專利名稱：一種二層跨網(wǎng)段通信的方法、系統(tǒng)和設備的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及網(wǎng)絡技術領域，特別涉及一種二層跨網(wǎng)段通信的方法、系統(tǒng) 和設備。
背景技術：
在現(xiàn)有的某些業(yè)務組網(wǎng)中， 一些主機之間需要實現(xiàn)二層的通信。但是某
些主機可能不處于同一個三層交換機下或者說處于異地，中間跨越了 Internet 網(wǎng)絡。例如以圖1所示的場景為例，主機A和主機B分別處于不同的私網(wǎng)中， 但是二者處于同 一個網(wǎng)段，需要實現(xiàn)異地的二層跨網(wǎng)段通信。
現(xiàn)有技術中，在需要實現(xiàn)異地的二層跨網(wǎng)段通信時，通常使用VPN( Virtual Private Network,虛擬局域網(wǎng))方案即在Router A與Router B之間建立L2VPN (Layer2VPN, 二層虛擬局域網(wǎng))，承載主機A、 B之間的二層通信報文
現(xiàn)有技中，L2VPN中主要使用了 L2TP (Layer 2 Tunneling Protocol,第 二層隧道協(xié)議)與MPLS (Multi-Protocol Label Switch,多協(xié)議標簽交換)技 術。但是該方法的缺點在于，對于L2TP， L2TP必須基于PPP ( Point-to-Point Protocol,點對點協(xié)議)鏈路封裝，因此主機的業(yè)務報文必須承載在PPP或 PPPoE (PPP over Ethernet,以太網(wǎng)上承載的點對點協(xié)議)報文中，而有些主 機并不支持PPP或PPPoE;而對于MPLS, MPLS則要求Router A與Router B 之間路徑上的路由器均支持MPLS轉發(fā)功能，對組網(wǎng)要求較高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種二層跨網(wǎng)段通信的方法、系統(tǒng)和設備，用于使用移動IP 技術簡便的實現(xiàn)二層跨網(wǎng)段通信。
為達到上述目的，本發(fā)明提供一種二層跨網(wǎng)段通信的方法，應用于包括 第 一路由設備和第二路由設備的網(wǎng)絡中，所述第 一路由設備和第二路由設備互為家鄉(xiāng)代理和外地代理；所述第一路由設備位于第一網(wǎng)絡中，所述第一網(wǎng)
絡中的第 一終端通過所述第 一路由設備接入公網(wǎng)；所述第二路由設備位于第 二網(wǎng)絡中，所述第二網(wǎng)絡中的第二終端通過所述第二路由設備接入公網(wǎng)；所 述方法包4舌
所述第一路由設備接收到所述第一終端發(fā)送的免費ARP請求時，向所述 第二路由設備發(fā)送注冊報文，注冊所述第一終端的IP地址；
所述第二路由設備根據(jù)所述注冊報文，建立所述第一終端的路由表項， 所述第一終端的路由表項目的地址為所述第一終端的IP地址，出接口為到所 述第一路由設備的移動IP隧道；
所述第二路由設備接收到所述第二終端向所述第一終端發(fā)送的報文時，
根據(jù)所述第一終端的路由表項將所述報文通過所述移動IP隧道發(fā)送到所述第 一路由設備；
所述第 一路由設備將所述報文發(fā)送到所述第 一終端。 其中，所述第一路由設備接收到所述第一終端發(fā)送的免費ARP請求時， 還包括
所述第一路由設備生成所述第一終端的ARP表項。 其中，還包括
所述第一路由設備在所述第一終端的ARP表項老化前發(fā)送ARP請求； 所述第一路由設備接收到對所述ARP請求的響應時，刷新所述第一終端
的ARP表項；否則刪除所述第一終端的ARP表項，并向所述第二路由設備撤
銷注冊所述第一終端的IP地址。
其中，所述第一路由設備向所述第二路由設備發(fā)送注冊報文前，還包括 所述第一路由設備接收到所述第一終端發(fā)送的免費ARP請求后，向所述
第一終端發(fā)送ARP請求，接收到所述第一終端發(fā)送的響應時則繼續(xù)；否則不
對所述免費ARP請求進行進一步處理。
其中，所述第二路由設備根據(jù)所述注冊報文，建立所述第一終端的路由
表項，所述第一終端的路由表項目的地址為所述第一終端的IP地址，出接口
為到所述第一路由設備的移動IP隧道前還包括建立所述第二路由設備與所述一路由設備間的移動IP隧道。
