通信方法、装置以及计算机可读存储介质与流程

1.本技术涉及通信技术领域，具体而言，涉及一种通信方法、装置以及计算机可读存储介质。


背景技术：

2.随着无线通信技术的不断发展，在工业领域，通过无线网络例如第四代移动通信技术(4th generation mobile communication technology，简称4g)网络或第五代移动通信技术(5th generation mobile communication technology，简称5g)网络实现设备和设备之间、设备和工业软件之间的通信，成为一种发展趋势。
3.目前，设备和设备、设备和工业软件需部署在同一个ip子网中，该子网的ip地址段由服务提供商根据需求进行灵活设置。设备和设备、设备和工业软件之间相应在同一个ip子网内基于ip地址进行通信。
4.然而，在工业软件虚拟化、云化的趋势下，工业软件逐渐部署在云平台上，在这种情况下，无法继续沿用现有技术中在同一ip子网内的通信方式进行设备和工业软件之间的通信。另外因此，亟需提供一种能够无需感知部署形态而实现设备与设备以及设备与工业软件通信的通信方式。


技术实现要素：

5.本技术的目的之一在于，针对上述现有技术中的不足，提供一种通信方法、装置以及计算机可读存储介质，以能够无需感知部署形态而实现设备与设备以及设备与工业软件的通信。
6.第一方面，本技术实施例提供一种通信方法，应用于设备接入装置，所述设备接入装置中部署设备侧网卡、终端侧网卡以及隧道接口，所述方法包括：
7.通过所述设备侧网卡接收发送端的设备发送的二层数据帧；
8.通过所述隧道接口将所述二层数据帧封装为第一三层ip报文，所述第一三层ip报文包括所述二层数据帧以及封装头，所述封装头中包括ip头以及所述隧道接口对应隧道的隧道标识，所述ip头中的源ip地址为所述终端侧网卡的ip地址，所述ip头中的目的ip地址为所述隧道接口对应隧道对端的ip地址；
9.通过所述终端侧网卡将所述第一三层ip报文发送给网络终端，并经由所述网络终端将所述第一三层ip报文发送给所述ip头中的目的ip地址对应的设备互通装置。
10.第二方面，本技术实施例提供一种通信方法，应用于设备互通装置，所述设备互通装置中部署至少一个隧道接口以及网桥设备，各所述隧道接口分别挂接于所述网桥设备上，所述方法包括：
11.接收第三三层ip报文，并对所述第三三层ip报文进行解析，确定处理所述第三三层ip报文的第一隧道接口；
12.通过所述第一隧道接口对所述第三三层ip报文进行解封装，得到原始二层数据
帧，并通过所述网桥设备将所述原始二层数据帧转发至处理所述原始二层数据帧的第二隧道接口；
13.通过所述第二隧道接口将所述原始二层数据帧封装为第四三层ip报文，所述第四三层ip报文包括所述原始二层数据帧以及封装头，所述封装头中包括ip头，所述ip头中的源ip地址为所述设备互通装置的网卡的ip地址，所述ip头中的目的ip地址为所述第二隧道接口对应的隧道对端的ip地址；
14.将所述第四三层ip报文发送给目标装置，并经由接收端的网络终端将所述第四三层ip报文发送给所述ip头中的目的ip地址对应的目标装置，所述目标装置包括网络终端或互通代理装置。
15.第三方面，本技术实施例提供一种通信方法，应用于互通代理装置，所述互通代理装置中部署应用侧网卡、网络侧网卡以及网桥设备，所述网桥设备上挂接隧道接口，所述方法包括：
16.通过所述应用侧网卡接收应用发送的二层数据帧；
17.通过所述隧道接口将所述二层数据帧封装为三层ip报文，所述三层ip报文包括所述二层数据帧以及封装头，所述封装头中包括ip头以及所述隧道接口对应隧道的隧道标识，所述ip头中的源ip地址为所述网络侧网卡的ip地址，所述ip头中的目的ip地址为所述隧道接口对应隧道对端的ip地址；
18.通过所述网络侧网卡将所述三层ip报文发送给所述ip头中的目的ip地址对应的设备互通装置。
19.第四方面，本技术提供一种通信装置，应用于设备接入装置，所述设备接入装置中部署设备侧网卡、终端侧网卡以及隧道接口，所述装置包括：
20.第一接收模块，用于通过所述设备侧网卡接收发送端的设备发送的二层数据帧；
21.封装模块，用于通过所述隧道接口将所述二层数据帧封装为第一三层ip报文，所述第一三层ip报文包括所述二层数据帧以及封装头，所述封装头中包括ip头以及所述隧道接口对应隧道的隧道标识，所述ip头中的源ip地址为所述终端侧网卡的ip地址，所述ip头中的目的ip地址为所述隧道接口对应隧道对端的ip地址；
22.第一发送模块，用于通过所述终端侧网卡将所述第一三层ip报文发送给网络终端，并经由所述网络终端将所述第一三层ip报文发送给所述ip头中的目的ip地址对应的设备互通装置。
23.第五方面，本技术提供一种通信装置，应用于设备互通装置，所述设备互通装置中部署至少一个隧道接口以及网桥设备，各所述隧道接口分别挂接于所述网桥设备上，所述装置包括：
24.接收模块，用于接收第三三层ip报文，并对所述第三三层ip报文进行解析，确定处理所述第三三层ip报文的第一隧道接口；
25.解封装模块，用于通过所述第一隧道接口对所述第三三层ip报文进行解封装，得到原始二层数据帧，并通过所述网桥设备将所述原始二层数据帧转发至处理所述原始二层数据帧的第二隧道接口；
26.封装模块，用于通过所述第二隧道接口将所述原始二层数据帧封装为第四三层ip报文，所述第四三层ip报文包括所述原始二层数据帧以及封装头，所述封装头中包括ip头，
所述ip头中的源ip地址为所述设备互通装置的网卡的ip地址，所述ip头中的目的ip地址为所述第二隧道接口对应的隧道对端的ip地址；
27.发送模块，用于将所述第四三层ip报文发送给目标装置，并经由接收端的网络终端将所述第四三层ip报文发送给所述ip头中的目的ip地址对应的目标装置，所述目标装置包括网络终端或互通代理装置。
28.第六方面，本技术提供一种通信装置，应用于互通代理装置，所述互通代理装置中部署应用侧网卡、网络侧网卡以及网桥设备，所述网桥设备上挂接隧道接口，所述装置包括：
