一種基于p2p技術(shù)的稅控設(shè)備互聯(lián)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在稅控行業(yè)中的應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域，具體地說(shuō)是一種實(shí)用性強(qiáng)、基于P2P技術(shù)的稅控設(shè)備互聯(lián)方法。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有的大部分稅控設(shè)備已經(jīng)實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化，但通常采用C/S結(jié)構(gòu)，已實(shí)現(xiàn)的功能包括發(fā)票數(shù)據(jù)報(bào)送、在線發(fā)票驗(yàn)舊、設(shè)備狀態(tài)收集在內(nèi)的多項(xiàng)基礎(chǔ)服務(wù)，在這些功能中，稅控設(shè)備始終處于客戶端的位置，所有功能均由服務(wù)器進(jìn)行響應(yīng)處理，缺乏設(shè)備間的直接管理、通信功能。
[0003]由于IPv4所支持的網(wǎng)絡(luò)地址數(shù)量有限，目前大量聯(lián)網(wǎng)設(shè)備均通過(guò)NAT(NetworkAddress Translator)技術(shù)實(shí)現(xiàn)地址復(fù)用，NAT可將局域網(wǎng)中多臺(tái)設(shè)備的私有地址轉(zhuǎn)換為一個(gè)可由Internet所識(shí)別的互聯(lián)網(wǎng)地址，局域網(wǎng)中的設(shè)備通過(guò)該互聯(lián)網(wǎng)地址對(duì)Internet進(jìn)行訪問(wèn)。NAT設(shè)備在互聯(lián)網(wǎng)與局域網(wǎng)中間實(shí)現(xiàn)了地址轉(zhuǎn)換及內(nèi)網(wǎng)保護(hù)的作用。但是通過(guò)NAT訪問(wèn)Internet的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備無(wú)法對(duì)外提供服務(wù)，S卩外部網(wǎng)絡(luò)設(shè)備(包括處于其他NAT子網(wǎng)中的設(shè)備)無(wú)法直接訪問(wèn)NAT內(nèi)部的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。要建立一個(gè)P2P對(duì)等網(wǎng)絡(luò)，必須穿透NAT設(shè)備實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)。
[0004]目前NAT技術(shù)按照形態(tài)可分為兩類：
錐形 NAT (Cone NAT)。
[0005]錐形NAT網(wǎng)絡(luò)中的某內(nèi)網(wǎng)IP及端口向外發(fā)送請(qǐng)求時(shí)，會(huì)被NAT映射到互聯(lián)網(wǎng)地址的一個(gè)端口上，通過(guò)對(duì)該地址的訪問(wèn)限制不同，又分為3個(gè)小類：
完全錐形 NAT (Full Cone NAT)。
[0006]外網(wǎng)對(duì)任何經(jīng)完全錐形NAT轉(zhuǎn)換后的互聯(lián)網(wǎng)地址及端口的發(fā)送的數(shù)據(jù)包，均會(huì)發(fā)送到對(duì)應(yīng)的內(nèi)網(wǎng)設(shè)備，NAT不會(huì)對(duì)其進(jìn)行阻攔。
[0007]受限維形NAT(Restricted Cone NAT)。
[0008]與完全錐形NAT處理不同，NAT在會(huì)話中記錄向外訪問(wèn)的IP地址，NAT僅允許由該IP地址發(fā)送的數(shù)據(jù)包通過(guò)，其他IP地址發(fā)送到該轉(zhuǎn)換后的互聯(lián)網(wǎng)地址及端口的數(shù)據(jù)包會(huì)被丟棄。