其中，所述第二路由設備接收到所述第二終端向所述第一終端發(fā)送的報
文時，根據(jù)所述第一終端的路由表項將所述報文通過所述移動IP隧道發(fā)送到
所述第一路由設備，包括
所述第二路由設備接收到所述第二終端對所述第一終端的IP地址的ARP
請求報文；
所述第二路由設備判斷本地不存在所述第一終端的ARP表項，則向所述 第二終端發(fā)送ARP代理應答；
所述第二路由設備接收來自所述第二終端的報文，所述報文為來自所述 第二終端的目的地址為所述第一終端IP地址的報文；
所述第二路由設備根據(jù)所述第一終端的IP地址，匹配到所述第一終端的 路由表項；
所述第二路由設備將所述報文通過所述移動IP隧道發(fā)送到所述第一路由 設備。
其中，還包括
所述第二路由設備接收到所述第二終端發(fā)送的免費ARP請求時，向所述 第一路由設備發(fā)送注冊報文，注冊所述第二終端的IP地址；
所述第一路由設備根據(jù)所述注冊報文，建立所述第二終端的路由表項， 所述第二終端的路由表項目的地址為所述第二終端的IP地址，出接口為到所 述第二路由設備的移動IP隧道；
所述第 一路由設備接收到所述第 一終端向所述第二終端發(fā)送的報文時， 根據(jù)所述第二終端的路由表項將所述^^艮文通過所述移動IP隧道發(fā)送到所述第 二路由設備；
所述第二路由設備將所述報文發(fā)送到所述第二終端。
其中，所述第一路由設備接收到所述第 一終端向所述第二終端發(fā)送的報 文時，根據(jù)所述第二終端的路由表項將所述報文通過所述移動IP隧道發(fā)送到 所述第二路由設備，包括
所述第一路由設備接收到所述第一終端對所述第二終端的IP地址的ARP
10請求報文；
所述第一路由設備判斷本地不存在所述第二終端的ARP表項，則向所述第一終端發(fā)送ARP代理應答；
所述第一路由設備接收來自所述第一終端的報文，所述報文為來自所述第一終端的目的地址為所述第二終端IP地址的報文；
所述第一路由設備根據(jù)所述第二終端的IP地址，匹配到所述第二終端的路由表項；
所述第一路由設備將所述報文通過所述移動IP隧道發(fā)送到所述第二路由設備。
本發(fā)明還提供一種通信系統(tǒng)，用于二層跨網(wǎng)段通信，包括第一路由設備和第二路由設備，所述第一路由設備和第二路由設備互為家鄉(xiāng)代理和外地代理；所述第一路由設備位于第一網(wǎng)絡中，所述第一網(wǎng)絡中的第一終端通過所述第一路由設備接入公網(wǎng)；所述第二路由設備位于第二網(wǎng)絡中，所述第二網(wǎng)絡中的第二終端通過所述第二路由設備接入公網(wǎng)；
所述第一路由設備，用于接收到所述第一終端發(fā)送的免費ARP請求時，向所述第二路由設備發(fā)送注冊報文，注冊所述第一終端的IP地址，觸發(fā)所述第二路由設備建立所述第一終端的路由表項，所述第一終端的路由表項目的地址為所述第 一終端的IP地址，出接口為到所述第 一路由設備的移動IP隧道；并在從所述移動IP隧道接收到向所述第一終端發(fā)送的報文時，將所述報文發(fā)送給所述第一終端；
所述第二路由設備，用于根據(jù)所述第一路由設備發(fā)送的注冊報文，建立所述第一終端的路由表項，所述第一終端的路由表項目的地址為所述第一終端的IP地址，出接口為到所述第一路由設備的移動IP隧道；并在接收到所述第二終端向所述第一終端發(fā)送的報文時，根據(jù)所述第一終端的路由表項將所
述報文通過所述移動IP隧道發(fā)送到所述第一路由設備。
其中，所述第二路由設備，還用于接收到所述第二終端發(fā)送的免費ARP請求時，向所述第一路由設備發(fā)送注冊報文，注冊所述第二終端的IP地址，觸發(fā)所述第一路由設備建立所述第二終端的路由表項，所述第二終端的路由
ii表項目的地址為所述第二終端的IP地址，出接口為到所述第二路由設備的移動IP隧道；并在從所述移動IP隧道接收到向所述第二終端發(fā)送的報文時，將
所述報文發(fā)送給所述第二終端；
所述第一路由設備，還用于根據(jù)所述第二路由設備發(fā)送的注冊報文，建立所述第二終端的路由表項，所述第二終端的路由表項目的地址為所述第二終端的IP地址，出接口為到所述第二路由設備的移動IP隧道；并在接收到所述第一終端向所述第二終端發(fā)送的報文時，根據(jù)所述第二終端的路由表項將所述報文通過所述移動IP隧道發(fā)送到所述第二路由設備。