29.接收模块，用于通过所述应用侧网卡接收应用发送的二层数据帧；
30.封装模块，用于通过所述隧道接口将所述二层数据帧封装为三层ip报文，所述三层ip报文包括所述二层数据帧以及封装头，所述封装头中包括ip头以及所述隧道接口对应隧道的隧道标识，所述ip头中的源ip地址为所述网络侧网卡的ip地址，所述ip头中的目的ip地址为所述隧道接口对应隧道对端的ip地址；
31.发送模块，用于通过所述网络侧网卡将所述三层ip报文发送给所述ip头中的目的ip地址对应的设备互通装置。
32.第七方面，本技术实施例提供一种通信装置，所述设备包括：处理器、存储器和总线，所述存储器存储有所述处理器可执行的机器可读指令，当所述通信装置运行时，所述处理器与所述存储器之间通过总线通信，所述处理器执行所述机器可读指令，以执行上述第一方面、第二方面或第三方面所述的方法。
33.第八方面，本技术实施例提供一种计算机存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器运行时执行上述第一方面、第二方面或第三方面所述的方法步骤。
34.本技术所提供的通信方法、装置以及计算机可读存储介质，由设备接入装置在接收到发送端的设备的二层数据帧后，通过隧道接口将二层数据帧封装为三层ip报文，并在三层ip报文中携带隧道接口对应隧道的隧道标识，使得三层ip报文可以通过隧道封装传输至设备互通装置，进而通过设备互通装置的配合处理，使得二层数据帧可以被发送至接收端的设备或应用，从而实现无需感知部署形态即可实现设备与设备以及设备与应用之间的通信。另外，由设备互通装置在接收到三层ip报文后，从中解析出封装处理该报文的隧道标识，并根据隧道标识确定处理该报文的第一隧道接口，由该第一隧道接口对三层ip报文进行解封装得到原始二层数据帧，再由网桥设备将原始二层数据帧转发至第二隧道接口，由第二隧道接口封装成ip报文后发送给目标装置，从而使得二层数据帧可以被发送至设备或应用，从而实现无需感知部署形态即可实现设备与设备以及设备与应用之间的通信。另外，由互通代理装置在接收到应用的二层数据帧后，通过隧道接口将二层数据帧封装为三层ip报文，并在三层ip报文中携带隧道接口对应隧道的隧道标识，使得三层ip报文可以通过隧道封装传输至设备互通装置，进而通过设备互通装置的配合处理，使得二层数据帧可以被发送至接收端的设备，从而实现无需感知部署形态即可实现设备与应用之间的通信。
附图说明
35.为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案，下面将对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技术的某些实施例，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。
36.图1为本技术实施例提供的通信方法所应用的通信系统的系统架构图；
37.图2为设备接入装置的结构示意图；
38.图3为设备互通装置的结构示意图；
39.图4为互通代理装置的结构示意图；
40.图5为本技术实施例提供的一种设备接入装置通信方法的流程示意图；
41.图6为本技术实施例提供的另一种设备接入装置通信方法的流程示意图；
42.图7为本技术实施例提供的一种设备互通装置通信方法的流程示意图；
43.图8为本技术实施例提供的一种互通代理装置通信方法的流程示意图；
44.图9为本技术实施例提供的另一种互通代理装置通信方法的流程示意图；
45.图10为本技术中设备与设备之间传输二层数据帧的交互示意图；
46.图11为本技术中设备与应用之间传输二层数据帧的交互示意图；
47.图12为本技术提供的一种通信装置的模块结构图；
48.图13为本技术提供的另一种通信装置的模块结构图；
49.图14为本技术提供的又一种通信装置的模块结构图；
50.图15为本技术实施例提供的通信装置150的结构示意图。
具体实施方式
51.为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，应当理解，本技术中附图仅起到说明和描述的目的，并不用于限定本技术的保护范围。另外，应当理解，示意性的附图并未按实物比例绘制。本技术中使用的流程图示出了根据本技术的一些实施例实现的操作。应该理解，流程图的操作可以不按顺序实现，没有逻辑的上下文关系的步骤可以反转顺序或者同时实施。此外，本领域技术人员在本技术内容的指引下，可以向流程图添加一个或多个其他操作，也可以从流程图中移除一个或多个操作。
52.需要说明的是，本技术实施例中将会用到术语“包括”，用于指出其后所声明的特征的存在，但并不排除增加其它的特征。
53.在工业软件的部署形态发生变化的情况下，例如，部署在云平台上时，无法继续沿用现有技术中在同一ip子网内的通信方式进行设备和工业软件之间的通信，具体表现在以下两个方面。
54.首先，设备和工业软件部署在同一个ip子网中，该ip子网的ip地址段由服务提供商根据需求进行灵活设置，然而，该ip地址段内的ip地址在云平台的网络中是不可路由的，因此，会导致部署在云平台的设备和工业软件无法实现ip层的互通。
55.其次，设备与工业软件之间可能需要交互二层数据帧，而这些二层数据帧无法穿越物理网络和云平台的三层网络，导致部署在云平台的设备和工业软件无法实现二层互通。
56.另外，设备和设备之间的ip地址可能由于不同服务提供商的设置而存在重叠等问
题，无法继续沿用现有技术中在同一ip子网内的通信方式进行设备和设备之间的通信。
57.本技术实施例基于上述问题，提出一种通信方法，通过提供设备接入装置、设备互通装置以及互通代理装置，由这些装置在数据传输路径上建立二层隧道，使得设备和设备之间以及设备和工业软件之前可以通过隧道进行数据通信，从而实现无需感知部署形态即可实现设备与设备以及设备与工业软件的通信。