[0009]端口受限維形NAT(Port Restricted Cone NAT)。
[0010]與受限錐形NAT類似，但在會(huì)話中不僅保留了向外訪問(wèn)的IP地址，還保留了其端口信息，NAT僅允許該IP地址與端口發(fā)送的數(shù)據(jù)包通過(guò)，若IP地址不同或端口不同，發(fā)送到該轉(zhuǎn)換后的互聯(lián)網(wǎng)地址及端口的數(shù)據(jù)包將會(huì)被丟棄。
[0011]對(duì)稱NAT (Symmetric NAT)。
[0012]對(duì)稱NAT把每一個(gè)來(lái)自相同內(nèi)部IP地址與端口的請(qǐng)求到一個(gè)特定目的地的IP地址和端口，映射到一個(gè)獨(dú)特的外部來(lái)源的IP地址和端口。NAT不僅校驗(yàn)來(lái)源地址，還需要校驗(yàn)?zāi)康牡刂?。若原?nèi)部IP地址與端口向另一個(gè)目的IP地址與端口創(chuàng)建連接時(shí)，會(huì)重新映射為新的端口號(hào)。
[0013]目前NAT穿透技術(shù)大致遵循如下兩種方式：
STUN(Simple Traversal of UDP Through NAT，簡(jiǎn)單的使用UDP穿透NAT)。
[0014]STUN是個(gè)輕量級(jí)的協(xié)議，是基于UDP的完整的穿透NAT的解決方案。它允許應(yīng)用程序發(fā)現(xiàn)它們與公共互聯(lián)網(wǎng)之間存在的NAT和防火墻及其他類型。它也可以讓應(yīng)用程序確定NAT分配給它們的公網(wǎng)IP地址和端口號(hào)。通過(guò)STUN無(wú)法穿透對(duì)稱NAT模式的路由設(shè)備。
[0015]TURNCTraversal Using Relays around NAT : Relay Extensions to SessionTraversal Utilities for NAT，STUN的擴(kuò)展：使用中繼穿透NAT)。
[0016]TURN是對(duì)STUN的擴(kuò)展，簡(jiǎn)單的說(shuō)，TURN與STUN的共同點(diǎn)都是通過(guò)修改應(yīng)用層中的私網(wǎng)地址達(dá)到NAT穿透的效果，異同點(diǎn)是TURN是通過(guò)兩方通訊的“中間人”方式實(shí)現(xiàn)穿透。如果一個(gè)主機(jī)位于NAT的后面，在某些情況下它不能夠與其他主機(jī)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)直接連接。在這些情況下，它需要使用中間網(wǎng)點(diǎn)提供的中繼連接服務(wù)。TURN協(xié)議就是用來(lái)允許主機(jī)控制中繼的操作并且使用中繼與對(duì)端交換數(shù)據(jù)。TURN與其他中繼控制協(xié)議不同的是它能夠允許一個(gè)客戶端使用一個(gè)中繼地址與多個(gè)對(duì)端連接。
[0017]基于此，現(xiàn)提供一種基于P2P技術(shù)的稅控設(shè)備互聯(lián)方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0018]本發(fā)明的技術(shù)任務(wù)是針對(duì)以上不足之處，提供一種實(shí)用性強(qiáng)、基于P2P技術(shù)的稅控設(shè)備互聯(lián)方法。
[0019]一種基于P2P技術(shù)的稅控設(shè)備互聯(lián)方法，包括以下步驟:通過(guò)NAT子網(wǎng)穿透功能，經(jīng)位于公網(wǎng)的輔助服務(wù)器提供的輔助連接功能，建立由稅控設(shè)備及管理節(jié)點(diǎn)組成的對(duì)等網(wǎng)絡(luò)，已建立通道的設(shè)備或管理節(jié)點(diǎn)之間進(jìn)行直接通信，提高各節(jié)點(diǎn)之間通信的靈活度及實(shí)時(shí)性。
