本发明实施例涉及工业互联网通信技术，尤其涉及一种报文转换方法、装置、网关设备及存储介质。
背景技术
can(controllerareanetwork，控制器局域网络)工业总线协议因其稳定、可靠等特性在工业及军事领域广泛存在。nat(networkaddresstranslation，网络地址转换)不仅能解决ip地址不足的问题，而且还能够有效避免来自网络外部的攻击，隐藏并保护网络内部的计算机。
目前，只能实现遵循can协议的设备之间互通或者遵循nat协议的设备之间互通。在实际应用中，若要实现遵循can协议的设备与遵循nat协议的设备之间的数据交互，需要搭建复杂的网络环境，实现复杂且困难，并且要求用户具备广泛的网络知识才能理解并实现can协议与nat协议的数据交互。
技术实现要素：
本发明提供一种报文转换方法、装置、网关设备及存储介质，以实现can协议与nat协议的数据交互。
第一方面，本发明实施例提供了一种报文转换方法，包括：
接收第一报文；
根据与所述第一报文相关的预设信息查找用户配置信息，以获取所述第一报文对应的处理信息，其中所述用户配置信息存储有所述预设信息、操作方式及处理信息的对应关系；
根据所述处理信息将所述第一报文转换为相应的第二报文；
其中，当所述第一报文遵循nat协议时，相应的第二报文遵循can协议；当所述第一报文遵循can协议时，相应的第二报文遵循nat协议。
可选的，当所述第一报文遵循nat协议时，根据与所述第一报文相关的预设信息查找用户配置信息，以获取所述第一报文对应的处理信息，包括：
从所述第一报文的头部信息中获取源ip地址和目的ip地址；
根据所述源ip地址和目的ip地址，从所述用户配置信息中获取所述源ip地址和目的ip地址对应的操作方式；
如果所述操作方式是转发，从所述用户配置信息中获取对应的can通道。
可选的，根据所述处理信息将所述第一报文转换为相应的第二报文，包括：
提取所述第一报文中的数据内容；
根据所述数据内容封装得到相应的第二报文；
将所述第二报文存放至所述can通道对应的缓冲区中。
可选的，当所述第一报文遵循can协议时，根据与所述第一报文相关的预设信息查找用户配置信息，以获取所述第一报文对应的处理信息，包括：
确定接收所述第一报文的can通道；
从所述用户配置信息中获取所述can通道的标识信息对应的操作方式；
如果所述操作方式是转发，从所述用户配置信息中获取对应的ip地址。
可选的，根据所述处理信息将所述第一报文转换为相应的第二报文，包括：
根据所述ip地址确定nat头部信息；
根据所述nat头部信息封装得到相应的第二报文。
可选的，如果获取的操作方式是丢弃，则直接丢弃所述第一报文。
可选的，在根据所述处理信息将所述第一报文转换为相应的第二报文之后，还包括：
通过can通道或者网口发送所述第二报文。
第二方面，本发明实施例还提供了一种报文转换装置，包括：
报文接收模块，用于接收第一报文；
信息获取模块，用于根据与所述第一报文相关的预设信息查找用户配置信息，以获取所述第一报文对应的处理信息，其中所述用户配置信息存储有所述预设信息、操作方式及处理信息的对应关系；
报文转换模块，用于根据所述处理信息将所述第一报文转换为相应的第二报文；
其中，当所述第一报文遵循nat协议时，相应的第二报文遵循can协议；当所述第一报文遵循can协议时，相应的第二报文遵循nat协议。
第三方面，本发明实施例还提供了一种网关设备，所述网关设备包括：
一个或多个处理器；
存储器，用于存储一个或多个程序，
第一收发模块，用于接收和/或发送遵循nat协议的报文；
第二收发模块，用于接收和/或发送遵循can协议的报文；
当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现如本发明任意实施例所述的报文转换方法。
第四方面，本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如本发明任意实施例所述的报文转换方法。
本发明实施例通过与报文相关的预设信息，从用户配置信息中查找到对应的处理信息，依据该处理信息对报文进行转换处理，从而能够实现nat报文和can报文的双向转换，方便地实现遵循nat协议与遵循can协议的设备间的数据交互，且使用简单，不要求用户具备丰富的网络知识。
附图说明
图1是本发明实施例一提供的报文转换方法的流程图；
图2是本发明实施例二提供的nat报文转换为can报文的流程图；
图3是本发明实施例三提供的can报文转换为nat报文的流程图；
图4是本发明实施例四提供的报文转换装置的结构示意图；
图5是本发明实施例四提供的报文转换的应用场景示意图；
图6是本发明实施例五提供的一种网关设备的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
实施例一