58.为便于描述，下述部分实施例中将ip报文简称为报文，应理解，二者所表示的含义相同。
59.图1为本技术实施例提供的通信方法所应用的通信系统的系统架构图，如图1所示，该通信系统包括：发送端的设备、设备接入装置以及网络终端，设备互通装置，接收端的网络终端、设备接入装置以及设备，互通代理装置以及应用。
60.其中，设备可以是指任意的支持以太网通信的实体。示例性的，设备可以为可编程逻辑控制器、个人计算机、工业计算机、机械臂等。
61.应理解，上述对于设备的描述对于发送端的设备和接收端的设备均适用。
62.设备接入装置可以为一个物理实体。图2为设备接入装置的结构示意图，如图2所示，设备接入装置中至少部署设备侧网卡、终端侧网卡以及隧道接口。其中，设备侧网卡用于连接设备，终端侧网卡用于连接网络终端。可选的，该设备接入装置中还部署网桥设备，上述隧道接口挂接于该网桥设备上。隧道接口通过终端侧网卡接收封装的报文以及发送封装的报文。该设备接入装置通过上述隧道接口与设备互通装置之间建立一个或多个二层隧道。具体的，该隧道接口接收设备发送的二层数据帧，将该二层数据帧封装在二层隧道中发送给设备互通装置。同时，该隧道接口接收设备互通装置通过二层隧道发送的报文，将报文解封装，并将解封装后的二层数据帧发送给设备。
63.应理解，上述对于设备接入装置的描述对于发送端的设备接入装置和接收端的设备接入装置均适用。
64.网络终端例如可以为5g终端、4g终端等。网络终端至少包括一个网络侧接口和一个设备侧接口。网络终端可以对设备接入装置发送的经隧道封装后的报文进行地址转换，将ip报文中的源ip地址替换为网络终端的网络侧接口ip地址，并将ip报文经由无线网络发送给设备互通装置。另外，网络终端从无线网络接收到ip报文后，对ip报文进行地址转换，将目的地址替换为设备接入装置的终端侧网卡的ip地址，并将ip报文发送给设备接入装置。
65.应理解，上述对于网络终端的描述对于发送端的网络终端和接收端的网络终端均适用。
66.设备互通装置可以部署在云平台，具体可以为虚拟机、容器或者物理机等形态，本技术对于设备互通装置的具体形态不做限定。设备互通装置和各设备接入装置之间可以建立二层隧道，并实现各隧道所连接的设备间的互通，以及设备和应用之间的互通。图3为设备互通装置的结构示意图，如图3所示，设备互通装置中部署有网卡、至少一个隧道接口以及网桥设备，各隧道接口分别挂接于该网桥设备上。设备互通装置通过隧道接口和设备接入装置或互通代理装置之间建立二层隧道。设备互通装置的网卡在收到隧道封装的ip报文后，将ip报文发送给相应的隧道接口。隧道接口对隧道报文进行解封装，解封装后的原始二层数据帧通过网桥设备进行转发。
67.可选的，设备互通装置中还部署有多个虚拟以太网对以及路由器，每个虚拟以太网对对应于一个ip子网，虚拟以太网对包括一对虚拟接口，该一对虚拟接口中的一个接口挂接于网桥设备上，该一对虚拟接口中的另一接口设置对应子网的网关ip地址。在一个虚拟以太网对中，从一个接口收到的数据帧可以不加修改的转发到另一接口。不同子网的设备之间报文的转发通过路由器完成。具体的，由一个虚拟以太网对中设置子网的网关ip地址的接口与路由器进行通信以完成报文的转发。具体过程将在下述实施例中详细说明。
68.值得说明的是，图3中示例出了两个虚拟以太网对以及三个隧道接口，应理解，这仅是一种示例，而不是对本技术的限制。
69.互通代理装置可以部署在云平台，具体可以为虚拟机、容器或者物理机等形态，本技术对于互通代理装置的具体形态不做限定。另外，应用也可以部署在云平台上，具体可以部署在虚拟机或容器中，该虚拟机或容器具备一个网卡以用于同其他设备通信。图4为互通代理装置的结构示意图，如图4所示，互通代理装置中部署应用侧网卡、网络侧网卡以及网桥设备，该网桥设备上挂接隧道接口。其中，应用侧网卡连接应用，网络侧网卡与设备互通装置通信。同时，互通代理装置中部署网桥设备用于实现二层数据帧的转发。挂接在网桥设备上的隧道接口通过网络侧网卡接收和发送隧道封装的报文。互通代理装置通过隧道接口和设备互通装置间建立二层隧道，接收应用通过网桥设备发送的二层数据帧，将其封装在二层隧道中发送给设备互通装置。同时，也接收从设备互通装置通过二层隧道发送的报文，将报文解封装，并将解封装后的二层数据帧经网桥设备发送给应用。
70.继续参照图4，互通代理装置和应用可以部署在同一物理服务器上。在该物理服务器中部署一个网桥设备，该网桥设备例如可以为linux网桥或者open vswitch网桥，应用所在虚拟机或容器上的网卡挂接在该网桥设备上，互通代理装置的一个应用侧网卡也挂接在该网桥设备上。
71.可选的，上述图2，图3以及图4中所示出的网桥设备可以分别为软件组件。
72.以下，分别对设备接入装置、设备互通装置以及互通代理装置的通信处理过程进行说明。
73.图5为本技术实施例提供的一种设备接入装置通信方法的流程示意图，该方法的执行主体为上述的设备接入装置，如图5所示，该方法包括：
74.s501、通过设备侧网卡接收发送端的设备发送的二层数据帧。
75.如前文所述的，设备接入装置中部署设备侧网卡、终端侧网卡以及隧道接口。当发送端的设备生成待发送的二层数据帧并发出后，设备侧网卡可以相应接收到该二层数据帧。
76.可选的，该二层数据帧可以为单播数据帧，例如接收端的设备的介质访问控制(media access control，简称mac)地址。或者，该二层数据帧还可以为广播数据帧，例如为查询ip地址和mac地址映射关系的地址解析协议(address resolution protocol，简称arp)广播数据帧。
77.s502、通过隧道接口将上述二层数据帧封装为第一三层ip报文。
78.其中，该第一三层ip报文包括上述二层数据帧以及封装头，该封装头中包括ip头以及上述隧道接口对应隧道的隧道标识，该ip头中的源ip地址为设备接入装置的终端侧网卡的ip地址，该ip头中的目的ip地址为上述隧道接口对应隧道对端的ip地址。