本發(fā)明還提供一種路由設備，作為第一路由設備位于第一網(wǎng)絡中，與位于第二網(wǎng)絡中的第二路由設備互為家鄉(xiāng)代理和外地代理，所述第一網(wǎng)絡中還存在通過所述第一路由設備接入公網(wǎng)的第一終端；所述路由設備包括
注冊報文發(fā)送單元，用于接收到所述第一終端發(fā)送的免費ARP請求時，向所述第二路由設備發(fā)送注冊報文，注冊所述第一終端的IP地址，觸發(fā)所述第二路由設備建立所述第一終端的路由表項，所述第一終端的路由表項目的地址為所述第 一終端的IP地址，出接口為到所述第 一路由設備的移動IP隧道；
報文轉發(fā)單元，用于在從所述移動IP隧道接收到所述第二路由設備向所述第一終端發(fā)送的報文時，將所述報文發(fā)送給所述第一終端。
其中
ARP表項生成單元，用于接收到所述第一終端發(fā)送的免費ARP請求時，生成所述第 一終端的ARP表項；
ARP請求發(fā)送單元，用于在所述ARP表項生成單元中生成的關于第一終端的ARP表項老化前，發(fā)送ARP請求；
ARP表項更新單元，用于接收到對所述ARP請求發(fā)送單元發(fā)送的ARP請求的響應時，刷新所述第一終端的ARP表項；否則刪除所述ARP表項生成單元中生成的第一終端的ARP表項，并向所述第二路由設備撤銷注冊所述第一終端的IP;也址。
其中，還包括
注冊報文發(fā)送判斷單元，用于接收到所述第一終端發(fā)送的免費ARP請求后，向所述第一終端發(fā)送ARP請求，接收到所述第一終端發(fā)送的響應時則通
知所述注冊報文發(fā)送單元向所述第二路由設備發(fā)送注冊報文；否則不對所述免費ARP請求進行進一步處理。其中，還包括
移動IP隧道建立單元，用于與所述第二路由設備建立移動IP隧道；
路由表項建立單元，用于在所述第二路由設備接收到第二網(wǎng)絡中第二終端發(fā)送的免費ARP請求時，接收所述第二路由設備向所述第一路由設備發(fā)送的注冊報文，并根據(jù)所述注冊報文，建立所述第二終端的路由表項，所述第二終端的路由表項目的地址為所述第二終端的IP地址，出接口為到所述第二路由設備的移動IP隧道；
報文發(fā)送單元，用于接收到所述第 一終端向所述第二終端發(fā)送的報文時，根據(jù)所述第二終端的路由表項將所述報文通過所述移動IP隧道發(fā)送到所述第二路由設備。
其中，所述報文發(fā)送單元包括
ARP代理子單元，用于接收到所述第一終端對所述第二終端的IP地址的ARP請求報文時，判斷本地不存在所述第二終端的ARP表項，則向所述第一終端發(fā)送ARP代理應答；
報文接收子單元，用于接收來自所述第一終端的報文，所述報文為來自所述第一終端的目的地址為所述第二終端IP地址的報文；
路由表項匹配子單元，用于根據(jù)所述第二終端的IP地址，匹配到所述路由表項建立單元建立的第二終端的路由表項；
報文發(fā)送子單元，用于將所述報文接收子單元接收的報文通過所述路由表項匹配子單元匹配得到的路由表項中的移動IP隧道發(fā)送到所述第二路由設備。
本發(fā)明還提供一種路由設備，作為第二路由設備位于第二網(wǎng)絡中，與位于第一 網(wǎng)絡中的第 一路由設備互為家鄉(xiāng)代理和外地代理，所述第二網(wǎng)絡中還存在通過所述第二路由設備接入公網(wǎng)的第二終端；所述路由設備包括
路由表項建立單元，用于在所述第一路由設備接收到第一網(wǎng)絡中第一終端發(fā)送的免費ARP請求時，接收所述第一路由設備向所述第二路由設備發(fā)送的注冊報文，并根據(jù)所述注冊報文，建立所述第一終端的路由表項，所述第一終端的路由表項目的地址為所述第一終端的IP地址，出接口為到所述第一路由設備的移動IP隧道；
報文發(fā)送單元，用于接收到所述第二終端向所述第一終端發(fā)送的報文時，根據(jù)所述第一終端的路由表項將所述報文通過所述移動IP隧道發(fā)送到所述第一路由設備。
其中，所述報文發(fā)送單元包括
ARP代理子單元，用于接收到所述第二終端對所述第一終端的IP地址的ARP請求報文時，判斷本地不存在所述第一終端的ARP表項，則向所述第二終端發(fā)送ARP代理應答；
報文接收子單元，用于接收來自所述第二終端的報文，所述報文為來自所述第二終端的目的地址為所述第一終端IP地址的^艮文；
路由表項匹配子單元，用于根據(jù)所述第一終端的IP地址，匹配到所述路由表項建立單元建立的第一終端的路由表項；
報文發(fā)送子單元，用于將所述報文接收子單元接收的報文通過所述路由表項匹配子單元匹配得到的路由表項中的移動IP隧道發(fā)送到所述第一路由設備。