图1是本发明实施例一提供的报文转换方法的流程图，本实施例可适用于nat报文和can报文相互转换的情况，该方法可以由报文转换装置来执行，该装置可以通过软件和/或硬件实现，该装置可集成在网关设备中。如图1所示，该方法具体包括如下步骤：
s110，接收第一报文。
本实施例的报文转换方法可以进行nat报文和can报文的相互转换，因此，接收的第一报文可以是遵循nat协议的报文(即nat报文)，也可以是遵循can协议的报文(即can报文)。具体的，可以通过网口(即网络接口或网卡)接收nat报文，通过can通道(即can控制器)接收can报文。
s120，根据与所述第一报文相关的预设信息查找用户配置信息，以获取所述第一报文对应的处理信息。
其中，与第一报文相关的预设信息是根据报文转换需求设置的能够实现报文转换的关键信息。预设信息可以是报文头中的信息，也可以是与收发第一报文相关的信息，例如通过哪个通道或网口接收的第一报文。用户配置信息是用户根据报文转换需求可以自行设置的存储在网关设备中的信息，存储有nat报文和can报文之间的一些信息的对应关系，具体的，用户配置信息存储有预设信息、操作方式及处理信息的对应关系。用户配置信息具体可以包括nat报文转换为can报文的配置信息和can报文转换为nat报文的配置信息，用户配置信息可以表格的形式存储在网关设备中，处理信息是能够从用户配置信息中获取的用于封装或发送报文的相关信息，例如，报文的操作方式(如丢弃或转发等)、ip地址、can通道等。
s130，根据所述处理信息将所述第一报文转换为相应的第二报文。
其中，当第一报文遵循nat协议时，相应的第二报文遵循can协议；当所述第一报文遵循can协议时，相应的第二报文遵循nat协议。由此实现了nat报文和can报文的相互转换。
本实施例的技术方案，通过与报文相关的预设信息，从用户配置信息中查找到对应的处理信息，依据该处理信息对报文进行转换处理，从而能够实现nat报文和can报文的双向转换，方便地实现遵循nat协议与遵循can协议的设备间的数据交互，且使用简单，不要求用户具备丰富的网络知识。
在上述实施例的基础上，在根据所述处理信息将所述第一报文转换为相应的第二报文之后，还包括：通过can通道或者网口发送所述第二报文。由此可以实现can报文或nat报文的转换及传输。
实施例二
本实施例在上述实施例的基础上，提供了nat报文转换为can报文的一种实施方式。与上述实施例相同或相应的术语解释，本实施例不再赘述。
当第一报文遵循nat协议时，根据与所述第一报文相关的预设信息查找用户配置信息，以获取所述第一报文对应的处理信息，包括：从所述第一报文的头部信息中获取源ip地址和目的ip地址；根据所述源ip地址和目的ip地址，从所述用户配置信息中获取所述源ip地址和目的ip地址对应的操作方式；如果所述操作方式是转发，从所述用户配置信息中获取对应的can通道。
相应的，根据所述处理信息将所述第一报文转换为相应的第二报文，包括：提取所述第一报文中的数据内容；根据所述数据内容封装得到相应的第二报文；将所述第二报文存放至所述can通道对应的缓冲区中，以通过所述can通道发送所述第二报文。
图2是本发明实施例二提供的nat报文转换为can报文的流程图，如图2所示，该方法具体包括：
s210，接收第一报文。
本实施例中，第一报文为nat报文，第二报文为can报文。具体可以通过网关设备上设置的网口来收发nat报文。网关设备可以设置有至少一个网口，用于收发nat报文。例如，设置两个互为冗余的网口，一个主用网口，一个备用网口，以实现故障切换，保证nat报文正常传输。
s220，从第一报文的头部信息中获取源ip地址和目的ip地址。
其中，对于nat报文，与其相关的预设信息是nat报文的头部信息，具体为头部信息中的源ip地址和目的ip地址。具体的，剥离nat报文头，识别nat头部信息，从中获取源ip地址和目的ip地址。
s230，根据源ip地址和目的ip地址，从用户配置信息中获取所述源ip地址和目的ip地址对应的操作方式。
其中，用户配置信息包括：ip地址(即源ip地址和目的ip地址)与报文操作方式的对应关系。也就是说，用户可以根据需要进行如下配置：对于从一个ip地址发送到另一个ip地址的报文，需要执行的具体操作。操作方式包括丢弃或转发，具体的，转发可以是直接转发，也可以是对报文进行过滤或替换等处理以后再进行转发，例如，替换报文中指定字段的数据后进行转发，如将报文中第2个字节的数据替换为00之后进行转发。
s240，如果操作方式是转发，从用户配置信息中获取对应的can通道。
其中，本实施例是将nat报文转换为can报文，而can报文的收发需要通过can通道执行，因此，需要确定通过哪个can通道进行当前can报文的转发。对此，用户可以根据需要进行预先配置，并存储在网关设备的用户配置信息中，即对于从一个ip地址发送到另一个ip地址的报文，需要进行转发，且通过哪个can通道进行转发。