[0020]在網(wǎng)絡(luò)稅控設(shè)備中添加P2P功能模塊，并在公網(wǎng)搭建實(shí)現(xiàn)STUN服務(wù)、TRUN服務(wù)及設(shè)備關(guān)聯(lián)關(guān)系服務(wù)的輔助服務(wù)器輔助下創(chuàng)建P2P對(duì)等網(wǎng)絡(luò)，通過(guò)設(shè)備關(guān)聯(lián)關(guān)系服務(wù)取得訪問(wèn)權(quán)限，通過(guò)STUN服務(wù)獲取設(shè)備自身及目標(biāo)設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)情況，若可以創(chuàng)建對(duì)等連接，則直接創(chuàng)建連接，若不能創(chuàng)建對(duì)等連接，則通過(guò)TRUN服務(wù)進(jìn)行中繼連接。
[0021]所述輔助服務(wù)器定時(shí)或?qū)崟r(shí)由稅控管理系統(tǒng)獲取設(shè)備關(guān)聯(lián)關(guān)系，設(shè)備關(guān)聯(lián)關(guān)系遵循如下約定:管理被管理關(guān)系或?qū)Φ然ヂ?lián)關(guān)系，其中，
管理被管理關(guān)系是指:管理節(jié)點(diǎn)與被管理節(jié)點(diǎn)進(jìn)行連接，實(shí)現(xiàn)管理功能，受管理節(jié)點(diǎn)訪問(wèn)管理節(jié)點(diǎn)的公開(kāi)資源；
對(duì)等互聯(lián)關(guān)系是指:處于對(duì)等互聯(lián)關(guān)系的各節(jié)點(diǎn)互相建立連接來(lái)訪問(wèn)各節(jié)點(diǎn)的公開(kāi)資源，加入對(duì)等網(wǎng)絡(luò)的稅控設(shè)備已在管理系統(tǒng)中注冊(cè)，且當(dāng)前狀態(tài)正常;輔助服務(wù)器僅對(duì)成功登錄的稅控設(shè)備提供對(duì)等網(wǎng)絡(luò)連接輔助功能；發(fā)起通信的稅控設(shè)備登錄輔助服務(wù)器時(shí)，輔助服務(wù)器將把與該設(shè)備相關(guān)聯(lián)的已登錄設(shè)備信息發(fā)送給該設(shè)備。
[〇〇22]所述輔助服務(wù)器定時(shí)或?qū)崟r(shí)從稅控管理系統(tǒng)中獲取設(shè)備關(guān)聯(lián)關(guān)系信息;實(shí)現(xiàn)STUN服務(wù)模塊，提供兩個(gè)物理地址、四個(gè)端口用于提供網(wǎng)絡(luò)環(huán)境偵測(cè)功能，根據(jù)設(shè)備的唯一編號(hào)區(qū)分UDP測(cè)試包的來(lái)源，通過(guò)測(cè)試步驟號(hào)進(jìn)行步驟區(qū)分，使用數(shù)據(jù)庫(kù)保存當(dāng)前設(shè)備信息，這里的設(shè)備信息包括源地址、源端口、轉(zhuǎn)換后的地址、轉(zhuǎn)換后的端口、TURN服務(wù)連接地址、URN服務(wù)連接端口、網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)、時(shí)間戳;實(shí)現(xiàn)TURN服務(wù)模塊，提供兩個(gè)互聯(lián)的稅控設(shè)備的中繼互聯(lián)功能。
[0023]所述互聯(lián)的稅控設(shè)備為稅控設(shè)備A與稅控設(shè)備B，該稅控設(shè)備A與稅控設(shè)備B定時(shí)向輔助服務(wù)器中的STUN服務(wù)模塊進(jìn)行登錄、網(wǎng)絡(luò)類型測(cè)試及會(huì)話保持操作；
當(dāng)稅控設(shè)備A要與稅控設(shè)備B創(chuàng)建連接，且經(jīng)上一步測(cè)試雙方均不在對(duì)稱NAT子網(wǎng)中時(shí)，首先向輔助服務(wù)器發(fā)送包含稅控設(shè)備A信息的連接輔助請(qǐng)求，輔助服務(wù)器向稅控設(shè)備B發(fā)送包含源設(shè)備信息的連接輔助命令;稅控設(shè)備B收到連接輔助命令，解析命令中的消息來(lái)源地址，反向發(fā)起請(qǐng)求連接，在子網(wǎng)NAT設(shè)備上創(chuàng)建一個(gè)稅控設(shè)備A的會(huì)話信息;稅控設(shè)備A向稅控設(shè)備B發(fā)起請(qǐng)求，此時(shí)成功創(chuàng)建連接，并將信息發(fā)送給稅控設(shè)備B;