79.示例性的，上述隧道接口可以使用虚拟扩展局域网(virtualextensible localarea network，简称vxlan)方式对上述二层数据帧进行隧道的封装。具体的，隧道接口在上述二层数据帧的基础上依次封装ip头、用户数据报协议(user datagramprotocol，简称udp)头以及vxlan头。其中，上述隧道接口对应隧道的隧道标识可以包含在该vxlan头中。
80.可选的，上述隧道接口对应隧道的隧道标识可以由设备接入装置与设备互通装置之间预先协商确定，或者，也可以由用户预先在设备接入装置以及设备互通装置上进行配置。以协商确定为例，设备接入装置和设备互通装置可以预先协商在二者之间建立一个或多个二层隧道，并协商确定每个隧道的隧道标识。相应的，在本步骤中，设备接入装置在对二层数据帧进行封装时，可以首先确定由哪个隧道负责封装传输该二层数据帧，并将该隧道的隧道标识写入封装的第一三层ip报文的vxlan头中。
81.s503、通过终端侧网卡将上述第一三层ip报文发送给网络终端，并经由该网络终端将上述第一三层ip报文发送给上述ip头中的目的ip地址对应的设备互通装置。
82.其中，上述网络终端是指发送端的网络终端。设备接入装置将上述二层数据帧封装为上述第一三层ip报文后，由终端侧网卡将上述第一三层ip报文发送至网络终端，再由网络终端将上述第一三层ip报文发送至设备互通装置。
83.可选的，网络终端接收到上述第一三层ip报文后，对第一三层ip报文进行源ip地址转换，将源ip地址转换为网络终端的网络侧接口的ip地址，网络终端进而通过无线网络将转换后的第一三层ip报文发送至设备互通装置。
84.本实施例中，设备接入装置在接收到发送端的设备的二层数据帧后，通过隧道接口将二层数据帧封装为三层ip报文，并在三层ip报文中携带隧道接口对应隧道的隧道标识，使得三层ip报文可以通过隧道封装传输至设备互通装置，进而通过设备互通装置的配合处理，使得二层数据帧可以被发送至接收端的设备或应用，从而实现无需感知部署形态即可实现设备与设备以及设备与应用之间的通信。
85.参照前述的图2，作为一种可选的实施方式，设备接入装置中还部署网桥设备，上述的隧道接口挂接于该网桥设备上。相应的，上述步骤s502的一种可选方式包括：
86.通过上述网桥设备将上述二层数据帧转发至上述隧道接口，并通过上述隧道接口将上述二层数据帧封装为第一三层ip报文。
87.可选的，设备侧网卡接收到二层数据帧之后，将二层数据帧转发至网桥设备，网桥设备再将二层数据帧转发至挂接在网桥设备上的隧道接口。进而，隧道接口可以使用前述的方式将二层数据帧封装为上述第一三层ip报文。
88.上述步骤s501-s503描述了设备接入装置作为发送端的设备接入装置进行数据发送时的处理过程，以下说明设备接入装置作为接收端的设备接入装置接收处理数据的过程。
89.图6为本技术实施例提供的另一种设备接入装置通信方法的流程示意图，如图6所示，上述方法还包括：
90.s601、接收网络终端发送的第二三层ip报文，该第二三层ip报文的目的ip地址为设备接入装置的终端侧网卡的ip地址。
91.第二三层ip报文的具体结构将在下述设备互通装置的实施例的步骤s703-s704中
进行详细说明。
92.其中，上述网络终端是指接收端的网络终端。
93.网络终端通过无线网络接收设备互通装置发送的第二三层ip报文后，对第二三层ip报文进行目的ip地址转换，将目的ip地址转换为接收端的设备接入装置的终端侧网卡的ip地址，并发送转换后的第二三层ip报文至设备接入装置的终端侧网卡。
94.s602、通过上述隧道接口对上述第二三层ip报文进行解封装，得到原始二层数据帧。
95.可选的，终端侧网卡接收到第二三层ip报文后，将第二三层ip报文转发至网桥设备，再由网桥设备转发至上述隧道接口。
96.隧道接口接收到第二三层ip报文后进行解封装，具体的，隧道接口将第二三层ip报文中的封装头去除，得到其中所封装的原始二层数据帧。
97.s603、通过上述网桥设备将原始二层数据帧发送给接收端的设备。
98.可选的，网桥设备中内置转发表，基于该转发表，网桥设备可以获知接收该原始二层数据帧的接收端的设备，网桥设备进而经由设备侧网卡将该原始二层数据帧发送至接收端的设备，相应的，接收端的设备接收到该原始二层数据帧。
99.以下，对设备互通装置的通信处理过程进行说明。
100.图7为本技术实施例提供的一种设备互通装置通信方法的流程示意图，该方法的执行主体为上述的设备互通装置，如图7所示，该方法包括：
101.s701、接收第三三层ip报文，并对该第三三层ip报文进行解析，确定处理该第三三层ip报文的第一隧道接口。
102.如前文所述，设备互通装置中部署至少一个隧道接口以及网桥设备，各隧道接口挂接于网桥设备上。另外，设备互通装置中还部署网卡，由网卡从无线网络或云网络接收第三三层ip报文。该第三三层ip报文可以由设备接入装置或者互动代理装置发送，以由设备接入装置发送为例，上述第三三层ip报文的结构为前述步骤s502中隧道接口所封装后的报文结构，即包括二层数据帧以及封装头，具体可以参见前述步骤s502中的描述。如果第三三层ip报文由互动代理装置发送，第三三层ip报文的具体结构与设备接入装置发出的报文结构相同，不再赘述。
103.可选的，设备互通装置对第三三层ip报文进行解析，得到传输第三三层ip报文的隧道标识，并根据该隧道标识，确定该隧道标识所标识隧道对应的第一隧道接口。
104.设备互通装置对第三三层ip报文进行解析时，例如可以是从第三三层ip报文的vxlan头中读取出隧道标识，并根据隧道标识确定处理该第三三层ip报文的第一隧道接口。如前文所述，设备互通装置和设备接入装置之间可以预先协商在二者之间建立一个或多个二层隧道，并协商确定每个隧道的隧道标识，同时，设备互通装置还会为每个隧道建立隧道接口，并建立隧道标识与隧道接口之间的对应关系。相应的，在本步骤中，设备互通装置根据解析出的隧道标识，根据隧道标识与隧道接口之间的对应关系，可以确定出处理该第三三层ip报文的第一隧道接口。另外，对于互通代理装置，也可以使用与设备接入装置同样的方式，在互通代理设备以及设备互通装置之间建立一个或多个二层隧道，相应的，如果上述第三三层ip报文为互通代理装置发送的报文，则设备互通装置可以根据与互通代理装置之前的隧道标识与隧道接口的对应关系，确定出处理该第三三层ip报文的第一隧道接口。