由此可见，通过s220至s240获取到nat报文对应的操作方式和处理信息，处理信息即转发can报文所使用的can通道。
s250，提取所述第一报文中的数据内容。
s260，根据所述数据内容封装得到相应的第二报文。
具体的，对数据内容添加can头部信息，得到can报文，实现nat报文到can报文的转换。
s270，将所述第二报文存放至所述can通道对应的缓冲区中，以通过所述can通道发送所述第二报文。
s280，如果操作方式是丢弃，则直接丢弃所述第一报文。
本实施例的技术方案通过nat报文的报文头信息，从用户配置信息中查找到对应的处理信息，依据该处理信息对报文进行转换处理，从而实现了nat报文转换为can报文，且方法简单。
实施例三
本实施例在上述实施例的基础上，提供了can报文转换为nat报文的一种实施方式。与上述实施例相同或相应的术语解释，本实施例不再赘述。
当第一报文遵循can协议时，根据与所述第一报文相关的预设信息查找用户配置信息，以获取所述第一报文对应的处理信息，包括：确定接收所述第一报文的can通道；从所述用户配置信息中获取所述can通道的标识信息对应的操作方式；如果所述操作方式是转发，从所述用户配置信息中获取对应的ip地址。
相应的，根据所述处理信息将所述第一报文转换为相应的第二报文，包括：根据所述ip地址确定nat头部信息；根据所述nat头部信息封装得到相应的第二报文，以通过网口发送所述第二报文。
图3是本发明实施例三提供的can报文转换为nat报文的流程图，如图3所示，该方法具体包括：
s310，接收第一报文。
本实施例中，第一报文为can报文，第二报文为nat报文。具体可以通过网关设备上设置的can通道来收发can报文。
s320，确定接收该第一报文的can通道。
其中，对于can报文，与其相关的预设信息是接收can报文的can通道。网关设备可以设置有至少一个can通道，用于收发can报文。具体的，网关设备中的can通道可以通过物理硬件连接至can网络中的can设备，由此网关设备可以通过该can通道与相应的can设备进行通信。网关设备中的每个can通道均具备各自唯一的标识信息(id)。
s330，从用户配置信息中获取所述can通道的标识信息对应的操作方式。
s340，如果操作方式是转发，从用户配置信息中获取对应的ip地址。
其中，用户配置信息包括：can通道id与报文操作方式的对应关系，若操作方式为转发，则用户配置信息中还包括相应的ip地址(即nat报文所需要的源ip地址和目的ip地址)。也就是说，用户可以根据需要进行如下配置：对于从某个can通道接收的can报文，所需执行的具体操作，若该操作为转发，则需要配置转发相应的nat报文所需的源ip地址和目的ip地址。操作方式如实施例二中所述，本实施例不再赘述。
由此，通过s320和s340获取到can报文对应的操作方式和处理信息，处理信息即ip地址。
s350，根据所述ip地址确定nat头部信息。
s360，根据所述nat头部信息封装得到相应的第二报文，以通过网口发送所述第二报文。
其中，根据获取的ip地址能够构建nat头部信息，提取can报文的数据内容，对该数据内容添加上述nat头部信息，从而得到nat报文，实现can报文到nat报文的转换。
s370，如果操作方式是丢弃，则直接丢弃所述第一报文。
本实施例的技术方案通过接收can报文的can通道，从用户配置信息中查找到对应的处理信息，依据该处理信息对报文进行转换处理，从而实现了can报文转换为nat报文，且方法简单。
实施例四
图4是本发明实施例四提供的报文转换装置的结构示意图，如图4所示，该装置包括：
报文接收模块410，用于接收第一报文；
信息获取模块420，用于根据与所述第一报文相关的预设信息查找用户配置信息，以获取所述第一报文对应的处理信息，其中所述用户配置信息存储有所述预设信息、操作方式及处理信息的对应关系；
报文转换模块430，用于根据所述处理信息将所述第一报文转换为相应的第二报文；
其中，当所述第一报文遵循nat协议时，相应的第二报文遵循can协议；当所述第一报文遵循can协议时，相应的第二报文遵循nat协议。
可选的，当所述第一报文遵循nat协议时，所述信息获取模块包括：
地址获取单元，用于从所述第一报文的头部信息中获取源ip地址和目的ip地址；
第一操作方式获取单元，用于根据所述源ip地址和目的ip地址，从所述用户配置信息中获取所述源ip地址和目的ip地址对应的操作方式；
通道获取单元，用于如果所述操作方式是转发，从所述用户配置信息中获取对应的can通道。
相应的，所述报文转换模块包括：
数据提取单元，用于提取所述第一报文中的数据内容；
第一报文封装单元，用于根据所述数据内容封装得到相应的第二报文；
报文存放单元，用于将所述第二报文发送至所述can通道对应的缓冲区中。