與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點
作為外地代理的路由設備通過偵聽免費ARP請求收集本地的終端設備信息，并向家鄉(xiāng)代理進行路由注冊，其利用了移動IP路由注冊及移動IP隧道轉發(fā)的方法，簡單的實現(xiàn)了異地二層跨網(wǎng)段通信。該方法適用范圍廣，對中間網(wǎng)絡沒有嚴格要求。


為了更清楚地說明本發(fā)明實施例的技術方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作筒單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前
14提下，還可以才艮據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
圖1是現(xiàn)有技術中需要實現(xiàn)異地二層跨網(wǎng)段通信的網(wǎng)絡示意圖2是本發(fā)明中使用的移動IP技術的一組網(wǎng)示意圖3是本發(fā)明中二層跨網(wǎng)段通信方法的流程圖4是本發(fā)明中二層跨網(wǎng)段通信方法所應用的一應用場景示意圖5是本發(fā)明應用場景中二層if爭網(wǎng)^殳通信方法的流程圖6是本發(fā)明二層跨網(wǎng)段通信系統(tǒng)中第 一路由設備的結構示意圖7是本發(fā)明二層跨網(wǎng)段通信系統(tǒng)中第二路由設備的結構示意圖。
具體實施例方式
下面將結合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明的一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發(fā)明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。
本發(fā)明提供了一種二層跨網(wǎng)段通信的方法，使用MIP( Mobile IP,移動IP)技術實現(xiàn)二層跨網(wǎng)段通信。移動IP技術是移動節(jié)點(主機或者路由器)以固定的網(wǎng)絡IP地址實現(xiàn)跨越不同網(wǎng)段的漫游功能，保證了基于網(wǎng)絡IP的網(wǎng)絡權限在漫游過程中不發(fā)生任何改變。移動IP實現(xiàn)網(wǎng)絡漫游功能移動IP應用于所有基于TCP (Transmission Control Protocol,傳輸控制協(xié)i義)/IP (Internet Protocol,因特網(wǎng)協(xié)議)網(wǎng)絡環(huán)境中，為用戶提供了廣闊的網(wǎng)絡漫游服務。使用移動IP技術的一組網(wǎng)示意圖如圖2所示。
移動IP技術中，HA ( Home Agent,家鄉(xiāng)代理)和FA ( Foreign Agent,外地代理)在各自的本地網(wǎng)絡上發(fā)送代理公告(Agent Advertisement)消息，以聲明自己的存在。MN (Mobile Node,移動節(jié)點)根據(jù)收到的代理公告消息來判斷自己是處于家鄉(xiāng)網(wǎng)絡還是外地網(wǎng)絡。當MN處于家鄉(xiāng)網(wǎng)絡(例如圖2中的MN3)時，仍使用TCP/IP方式通信，不需要使用移動IP協(xié)議。
當終端判斷自己已經(jīng)漫游到一個外地網(wǎng)絡時，啟動MIP功能。為了能夠收到通信對端發(fā)給它的IP數(shù)據(jù)包，移動終端需要向HA注冊當前的位置地址即COA (Care-of Address,轉交地址)。MN可以通過兩種方式獲得轉交地址借用外地代理的地址(即外地代理轉交地址，例如圖2中的MN1 )和動態(tài)獲得一個地址(即配置轉交地址如使用DHCP等動態(tài)獲得IP地址，例如圖2中的畫2)。
HA接收來自轉交地址的注冊后，會建立一條通向轉交地址的隧道，將截獲的發(fā)給終端的IP數(shù)據(jù)包通過隧道送到位于外地網(wǎng)絡的轉交地址。關于隧道可以使用以下三種方式IPinIP封裝、IP的最小封裝和GRE (Generic RoutingEncapsulation,通用^各由封裝)。