105.s702、通过上述第一隧道接口对所述第三三层ip报文进行解封装，得到原始二层数据帧，并通过网桥设备将该原始二层数据帧转发至处理上述原始二层数据帧的第二隧道接口。
106.具体的，第一隧道接口将第三三层ip报文中的封装头去除，得到其中所封装的原始二层数据帧，并将原始二层数据帧转发至网桥设备。
107.网桥设备接收到原始二层数据帧之后，根据所记录的转发表，将原始二层数据帧发送至第二隧道接口。具体转发过程将在下述实施例中详细说明。
108.s703、通过上述第二隧道接口将上述原始二层数据帧封装为第四三层ip报文。
109.其中，上述第四三层ip报文包括上述原始二层数据帧以及封装头，该封装头中包括ip头，该ip头中的源ip地址为设备互通装置的网卡的ip地址，该ip头中的目的ip地址为第二隧道接口对应的隧道对端的ip地址。
110.具体的，如果第四三层ip报文的接收端为设备，则目的ip地址为接收端的网络终端的ip地址。如果第四三层ip报文的接收端为应用，则目的ip地址为应用对应的互通代理装置的ip地址。
111.以第二隧道接口使用vxlan方式封装为例，第二隧道接口在上述原始二层数据帧的基础上依次封装ip头、udp头以及vxlan头，从而得到上述第四三层ip报文。
112.s704、将上述第四三层ip报文发送给目标装置，该目标装置包括网络终端或互通代理装置。
113.可选的，当第四三层ip报文的接收端为设备时，设备互通装置经由无线网络将第四三层ip报文发送给接收端的网络终端，由网络终端将报文的目的ip地址修改为接收端的设备接入装置的终端侧网卡的ip地址，并将转换后的报文发送给设备接入装置，设备接入装置使用前述步骤s601-s603的过程从报文中解封装出二层数据帧，再将二层数据帧发送给接收端的设备。
114.当第四三层ip报文的接收端为应用时，设备互通装置经由云网络将第四三层ip报文发送给应用对应的互通代理装置，由互通代理装置将第四三层ip报文解封装后得到二层数据帧，再将二层数据帧发送给应用。互通代理装置的处理过程将在下述实施例中详细说明。
115.本实施例中，设备互通装置在接收到三层ip报文后，从中解析出封装处理该报文的隧道标识，并根据隧道标识确定处理该报文的第一隧道接口，由该第一隧道接口对三层ip报文进行解封装得到原始二层数据帧，再由网桥设备将原始二层数据帧转发至第二隧道接口，由第二隧道接口封装成ip报文后发送给目标装置，从而使得二层数据帧可以被发送至设备或应用，从而实现无需感知部署形态即可实现设备与设备以及设备与应用之间的通信。
116.以下对上述步骤s702中网桥设备将原始二层数据帧转发至第二隧道接口的过程进行说明。
117.可选的，网桥设备对原始二层数据帧的转发可以是同一个ip子网内通信的数据帧，也可以是跨ip子网通信的数据帧。如果是同一个ip子网通信，则网桥设备可以根据转发表直接确定出要转发到的第二隧道接口并进行转发，如果是跨ip子网的通信，则网桥设备可以利用路由器进行路由转发。
118.具体的，参照前述的图3，设备互通装置中还部署有多个虚拟以太网对以及路由器，每个虚拟以太网对对应于一个ip子网，各虚拟以太网对包括一对虚拟接口，该一对虚拟接口中的一个接口挂接于网桥设备上，该一对虚拟接口中的另一接口设置对应子网的网关ip地址。网桥设备在进行转发时，将原始二层数据帧通过第一虚拟以太网对的第一接口转发至第一虚拟以太网对的第二接口，并由第一虚拟以太网对的第二接口将原始二层数据帧内的ip报文经由路由器路由至第二虚拟以太网对的第三接口，由第二虚拟以太网对的第三接口为原始二层数据帧内的ip报文封装mac帧头后形成原始二层数据帧发送至第二虚拟以太网对的第四接口，并由第二虚拟以太网对的第四接口将原始二层数据帧发送至第二隧道接口。
119.其中，第一接口为第一虚拟以太网对中挂接于网桥设备上的接口，第二接口为第一虚拟网对所对应子网的网关接口，第三接口为第二虚拟网对所对应子网的网关接口，其中，第二虚拟网对所对应子网为原始二层数据帧的目的ip子网，第四接口为第二虚拟以太网对中挂接于网桥设备上的接口。
120.如上所述，设备互通装置可以根据所记录的转发表，将原始二层数据帧发送至第二隧道接口。具体的，由网桥设备确定转发表中是否包含原始二层数据帧的转发信息，若是，则将原始二层数据帧转发至转发信息所指示的网桥设备的接口，若否，则将原始二层数据帧转发至网桥设备上的所有接口。
121.其中，上述原始二层数据帧的转发信息可以包括原始二层数据帧和网桥接口的映射关系。网桥设备具备学习功能，可以记录mac地址和网桥接口的映射关系，将该映射关系写入转发表中。当网桥设备接收到原始二层数据帧后，查询转发表是否存在原始二层数据帧的映射关系，若存在，则按照转发表所记录的网桥接口进行转发。若不存在，或者，若二层数据帧为广播二层数据帧，网桥设备将该二层数据帧向网桥设备上的所有接口进行转发。隧道接口收到网桥设备转发的数据帧后，对数据帧进行隧道封装并进行发送。
122.以下，对互通代理装置的通信处理过程进行说明。
123.图8为本技术实施例提供的一种互通代理装置通信方法的流程示意图，该方法的执行主体为上述的互通代理装置，如图8所示，该方法包括：
124.s801、通过应用侧网卡接收应用发送的二层数据帧。
125.如前文所述的，互通代理装置中部署应用侧网卡、网络侧网卡以及网桥设备，该网桥设备上挂接隧道接口。另外，参照前述图4，应用侧网卡连接应用，网络侧网卡与设备互通装置通信。应用生成二层数据帧后，将二层数据帧发送至互通代理装置的应用侧网卡，互通代理装置相应通过应用侧网卡接收到二层数据帧。