可选的，当所述第一报文遵循can协议时，所述信息获取模块包括：
通道确定单元，用于确定接收所述第一报文的can通道；
第二操作方式获取单元，用于从所述用户配置信息中获取所述can通道的标识信息对应的操作方式；
ip地址获取单元，用于如果所述操作方式是转发，从所述用户配置信息中获取对应的ip地址。
相应的，所述报文转换模块包括：
头部信息确定单元，用于根据所述ip地址确定nat头部信息；
第二报文封装单元，用于根据所述nat头部信息封装得到相应的第二报文。
可选的，上述装置还包括：丢弃模块，用于在获取的操作方式是丢弃的情况下，直接丢弃所述第一报文。
可选的，上述装置还包括：
报文发送模块440，用于在根据所述处理信息将所述第一报文转换为相应的第二报文之后，通过can通道或者网口发送所述第二报文。
本发明实施例所提供的报文转换装置可执行本发明任意实施例所提供的报文转换方法，具备执行方法相应的功能模块和有益效果。未在本实施例中详尽描述的技术细节，可参见本发明任意实施例提供的报文转换方法。
示例性的，用于实现报文转换的网关设备可以包括：
nat收发模块，用于收发nat报文，与遵循nat协议的设备进行数据交互；
can收发模块，用于收发can报文，与遵循can协议的设备进行数据交互；
转换模块，用于执行nat报文和can报文的相互转换。
通过上述网关设备，可以将nat报文通过can协议发出，将can报文通过nat协议发出，即实现了nat报文和can报文的相互转换。
示例性的，图5为本发明实施例的报文转换方案的一具体应用场景，如图5所示，can-nat网关设备用于实现can报文与nat报文的相互转换，该can-nat网关设备包括：nat收发模块(如网口)、can收发模块(如can通道)和转换模块。
can-nat网关设备可通过网口(如图5中的fe1(fastethernet，快速以太网接口)、fe2、fen)连接至外网与内网。一方面can-nat网关设备通过网口与外网中支持nat的网络设备(可简称为nat设备)连接，nat设备用于将内网的私有ip地址(即内部网络或主机的ip地址)转换为公有ip地址(即因特网上全球唯一的ip地址)，例如，nat设备可以是路由器、防火墙、代理服务器等。另一方面can-nat网关设备通过网口与内网中的交换机连接，由此经过can-nat网关设备能够实现内外网之间的通信。
can-nat网关设备可通过can通道(如图5中的can1至can4，为四个can通道)与can网络中的can设备连接，与can设备进行can报文的传输。例如，can设备可以是汽车中负责动力、车锁等功能的ecu(electroniccontrolunit，电子控制单元)、工业控制中使用can总线的设备、用于多表集抄、防盗报警、水电控制、火灾报警等功能的住宅小区智能管理系统等。
通过can-nat网关设备，可以实现nat报文和can报文的转换及传输，例如，将接收的can报文转换为nat报文，然后按照nat报文头中的ip地址信息将该nat报文传输到内网中对应的交换机；又如，将从外网接收的nat报文转换为can报文，然后利用相应的can通道将该can报文传输至对应的can设备。
实施例五
本发明实施例五提供了一种网关设备，包括：
一个或多个处理器；
存储器，用于存储一个或多个程序，
第一收发模块(可以是网口)，用于接收和/或发送遵循nat协议的报文；
第二收发模块(可以是can通道)，用于接收和/或发送遵循can协议的报文；
当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现如本发明任意实施例所述的报文转换方法。
图6是本发明实施例五提供的一种网关设备的结构示意图。图6示出了适于用来实现本发明实施方式的示例性网关设备12的框图。图6显示的网关设备12仅仅是一个示例，不应对本发明实施例的功能和使用范围带来任何限制。
如图6所示，网关设备12以通用计算设备的形式表现。网关设备12的组件可以包括但不限于：一个或者多个处理器或者处理单元16，系统存储器28，连接不同系统组件(包括系统存储器28和处理单元16)的总线18。
总线18表示几类总线结构中的一种或多种，包括存储器总线或者存储器控制器，外围总线，图形加速端口，处理器或者使用多种总线结构中的任意总线结构的局域总线。举例来说，这些体系结构包括但不限于工业标准体系结构(isa)总线，微通道体系结构(mac)总线，增强型isa总线、视频电子标准协会(vesa)局域总线以及外围组件互连(pci)总线。
网关设备12典型地包括多种计算机系统可读介质。这些介质可以是任何能够被网关设备12访问的可用介质，包括易失性和非易失性介质，可移动的和不可移动的介质。