其中，IPinIP封裝用于將整個原始IPv4數(shù)據(jù)包放在另 一個IPv4凝:據(jù)包的數(shù)據(jù)部分中。它在原始IPv4數(shù)據(jù)包的現(xiàn)有報頭前插入了一個外層IP報頭，外層報頭中的源地址和目的地址分別標識隧道中的兩個邊界節(jié)點，即HA地址和轉交地址。內(nèi)層IP報頭(即原始IPv4數(shù)據(jù)包報頭)中的源地址和目的地址則分別標識原始數(shù)據(jù)包的發(fā)送節(jié)點和接收節(jié)點的IP地址。IP的最小封裝是移動IP中可選的隧道方式。它通過將IPinIP封裝中內(nèi)層IP報頭和外層IP報頭的冗余部分去掉，以減少實現(xiàn)隧道所需的開銷。但使用這種封裝技術有一個前提，就是原始的數(shù)據(jù)包不能已經(jīng)被分片，因為IP的最小封裝技術在新的IP報頭和凈荷之間插入了一個最小轉發(fā)報頭，它不保存有關分片的情況。GRE是移動IP可采用的一種隧道技術。除了IP協(xié)議，它還可以支持其它網(wǎng)絡層協(xié)議，它允許一種協(xié)議的數(shù)據(jù)包封裝在另 一種協(xié)議數(shù)據(jù)包中。
IP數(shù)據(jù)包通過隧道送到位于外地網(wǎng)絡的轉交地址后，在轉交地址處解除隧道封裝，恢復出原始的IP數(shù)據(jù)包，如果MN使用的是外地代理轉交地址，則由FA解除隧道封裝，并將原始的IP數(shù)據(jù)報轉發(fā)給MN;如果MN使用的是配置轉交地址，則由MN解除隧道封裝，并繼續(xù)解析IP數(shù)據(jù)報。這樣MN在外地網(wǎng)絡就能夠收到這些發(fā)送給它的IP數(shù)據(jù)包
當MN在外地網(wǎng)絡時，通過外地網(wǎng)絡的路由器或者外地代理向通信對端發(fā)送IP數(shù)據(jù)包。如果使用反向隧道技術，則MN通過隧道將IP數(shù)據(jù)包發(fā)送到HA(如采用配置轉交地址)；或者先發(fā)送到FA,由FA對數(shù)據(jù)包進4亍封裝并傳送給HA (如采用外地代理轉交地址)。然后HA對lt據(jù)包進行拆封，并通過正常
16路由發(fā)給通信對端。另外，當MN來到另一個外地網(wǎng)絡時，只需要向家鄉(xiāng)代理
更新注冊的轉交地址，就可以繼續(xù)通信。最后，當MN回到家鄉(xiāng)網(wǎng)絡時，移動 終端向家鄉(xiāng)代理注銷轉交地址，這時移動終端又將使用傳統(tǒng)的TCP/IP方式進 行通信。
基于移動IP技術，本發(fā)明提供了一種二層跨網(wǎng)段通信的方法，應用于包 括第 一路由設備和第二路由設備的網(wǎng)絡中，第 一路由設備和第二路由設備互 為家鄉(xiāng)代理和外地代理；第一路由設備位于第一網(wǎng)絡中，第一網(wǎng)絡中的第一 終端通過第一路由設備接入公網(wǎng)；第二路由設備位于第二網(wǎng)絡中，第二網(wǎng)絡 中的第二終端通過第二路由設備接入公網(wǎng)；該方法如圖3所示，包括
步驟s301、第一路由設備接收到第一終端發(fā)送的免費ARP請求時，向第 二路由i殳備發(fā)送注冊報文，注冊第一終端的IP地址。
步驟s302、第二路由設備根據(jù)注冊報文，建立第一終端的路由表項，第 一終端的路由表項目的地址為第一終端的IP地址，出接口為到第一路由設備 的移動IP隧道。
步驟s303、第二路由設備接收到第二終端向第一終端發(fā)送的報文時，根 據(jù)第一終端的路由表項將報文通過移動IP隧道發(fā)送到第一路由設備。 步驟s304、第一路由設備將報文發(fā)送到第一終端。
通過使用本發(fā)明提供的方法，利用了移動IP路由注冊及移動IP隧道轉發(fā) 的方法，筒單的實現(xiàn)了異地二層跨網(wǎng)段通信。該方法適用范圍廣，對中間網(wǎng) 絡沒有嚴格要求。
以下結合一個具體的應用場景，描述本發(fā)明中二層跨網(wǎng)段通信方法的具 體實施方式。該應用場景的網(wǎng)絡示意圖如圖4所示，包括
第一網(wǎng)絡，其中包括作為第一路由設備的路由器A (在第一網(wǎng)絡內(nèi)部的 IP地址為10.1.1.1/24，公網(wǎng)地址為1.1.1.1/24)，以及通過路由器A接入公網(wǎng) 的主機A (IP地址為10.1.1.3/24);
第二網(wǎng)絡，其中包括作為第二路由設備的路由器B (在第二網(wǎng)絡內(nèi)部的 IP地址為10.1.1.2/24,公網(wǎng)地址為1.2.1.1/24),以及通過路由器B接入公網(wǎng)的 主機B (IP地址為10.1.1.4/24);和外地代理。