當(dāng)稅控設(shè)備A或稅控設(shè)備B存在于對(duì)稱NAT子網(wǎng)中時(shí)，則兩者通過(guò)輔助服務(wù)器中TURN服務(wù)模塊提供的中繼功能實(shí)現(xiàn)互聯(lián)。
[0024]稅控設(shè)備A通過(guò)P2P功能模塊訪問(wèn)輔助服務(wù)器，經(jīng)過(guò)如下測(cè)試流程判斷該設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)類型：
步驟1:設(shè)備A向輔助服務(wù)器的STUN服務(wù)的地址A端口 1發(fā)送一個(gè)UDP數(shù)據(jù)包，輔助服務(wù)器記錄設(shè)備A的地址為該包的來(lái)源IP與端口號(hào)，網(wǎng)絡(luò)類型記錄為公網(wǎng)，并將信息寫入U(xiǎn)DP包中，通過(guò)地址A端口 1發(fā)送給設(shè)備A。設(shè)備A收到該數(shù)據(jù)包，判斷IP與端口是否與本機(jī)一致，若一致，則證明設(shè)備A位于公網(wǎng)地址;若不一致，則繼續(xù)以下測(cè)試；
步驟2:設(shè)備A向輔助服務(wù)器的STUN服務(wù)的地址A端口 1發(fā)送一個(gè)UDP數(shù)據(jù)包，輔助服務(wù)器更新設(shè)備A的地址為該包的來(lái)源IP與端口號(hào)，網(wǎng)絡(luò)類型更新為錐形NAT，并將信息寫入U(xiǎn)DP包中，通過(guò)地址B端口 1發(fā)送給設(shè)備A，設(shè)備A判斷是否能收到該數(shù)據(jù)包，若可以收到，則證明設(shè)備A位于完全錐形NAT子網(wǎng)內(nèi)；若不能收到，則繼續(xù)以下測(cè)試；
步驟3:設(shè)備A向輔助服務(wù)器的STUN服務(wù)的地址B端口 2發(fā)送一個(gè)UDP數(shù)據(jù)包，輔助服務(wù)器更新設(shè)備A的地址為該包的來(lái)源IP與端口號(hào)，網(wǎng)絡(luò)類型更新為對(duì)稱NAT，并將信息寫入U(xiǎn)DP包中，通過(guò)地址B端口2發(fā)送給設(shè)備A，設(shè)備A收到該數(shù)據(jù)包，判斷包中的端口與步驟20中返回的端口號(hào)是否一致;若不一致，則證明設(shè)備A位于對(duì)稱NAT子網(wǎng)中，僅通過(guò)STUN服務(wù)無(wú)法進(jìn)行穿透，需要依靠TRUN服務(wù)器實(shí)現(xiàn)中繼通訊;若一致，則繼續(xù)以下測(cè)試；
步驟4:設(shè)備A向輔助服務(wù)器的STUN服務(wù)的地址B端口 1發(fā)送一個(gè)UDP數(shù)據(jù)包，輔助服務(wù)器更新設(shè)備A的地址為該包的來(lái)源IP與端口號(hào)，網(wǎng)絡(luò)類型更新為錐形NAT，并將信息寫入U(xiǎn)DP包中，通過(guò)地址B端口2發(fā)送給設(shè)備A，設(shè)備A判斷能否收到該數(shù)據(jù)包，若可以收到，則證明設(shè)備A位于受限錐形NAT子網(wǎng)中；若不能收到，則證明設(shè)備A位于端口受限錐形NAT子網(wǎng)中；
步驟5:稅控設(shè)備B通過(guò)P2P功能模塊訪問(wèn)輔助服務(wù)器，同樣執(zhí)行步驟1至步驟4的判斷流程，這樣服務(wù)器同樣記錄了設(shè)備B的IP地址與端口，以及其網(wǎng)絡(luò)類型；
步驟6:當(dāng)稅控設(shè)備A要發(fā)起對(duì)稅控設(shè)備B的連接時(shí)，首先判斷設(shè)備之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系，若允許連接，