(shù)據(jù)報(bào)文攔截器221在接受網(wǎng)卡的中斷信號(hào)觸發(fā)下截獲所有通過(guò)該設(shè)備轉(zhuǎn)發(fā)的數(shù)據(jù)報(bào)文并獲取包括鏈路層、網(wǎng)絡(luò)層和傳輸層、應(yīng)用層的全包信息，進(jìn)一步遞交數(shù)據(jù)報(bào)文過(guò)濾器222處理。數(shù)據(jù)報(bào)文過(guò)濾器222對(duì)經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)報(bào)文攔截器221捕獲的數(shù)據(jù)報(bào)文根據(jù)鏈路層、網(wǎng)絡(luò)層和傳輸層的特征信息(MAC地址、IP地址、協(xié)議、端口、SPI索引等)對(duì)數(shù)據(jù)報(bào)文進(jìn)行分類處理，不同類型的報(bào)文打上不同標(biāo)記，進(jìn)一步交由數(shù)據(jù)報(bào)文分流器224進(jìn)行處理。數(shù)據(jù)報(bào)文分流器224根據(jù)不同的報(bào)文類型，將數(shù)據(jù)報(bào)文放入不同的處理路徑。ARP等鏈路層協(xié)議報(bào)文直接經(jīng)由路由器和網(wǎng)橋225通過(guò)網(wǎng)卡轉(zhuǎn)發(fā)；ESP和AH等IPSEC數(shù)據(jù)報(bào)文重定向到協(xié)議處理器223進(jìn)行處理；IPSEC VPN設(shè)備保留端口號(hào)以外的所有IP和傳輸層報(bào)文直接經(jīng)由路由器和網(wǎng)橋225通過(guò)網(wǎng)卡轉(zhuǎn)發(fā)。協(xié)議處理器223基于虛擬網(wǎng)卡技術(shù)，按照IPSEC VPN相關(guān)協(xié)議規(guī)范對(duì)IPSEC數(shù)據(jù)報(bào)文進(jìn)行封裝與解封裝、加密與解密處理。IPSEC VPN隧道封裝所采用的IP地址與內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)的三層交換機(jī)或服務(wù)器等在線設(shè)備共用，在采用雙機(jī)備用形式部署的環(huán)境下也可與備用機(jī)共用。虛擬網(wǎng)卡不對(duì)ARP等鏈路層消息進(jìn)行響應(yīng)，這樣就保障了所共用IP地址對(duì)應(yīng)MAC地址映射的一致性。其中，圖中網(wǎng)卡包括設(shè)備的所有工作網(wǎng)卡，需發(fā)送數(shù)據(jù)由路由器和網(wǎng)橋225進(jìn)行選路，確定具體由其中某一個(gè)網(wǎng)卡發(fā)送。本發(fā)明實(shí)施例通過(guò)將IPSEC VPN隧道所采用的IP地址與內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)的三層交換機(jī)或服務(wù)器等在線設(shè)備共用，可以節(jié)省日益緊張的IP地址，在部署IPSEC隧道時(shí)不需要改動(dòng)網(wǎng)絡(luò)配置，大大提高了 IPSEC VPN設(shè)備的易用性和網(wǎng)絡(luò)適應(yīng)性。以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種不占用IP地址的隧道實(shí)現(xiàn)方法，所述隧道為IPSEC VPN，其特征在于，所述方法包括下述步驟 A、在底層協(xié)議棧構(gòu)建數(shù)據(jù)報(bào)文攔截器、數(shù)據(jù)報(bào)文過(guò)濾器和數(shù)據(jù)報(bào)文分流器； B、數(shù)據(jù)報(bào)文攔截器截獲所有通過(guò)IPSECVPN設(shè)備轉(zhuǎn)發(fā)的數(shù)據(jù)報(bào)文； C、數(shù)據(jù)報(bào)文過(guò)濾器將截獲的所有數(shù)據(jù)報(bào)文進(jìn)行甄別和分類； D、數(shù)據(jù)報(bào)文分流器將經(jīng)過(guò)甄別和分類后的數(shù)據(jù)報(bào)文進(jìn)行分流處理。
2.如權(quán)利要求I所述的一種不占用IP地址的隧道實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于，步驟D具體包括以下步驟=IPSEC VPN隧道所用IP地址或與該IP地址相關(guān)的不同類型的數(shù)據(jù)報(bào)文采用不同的處理路徑鏈路層協(xié)議報(bào)文直接轉(zhuǎn)發(fā)；IPSEC數(shù)據(jù)報(bào)文重定向到協(xié)議棧進(jìn)行處理；傳輸層報(bào)文直接轉(zhuǎn)發(fā)。