該應用場景中，在實現(xiàn)主才幾A和主才幾B的通信時，以主才幾A首先向主才幾 B發(fā)送報文、主機B向主機A回復報文為例，本發(fā)明中的二層跨網(wǎng)段通信方 法的流程圖如圖5所示，包括以下步驟
步驟s501 、主機A和主機B上線后，根據(jù)獲取到的IP地址發(fā)送免費ARP 請求。
以主機A為例，主機A在連接網(wǎng)絡(即網(wǎng)口 UP )后獲取到的IP地址為 10丄1.3,之后發(fā)送目的地址為10丄1.3的免費ARP請求，確認網(wǎng)絡中是否存 在其他IP地址為10.1.1.3的設備，以避免IP地址沖突。
現(xiàn)有技術中，網(wǎng)絡設備在網(wǎng)口 UP的時候會廣播免費ARP請求，以確認 是否有地址沖突發(fā)生。廣播免費ARP請求后，廣播域內(nèi)任何網(wǎng)絡設備都接收 到，網(wǎng)絡設備判斷免費ARP請求報文中的目的IP地址字段，假如發(fā)現(xiàn)和本設 備的IP地址相同，則將自己的MAC地址填寫到該免費ARP請求的目的MAC 地址字段，并將該報文回應給源網(wǎng)絡設備。所以只要發(fā)送免費ARP請求的網(wǎng) 絡設備接收到報文，則證實廣播域內(nèi)有別的網(wǎng)絡設^f吏用和自己相同的IP地 址。免費ARP請求在發(fā)送時不希望收到回應的，只是起宣告作用；假如收到 回應，則證實廣播域內(nèi)有別的網(wǎng)絡設備也使用自己現(xiàn)在使用的IP地址。
步驟s502、路由器A接收到主機A發(fā)送的免費ARP請求，向路由器B (即路由器A的家鄉(xiāng)代理)發(fā)送RRQ (Register ReQuest,注冊請求)報文， 注冊主才/LA的IP地址。
該步驟中，路由器A接收到主機A發(fā)送的免費ARP請求后，可以立即向 路由器B發(fā)送RRQ報文。也可以出于防止ARP攻擊或防止地址沖突的考慮， 在收到免費ARP請求的一段時間之后，發(fā)送對免費ARP請求的源地址的ARP 請求，如果收到應答，則可以確認發(fā)送免費ARP請求的主機確實存在，再向 路由器B發(fā)送RRQ報文進行移動路由信息注冊。如果沒有應答則不對接收到 的免費ARP請求在路由器B上進行注冊。
步驟s503、路由器B收到路由器A發(fā)送的注冊報文，生成一條主機A的 路由表項，路由表項的目的地址為主機A的IP地址，出接口為路由器B到路
18由器A的移動IP隧道，下一跳為路由器A的公網(wǎng)IP地址(即路由器A的COA 地址)，根據(jù)該路由表項，目的地址為主機A的IP地址的報文都會進入該移 動IP隧道進行轉發(fā)。該路由器B與路由器A間的移動IP隧道不存在時，需 要先進行移動IP隧道的建立再生成路由表項；如果路由器B與路由器A間的 移動IP隧道已經(jīng)存在，則無需建立移動IP隧道，直接生成路由表項即可。
與上述步驟s502與503相似的是，路由器B接收到主機B發(fā)送的免費 ARP請求，會向路由器A(即路由器B的家鄉(xiāng)代理)發(fā)送RRQ報文，注冊主 機B的IP地址。路由器A收到路由器B發(fā)送的注冊報文時，也會生成一條 主機B的路由表項，路由表項的目的地址為主機B的IP地址，出接口為路由 器A到路由器B的移動IP隧道，其下一跳為路由器B的公網(wǎng)IP地址，根據(jù) 該^各由表項，目的地址為主機B的IP地址的報文都會進入該移動IP隧道進 行轉發(fā)。
步驟s504、主機A需要向主機B的IP地址10.1.1.4發(fā)送報文時，判斷與 主機B處于同一網(wǎng)H則發(fā)送ARP請求報文，用于獲取IP地址10.1.1.4對應 的MAC地址以構造發(fā)往IP地址10.1.1.4的報文。
步驟s505、路由器A接收到主機A發(fā)送的ARP請求報文，判斷本地沒 有10.1.1.4的ARP表項，則向主機A回應一個ARP代理應答，從而作為主機 A的代理與主機B交互。
步驟s506、主機A接收到路由器A發(fā)送的代理應答，將需要發(fā)送到主機 B的報文發(fā)送到路由器A。
步驟s507、路由器A根據(jù)報文的目的地址，即主機B的IP地址，進行 路由匹配，匹配到根據(jù)主機B的IP地址生成的路由表項，根據(jù)路由表項的出 接口 ，將報文封裝后通過移動IP隧道向路由器B轉發(fā)。