126.如前文所述的，应用互通代理装置与应用可以部署在同一物理服务器上，该物理服务器中部署网桥设备，应用所在的虚拟机或容器上的网卡以及互通代理装置的应用侧网卡可以分别挂接于该物理服务器中部署的网桥设备上。
127.相应的，应用生成二层数据帧后，首先经由应用所在的虚拟机或容器上的网卡将二层数据帧转发至物理服务器中部署的网桥设备上，该网桥设备中内置转发表，基于该转发表，网桥设备可以将二层数据帧通过应用侧网卡发送给互通代理设备中的网桥设备，并由互通代理设备中的网桥设备基于其转发表将二层数据帧转发至互通代理设备中的隧道接口。也即，互通代理设备通过应用侧网卡从物理服务器中部署的网桥设备上接收应用发
送的二层数据帧，其中，物理服务器中部署的网桥设备从应用所在的虚拟机或容器上的网卡接收应用发送的二层数据帧，并基于其转发表将二层数据帧发送给应用侧网卡。
128.其中，应用所在的虚拟机或容器上的网卡可以指应用所在的虚拟机或容器上用于和设备通信的网卡。
129.该二层数据帧可以为单播数据帧，或者，该二层数据帧还可以为广播数据帧。
130.s802、通过上述隧道接口将上述二层数据帧封装为三层ip报文。
131.其中，该三层ip报文包括上述二层数据帧以及封装头，封装头中包括ip头以及隧道接口对应隧道的隧道标识，ip头中的源ip地址为网络侧网卡的ip地址，ip头中的目的ip地址为隧道接口对应隧道对端的ip地址。
132.示例性的，互通代理装置可以使用vxlan方式进行封装，具体过程可以参见步骤s502中的封装过程，此处不再赘述。
133.另外，互通代理装置与设备互通装置之间的隧道建立、隧道标识确定也可以使用与上述步骤s502中设备代理装置对应的方法处理，此处不再赘述。
134.s803、通过网络侧网卡将三层ip报文发送给ip头中的目的ip地址对应的设备互通装置。
135.本实施例中，互通代理装置在接收到应用的二层数据帧后，通过隧道接口将二层数据帧封装为三层ip报文，并在三层ip报文中携带隧道接口对应隧道的隧道标识，使得三层ip报文可以通过隧道封装传输至设备互通装置，进而通过设备互通装置的配合处理，使得二层数据帧可以被发送至接收端的设备，从而实现无需感知部署形态即可实现设备与应用之间的通信。
136.上述步骤s801-s803描述了互通代理装置从应用接收数据并转发至设备互通装置的处理过程，以下说明设备接入装置从设备互通装置接收数据并转发至应用的过程。
137.图9为本技术实施例提供的另一种互通代理装置通信方法的流程示意图，如图9所示，该方法还包括：
138.s901、接收设备互通装置发送的三层ip报文，该三层ip报文的目的ip地址为互通代理装置的ip地址。
139.由网络侧网卡接收三层ip报文。
140.s902、通过上述隧道接口对上述三层ip报文进行解封装，得到原始二层数据帧。
141.可选的，网络侧网卡接收到三层ip报文后，将三层ip报文转发至网桥设备，再由网桥设备转发至上述隧道接口。
142.隧道接口接收到三层ip报文后进行解封装，具体的，隧道接口将三层ip报文中的封装头去除，得到其中所封装的原始二层数据帧。
143.s903、通过上述网桥设备将原始二层数据帧发送给应用。
144.可选的，网桥设备中内置转发表，基于该转发表，网桥设备可以将二层数据帧通过应用侧网卡发送给应用所在的物理服务器中的网桥设备，并由该物理服务器中的网桥设备基于其转发表并经由应用所在的虚拟机或容器上的网卡将二层数据帧转发至应用。
145.以下通过两个具体示例对本技术实施例的方案进行进一步说明。
146.下述实施例为设备向设备发送二层数据帧的示例，为便于描述，下述实施例中将发送端的设备、设备接入装置以及网络终端分别称为设备1、设备接入装置1以及网络终端
1，将接收端的设备、设备接入装置以及网络终端分别称为设备2、设备接入装置2以及网络终端2。
147.图10为本技术中设备与设备之间传输二层数据帧的交互示意图，如图10所示，交互过程包括：
148.s1001、设备1向设备接入装置1发送二层数据帧。
149.s1002、设备接入装置1通过设备侧网卡接收设备1发送的二层数据帧，并通过网桥设备将该数据帧转发到隧道接口。
150.s1003、设备接入装置1的隧道接口将二层数据帧封装为三层ip报文。
151.s1004、设备接入装置1通过终端侧网卡将封装后的三层ip报文发送给网络终端1。
152.s1005、网络终端1对封装后的三层ip报文进行源ip地址转换，将源ip地址转换为网络终端1的网络侧接口的ip地址。
153.s1006、网络终端1将封装后的三层ip报文发送给设备互通装置。
154.s1007、设备互通装置解析封装后的三层ip报文，识别出隧道标识，并根据隧道标识将报文转发给对应的隧道接口。
155.s1008、对应的隧道接口对封装后的三层ip报文进行解封装，得到二层数据帧。设备互通装置的网桥设备根据转发表对二层数据帧进行转发，以转发至相应的隧道接口。
156.下述s1009-s1010为二层数据帧为跨ip子网通信的数据帧时的可选处理步骤。
157.s1009、二层数据帧路由。
158.对于跨ip子网通信的二层数据帧，其目的mac地址为该ip子网的网关mac地址，网桥设备将数据帧通过虚拟以太网对接口转发给对应的网关接口。网关接口经由路由器将数据帧内的ip报文路由到目的ip子网的网关接口。目的ip子网的网关接口封装mac帧头后，通过虚拟以太网对将二层数据帧发送给网桥设备。
159.s1010、设备互通装置的网桥设备根据转发表将二层数据帧转发给相应的隧道接口。
160.s1011、设备互通装置的相应的隧道接口对数据帧进行封装，得到封装后的三层ip报文。该封装后的三层ip报文中的目的ip地址为网络终端2的ip地址。
161.s1012、设备互通装置将封装后的三层ip报文发送给网络终端2。
162.s1013、网络终端2对封装后的三层ip报文进行目的ip地址转换，将目的ip地址装换为设备接入装置2的终端侧网卡的ip地址。
163.s1014、网络终端2将封装后的三层ip报文转发给设备接入装置2。