系统存储器28可以包括易失性存储器形式的计算机系统可读介质，例如随机存取存储器(ram)30和/或高速缓存存储器32。网关设备12可以进一步包括其它可移动/不可移动的、易失性/非易失性计算机系统存储介质。仅作为举例，存储系统34可以用于读写不可移动的、非易失性磁介质(图6未显示，通常称为“硬盘驱动器”)。尽管图6中未示出，可以提供用于对可移动非易失性磁盘(例如“软盘”)读写的磁盘驱动器，以及对可移动非易失性光盘(例如cd-rom,dvd-rom或者其它光介质)读写的光盘驱动器。在这些情况下，每个驱动器可以通过一个或者多个数据介质接口与总线18相连。系统存储器28可以包括至少一个程序产品，该程序产品具有一组(例如至少一个)程序模块，这些程序模块被配置以执行本发明各实施例的功能。
具有一组(至少一个)程序模块42的程序/实用工具40，可以存储在例如系统存储器28中，这样的程序模块42包括但不限于操作系统、一个或者多个应用程序、其它程序模块以及程序数据，这些示例中的每一个或某种组合中可能包括网络环境的实现。程序模块42通常执行本发明所描述的实施例中的功能和/或方法。
网关设备12也可以与一个或多个外部设备14(例如can设备、nat设备、交换机等)通信。这种通信可以通过第一收发模块22和第二收发模块24进行。并且，网关设备12还可以通过网络适配器20与一个或者多个网络(例如局域网(lan)，广域网(wan)和/或公共网络，例如因特网)通信。如图所示，网络适配器20通过总线18与网关设备12的其它模块通信。应当明白，尽管图中未示出，可以结合网关设备12使用其它硬件和/或软件模块，包括但不限于：微代码、设备驱动器、冗余处理单元、外部磁盘驱动阵列、raid系统、磁带驱动器以及数据备份存储系统等。
处理单元16通过运行存储在系统存储器28中的程序，从而执行各种功能应用以及数据处理，例如实现本发明实施例所提供的报文转换方法。
实施例六
本发明实施例六还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如本发明任意实施例所述的报文转换方法。
本发明实施例的计算机存储介质，可以采用一个或多个计算机可读的介质的任意组合。计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质。计算机可读存储介质例如可以是——但不限于——电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括：具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机存取存储器(ram)、只读存储器(rom)、可擦式可编程只读存储器(eprom或闪存)、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(cd-rom)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本文件中，计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。
计算机可读的信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了计算机可读的程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。计算机可读的信号介质还可以是计算机可读存储介质以外的任何计算机可读介质，该计算机可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。
计算机可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括——但不限于无线、电线、光缆、rf等等，或者上述的任意合适的组合。
可以以一种或多种程序设计语言或其组合来编写用于执行本发明操作的计算机程序代码，所述程序设计语言包括面向对象的程序设计语言—诸如java、smalltalk、c++，还包括常规的过程式程序设计语言-诸如”c”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算机上执行、部分地在用户计算机上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算机上部分在远程计算机上执行、或者完全在远程计算机或服务器上执行。在涉及远程计算机的情形中，远程计算机可以通过任意种类的网络——包括局域网(lan)或广域网(wan)域连接到用户计算机，或者，可以连接到外部计算机(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。
注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。