步驟s508、路由器B接收到路由器A通過移動IP隧道發(fā)送的報文，解 封裝后，根據(jù)報文的目的地址，即主機B的IP地址，將報文發(fā)送到主機B。
通過上述步驟s504 ~步驟s508，實現(xiàn)了主機A主動向主機B發(fā)送報文， 主機A需要對主機B主動發(fā)送的報文進行回應時，同樣可以通過該流程實現(xiàn)。
主機B接收到主機A發(fā)送的報文后，向主機A回應報文的流程與上述步驟s504 ~步驟s508相似，包括
主機B需要向主機A發(fā)送報文時，判斷與主機A處于同一網(wǎng)段，則發(fā)送 ARP請求報文，用于獲取IP地址10.1.1.3對應的MAC地址以構造發(fā)往主機 A的報文。路由器B接收到主機B發(fā)送的ARP請求報文，判斷本地沒有10丄1.3 的ARP表項，則向主機B回應一個ARP代理應答，從而作為主機B的代理 與主機A交互。主機B接收到路由器B發(fā)送的代理應答，將需要發(fā)送到主機 A的報文發(fā)送到路由器B。路由器B根據(jù)報文的目的地址，即主機A的IP地 址，進行路由匹配，匹配到根據(jù)主機A的IP地址生成的路由表項，根據(jù)^各由 表項的出接口，將報文通過移動IP隧道向路由器A轉發(fā)。路由器A接收到路 由器B通過移動IP隧道發(fā)送的報文，將報文解封裝后，根據(jù)才艮文的目的地址， 即主機A的IP地址，將報文發(fā)送到主機A。
通過上述步驟，實現(xiàn)了主機B對主機A主動發(fā)送的報文的回應；當主機 B需要主動向主機A發(fā)送報文時，同樣可以通過該流程實現(xiàn)。
另夕卜，路由器A在接收到主機A發(fā)送的免費ARP請求時，可以生成該主
新。具體的，路由器A在主機A的ARP表項老化前向主機A發(fā)送ARP請求， 接收到主機A對ARP請求的響應時，則說明主機A仍然在線，則刷新主才幾A 的ARP表項；否則說明主機A已經(jīng)下線，則刪除主機A的ARP表項，并向 路由器B撤銷已注冊的主機A的IP地址。同理，路由器B也可以應用該方 法對本地的ARP表項進行刷新，刪除已經(jīng)老化的ARP表項并在路由器A上 撤銷對應的已注冊的IP地址。
上述應用場景只是以兩個網(wǎng)絡區(qū)域間的通信為例，說明了本發(fā)明中的二 層跨網(wǎng)段通信方法。如果存在多個需要進行二層通信的網(wǎng)絡區(qū)域，則這些網(wǎng) 絡區(qū)域中的路由設備都需要建立兩兩的HA/FA關系，在一 FA需要對本區(qū)域 網(wǎng)絡內(nèi)的主機地址進行注冊時，向所有的HA分別發(fā)送注冊報文。該情況下 的通信方法與上述圖4和圖5以及相關流程中描述的通信方法的原理相似， 在此不進行重復描述。
本發(fā)明提供的上述方法中，作為FA的路由設備通過偵聽免費ARP請求
20由注冊，其利用了移動IP路由注 冊及移動IP隧道轉發(fā)的方法，筒單的實現(xiàn)了異地二層跨網(wǎng)^a通信。該方法適 用范圍廣，對中間網(wǎng)絡沒有嚴格要求。
本發(fā)明還提供一種通信系統(tǒng)，用于二層跨網(wǎng)段通信，包括第一路由設備
10和第二路由設備20，第一路由設備10和第二路由設備20互為家鄉(xiāng)代理和 外地代理；第一路由設備IO位于第一網(wǎng)絡中，第一網(wǎng)絡中的第一終端通過第 一路由設備10接入公網(wǎng)；第二路由設備20位于第二網(wǎng)絡中，第二網(wǎng)絡中的 第二終端通過第二路由設備20接入公網(wǎng)。具體的
第一路由設備IO,用于接收到第一終端發(fā)送的免費ARP請求時，向第二 路由設備20發(fā)送注冊報文，注冊第一終端的IP地址，觸發(fā)第二路由設備20 建立第一終端的路由表項，第一終端的路由表項目的地址為第一終端的IP地 址，出接口為到第一路由設備10的移動IP隧道；并在從移動IP隧道接收到 向第一終端發(fā)送的報文時，將報文發(fā)送給第一終端；
第二路由設備20,用于根據(jù)第一路由設備10發(fā)送的注冊報文，建立第一 終端的路由表項，第一終端的路由表項目的地址為第一終端的IP地址，出接 口為到第一路由設備10的移動IP隧道；并在接收到第二終端向第一終端發(fā)送 的報文時，根據(jù)第一終端的路由表項將報文通過移動IP隧道發(fā)送到第一路由 設備10。
另外，在第 一 網(wǎng)絡中的第 一終端需要向第二網(wǎng)絡中的第二終端發(fā)送報文
時