164.s1015、设备接入装置2的隧道接口对封装后的三层报文进行解封装，得到二层数据帧。
165.s1016、设备接入装置2的网桥设备根据转发表将二层数据帧转发给设备2。
166.s1017、设备2相应接收到设备1发送的二层数据帧。
167.下述实施例为设备向应用发送二层数据帧的示例，为便于描述，下述实施例中将发送端的设备、设备接入装置以及网络终端分别称为设备1、设备接入装置1以及网络终端1。
168.图11为本技术中设备与应用之间传输二层数据帧的交互示意图，如图11所示，交互过程包括：
169.s1101、设备1向设备接入装置1发送二层数据帧。
170.s1102、设备接入装置1通过设备侧网卡接收设备1发送的二层数据帧，并通过网桥设备将该数据帧转发到隧道接口。
171.s1103、设备接入装置1的隧道接口将二层数据帧封装为三层ip报文。
172.s1104、设备接入装置1通过终端侧网卡将封装后的三层ip报文发送给网络终端1。
173.s1105、网络终端1对封装后的三层ip报文进行源ip地址转换，将源ip地址转换为网络终端1的网络侧接口的ip地址。
174.s1106、网络终端1将封装后的三层ip报文发送给设备互通装置。
175.s1107、设备互通装置解析封装后的三层ip报文，识别出隧道标识，并根据隧道标识将报文转发给对应的隧道接口。
176.s1108、对应的隧道接口对封装后的三层ip报文进行解封装，得到二层数据帧。设备互通装置的网桥设备根据转发表对二层数据帧进行转发，以转发至相应的隧道接口。
177.下述s1109-s1110为二层数据帧为跨ip子网通信的数据帧时的可选处理步骤。
178.s1109、二层数据帧路由。
179.对于跨ip子网通信的二层数据帧，其目的mac地址为该ip子网的网关mac地址，网桥设备将数据帧通过虚拟以太网对接口转发给对应的网关接口。网关接口经由路由器将数据帧内的ip报文路由到目的ip子网的网关接口。目的ip子网的网关接口封装mac帧头后，通过虚拟以太网对将二层数据帧发送给网桥设备。
180.s1110、设备互通装置的网桥设备根据转发表将二层数据帧转发给相应的隧道接口。
181.s1111、设备互通装置的相应的隧道接口对数据帧进行封装，得到封装后的三层ip报文。该封装后的三层ip报文中的目的ip地址为互通代理装置的ip地址。
182.s1112、设备互通装置将封装后的ip报文发送给互通代理装置。
183.s1113、互通代理装置对ip报文进行解封装操作，得到二层数据帧。
184.s1114、互通代理装置的网桥设备根据转发表将二层数据帧转发给应用侧网卡。
185.s1115、互通代理装置的应用侧网卡将二层数据帧转发给物理服务器中的网桥设备。
186.s1116、物理服务器中的网桥设备根据转发表对二层数据帧进行转发。
187.s1117、应用相应接收到设备1发送的二层数据帧。
188.如果设备1和应用处于不同的ip子网，则应用接收到设备1发送的三层ip报文。
189.基于同一发明构思，本技术实施例中还提供了与通信方法对应的通信装置，由于本技术实施例中的装置解决问题的原理与本技术实施例上述通信方法相似，因此装置的实施可以参见方法的实施，重复之处不再赘述。
190.图12为本技术提供的一种通信装置的模块结构图，该通信装置应用于设备接入装置，所述设备接入装置中部署设备侧网卡、终端侧网卡以及隧道接口，如图12所示，该通信装置包括：
191.第一接收模块1201，用于通过所述设备侧网卡接收发送端的设备发送的二层数据帧。
192.封装模块1202，用于通过所述隧道接口将所述二层数据帧封装为第一三层ip报
文，所述第一三层ip报文包括所述二层数据帧以及封装头，所述封装头中包括ip头以及所述隧道接口对应隧道的隧道标识，所述ip头中的源ip地址为所述终端侧网卡的ip地址，所述ip头中的目的ip地址为所述隧道接口对应隧道对端的ip地址。
193.第一发送模块1203，用于通过所述终端侧网卡将所述第一三层ip报文发送给网络终端，并经由所述网络终端将所述第一三层ip报文发送给所述ip头中的目的ip地址对应的设备互通装置。
194.在一种可选的实施方式中，所述设备接入装置中还部署网桥设备，所述隧道接口挂接于所述网桥设备上；
195.封装模块1202具体用于：
196.通过所述网桥设备将所述二层数据帧转发至所述隧道接口，并通过所述隧道接口将所述二层数据帧封装为第一三层ip报文。
197.在一种可选的实施方式中，参照图12，所述通信装置还包括：
198.第二接收模块1204，用于接收网络终端发送的第二三层ip报文，所述第二三层ip报文的目的ip地址为所述设备接入装置的终端侧网卡的ip地址；
199.解封装模块1205，用于通过所述隧道接口对所述第二三层ip报文进行解封装，得到原始二层数据帧；
200.第二发送模块1206，用于通过所述网桥设备将原始二层数据帧发送给接收端的设备。
201.图13为本技术提供的另一种通信装置的模块结构图，应用于设备互通装置，所述设备互通装置中部署至少一个隧道接口以及网桥设备，各所述隧道接口分别挂接于所述网桥设备上，如图13所示，该通信装置包括：
202.接收模块1301，用于接收第三三层ip报文，并对所述第三三层ip报文进行解析，确定处理所述第三三层ip报文的第一隧道接口。
203.解封装模块1302，用于通过所述第一隧道接口对所述第三三层ip报文进行解封装，得到原始二层数据帧，并通过所述网桥设备将所述原始二层数据帧转发至处理所述原始二层数据帧的第二隧道接口。
204.封装模块1303，用于通过所述第二隧道接口将所述原始二层数据帧封装为第四三层ip报文，所述第四三层ip报文包括所述原始二层数据帧以及封装头，所述封装头中包括ip头，所述ip头中的源ip地址为所述设备互通装置的网卡的ip地址，所述ip头中的目的ip地址为所述第二隧道接口对应的隧道对端的ip地址。