3.如權(quán)利要求I或2所述的一種不占用IP地址的隧道實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于，所述方法進(jìn)一步包括 協(xié)議棧建立虛擬網(wǎng)卡對(duì)IPSEC數(shù)據(jù)報(bào)文進(jìn)行封裝與解封裝、加密與解密處理。
4.如權(quán)利要求I或2所述的一種不占用IP地址的隧道實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于，IPSECVPN隧道所采用的IP地址與內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)的在線設(shè)備共用。
5.如權(quán)利要求I或2所述的一種不占用IP地址的隧道實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于，在采用雙機(jī)設(shè)備形式部署的環(huán)境下，IPSEC VPN隧道所采用的IP地址與備用機(jī)共用。
6.如權(quán)利要求4所述的一種不占用IP地址的隧道實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于，所述內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)的在線設(shè)備為三層交換機(jī)或服務(wù)器。
7.一種不占用IP地址實(shí)現(xiàn)IPSEC VPN隧道系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括 數(shù)據(jù)報(bào)文攔截器，用于截獲所有通過(guò)IPSEC VPN設(shè)備轉(zhuǎn)發(fā)的數(shù)據(jù)報(bào)文； 數(shù)據(jù)報(bào)文過(guò)濾器，用于將截獲的所有數(shù)據(jù)報(bào)文進(jìn)行甄別和分類； 數(shù)據(jù)報(bào)文分流器，用于將經(jīng)過(guò)甄別和分類后的數(shù)據(jù)報(bào)文進(jìn)行分流處理。
8.如權(quán)利要求7所述的不占用IP地址實(shí)現(xiàn)IPSECVPN隧道系統(tǒng)，其特征在于，還包括基于虛擬網(wǎng)卡技術(shù)建立的協(xié)議處理器，用于對(duì)IPSEC數(shù)據(jù)報(bào)文進(jìn)行封裝與解封裝、加密與解密處理。
9.一種包含如權(quán)利要求7或8所述的不占用IP地址實(shí)現(xiàn)IPSEC VPN隧道系統(tǒng)的IPSECVPN設(shè)備。
全文摘要
本發(fā)明適用于數(shù)據(jù)通信領(lǐng)域，提供了一種不占用IP地址的隧道實(shí)現(xiàn)方法、系統(tǒng)及設(shè)備，所述方法包括A、在底層協(xié)議棧構(gòu)建數(shù)據(jù)報(bào)文攔截器、數(shù)據(jù)報(bào)文過(guò)濾器和數(shù)據(jù)報(bào)文分流器;B、數(shù)據(jù)報(bào)文攔截器截獲所有通過(guò)IPSECVPN設(shè)備轉(zhuǎn)發(fā)的數(shù)據(jù)報(bào)文;C、數(shù)據(jù)報(bào)文過(guò)濾器將截獲的所有數(shù)據(jù)報(bào)文進(jìn)行甄別和分類;D、數(shù)據(jù)報(bào)文分流器將經(jīng)過(guò)甄別和分類后的數(shù)據(jù)報(bào)文進(jìn)行分流處理。本發(fā)明相比于現(xiàn)有技術(shù)，可以節(jié)省日益緊張的IP地址，在部署IPSECVPN隧道時(shí)不需要改動(dòng)網(wǎng)絡(luò)配置，大大提高了IPSECVPN設(shè)備的易用性和網(wǎng)絡(luò)適應(yīng)性。
文檔編號(hào)H04L12/46GK102761483SQ201210219710
公開日2012年10月31日 申請(qǐng)日期2012年6月29日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月29日
發(fā)明者傅勇, 羅俊 申請(qǐng)人:成都衛(wèi)士通信息產(chǎn)業(yè)股份有限公司