205.发送模块1304，用于将所述第四三层ip报文发送给目标装置，并经由接收端的网络终端将所述第四三层ip报文发送给所述ip头中的目的ip地址对应的目标装置，所述目标装置包括网络终端或互通代理装置。
206.在一种可选的实施方式中，所述设备互通装置中还部署有多个虚拟以太网对以及路由器，每个虚拟以太网对对应于一个ip子网，所述虚拟以太网对包括一对虚拟接口，所述一对虚拟接口中的一个接口挂接于所述网桥设备上，所述一对虚拟接口中的另一接口设置对应子网的网关ip地址。
207.解封装模块1302具体用于：
208.由所述网桥设备将所述原始二层数据帧通过第一虚拟以太网对的第一接口转发
至所述第一虚拟以太网对的第二接口，并由所述第一虚拟以太网对的第二接口将所述原始二层数据帧内的ip报文经由所述路由器路由至第二虚拟以太网对的第三接口，由所述第二虚拟以太网对的第三接口为所述原始二层数据帧内的ip报文封装介质访问控制帧头后形成所述原始二层数据帧发送至所述第二虚拟以太网对的第四接口，并由所述第二虚拟以太网对的第四接口将所述原始二层数据帧发送至所述第二隧道接口；
209.其中，所述第一接口为所述第一虚拟以太网对中挂接于所述网桥设备上的接口，所述第二接口为所述第一虚拟网对所对应子网的网关接口，所述第三接口为所述第二虚拟网对所对应子网的网关接口，所述第四接口为所述第二虚拟以太网对中挂接于所述网桥设备上的接口。
210.在一种可选的实施方式中，解封装模块1302据具体用于：
211.由所述网桥设备确定转发表中是否包含所述原始二层数据帧的转发信息；
212.若是，则将所述原始二层数据帧转发至所述转发信息所指示的所述网桥设备的接口；
213.若否，则将所述原始二层数据帧转发至所述网桥设备上的所有接口。
214.在一种可选的实施方式中，接收模块1301具体用于：
215.对所述第三三层ip报文进行解析，得到传输所述第三三层ip报文的隧道标识；
216.根据所述隧道标识，确定所述隧道标识所标识隧道对应的所述第一隧道接口。
217.图14为本技术提供的又一种通信装置的模块结构图，应用于互通代理装置，所述互通代理装置中部署应用侧网卡、网络侧网卡以及网桥设备，所述网桥设备上挂接隧道接口，如图14所示，该通信装置包括：
218.接收模块1401，用于通过所述应用侧网卡接收应用发送的二层数据帧；
219.封装模块1402，用于通过所述隧道接口将所述二层数据帧封装为三层ip报文，所述三层ip报文包括所述二层数据帧以及封装头，所述封装头中包括ip头以及所述隧道接口对应隧道的隧道标识，所述ip头中的源ip地址为所述网络侧网卡的ip地址，所述ip头中的目的ip地址为所述隧道接口对应隧道对端的ip地址；
220.发送模块1403，用于通过所述网络侧网卡将所述三层ip报文发送给所述ip头中的目的ip地址对应的设备互通装置。
221.在一种可选的实施方式中，所述互通代理装置与应用部署在同一物理服务器上，所述物理服务器中部署网桥设备，所述应用所在的虚拟机或容器上的网卡以及所述互通代理装置的应用侧网卡分别挂接于所述物理服务器中部署的网桥设备上。
222.接收模块1401具体用于：
223.通过所述应用侧网卡从所述物理服务器中部署的网桥设备上接收应用发送的二层数据帧，其中，所述物理服务器中部署的网桥设备从应用所在的虚拟机或容器上的网卡接收应用发送的二层数据帧，并基于转发表将二层数据帧发送给所述应用侧网卡。
224.本技术实施例还提供了一种通信装置150，该通信装置150可以是前述的设备接入装置、设备互通装置以及互通代理装置所在的设备。如图15所示，为本技术实施例提供的通信装置150的结构示意图，包括：处理器151、存储器152、和总线153。所述存储器152存储有所述处理器151可执行的机器可读指令，当通信装置150运行时，所述处理器151与所述存储器152之间通过总线153通信，所述机器可读指令被所述处理器151执行时执行前述方法实
施例中设备接入装置、设备互通装置或互通代理装置所执行的方法步骤。
225.本技术实施例还提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读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前述方法实施例中设备接入装置、设备互通装置或互通代理装置所执行的方法步骤。
226.所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统和装置的具体工作过程，可以参考方法实施例中的对应过程，本技术中不再赘述。在本技术所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统、装置和方法，可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，又例如，多个模块或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些通信接口，装置或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
227.另外，在本技术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。所述功能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-only memory)、随机存取存储器(ram，random access memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
228.以上仅为本技术的具体实施方式，但本技术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技术揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本技术的保护范围之内。