第二路由設備20,還用于接收到第二終端發(fā)送的免費ARP請求時，向第 一路由設備10發(fā)送注冊報文，注冊第二終端的IP地址，觸發(fā)第一路由設備 10建立第二終端的^各由表項，第二終端的路由表項目的地址為第二終端的IP 地址，出接口為到第二路由設備20的移動IP隧道；并在從移動IP隧道接收 到向第二終端發(fā)送的報文時，將報文發(fā)送給第二終端；
第一路由設備IO,還用于根據(jù)第二路由設備20發(fā)送的注冊報文，建立第 二終端的路由表項，第二終端的路由表項目的地址為第二終端的IP地址，出 接口為到第二路由設備20的移動IP隧道；并在接收到第一終端向第二終端發(fā)送的報文時，根據(jù)第二終端的路由表項將報文通過移動IP隧道發(fā)送到第二路
由設備20。
對于上述通信系統(tǒng)中的第一路由設備，如圖6所示，該第一路由設備IO 包括
注冊報文發(fā)送單元ll,用于接收到第一終端發(fā)送的免費ARP請求時，向 第二路由設備20發(fā)送注冊報文，注冊第一終端的IP地址，觸發(fā)第二路由設備 20建立第 一終端的路由表項，第 一終端的路由表項目的地址為第 一終端的IP 地址，出接口為到第一路由設備10的移動IP隧道；
報文轉發(fā)單元12,用于在從移動IP隧道接收到第二路由設備20向第一 終端發(fā)送的報文時，將報文發(fā)送給第一終端。
本發(fā)明中，第一路由設備IO還可以包括
注冊報文發(fā)送判斷單元13,用于接收到第一終端發(fā)送的免費ARP請求后， 向第一終端發(fā)送ARP請求，接收到第一終端發(fā)送的響應時則通知注冊報文發(fā) 送單元11向第二路由設備20發(fā)送注冊報文；否則不對免費ARP請求進行進 一步處理。
ARP表項生成單元14,用于接收到第一終端發(fā)送的免費ARP請求時，生 成第一終端的ARP表項；
ARP請求發(fā)送單元15，用于在ARP表項生成單元14中生成的關于第一 終端的ARP表項老化前，發(fā)送ARP請求；
ARP表項更新單元16，用于接收到對ARP請求發(fā)送單元15發(fā)送的ARP 請求的響應時，刷新第一終端的ARP表項；否則刪除ARP表項生成單元14 中生成的第一終端的ARP表項，并向第二路由設備20撤銷注冊第一終端的 IP地址。
另外，在第一網(wǎng)絡中的第一終端需要向第二網(wǎng)絡中的第二終端發(fā)送報文 時，第一路由設備10需要與第二路由設備20建立移動IP隧道并通過移動IP 隧道發(fā)送報文，該情況下，第一路由設備IO還可以包括
路由表項建立單元17,用于在第二路由設備20接收到第二網(wǎng)絡中第二終 端發(fā)送的免費ARP請求時，接收第二路由設備20向第一路由設備發(fā)送的注冊報文，并根據(jù)該注冊報文，建立第二終端的路由表項，第二終端的路由表
項目的地址為第二終端的IP地址，出接口為到第二3各由設備20的移動IP隧
道；
報文發(fā)送單元18,用于接收到第一終端向第二終端發(fā)送的報文時，根據(jù) 第二終端的路由表項將報文通過移動IP隧道發(fā)送到第二路由設備20。該報文 發(fā)送單元18可以進一步包括
ARP代理子單元181，用于接收到第一終端對第二終端的IP地址的ARP 請求報文時，判斷本地不存在第二終端的ARP表項，則向第一終端發(fā)送ARP 代理應答；
報文接收子單元182,用于接收來自第一終端的報文，報文為來自第一終
端的需要轉發(fā)至第二終端的報文；
路由表項匹配子單元183,用于根據(jù)第二終端的IP地址，匹配到路由表 項建立單元17建立的第二終端的路由表項；
報文發(fā)送子單元184，用于將報文接收子單元182接收的報文通過路由表 項匹配子單元183匹配得到的路由表項中的移動IP隧道發(fā)送到第二路由設備 20。
第一路由設備10還可以包括移動IP隧道建立單元19,用于與所述第 二路由設備建立移動IP隧道。
對于上述通信系統(tǒng)中的第二路由設備20，如圖7所示，包括 路由表項建立單元21,用于在第一路由設備10接收到第一網(wǎng)絡中第一終 端發(fā)送的免費ARP請求時，接收第一路由設備10向第二路由設備20發(fā)送的 注冊報文，并根據(jù)該注冊報文，建立第一終端的路由表項，第一終端的路由 表項目的地址為第一終端的IP地址，出接口為到第一路由設備10的移動IP 隧道；
報文發(fā)送單元22，用于接收到第二終端向第一終端發(fā)送的報文時，根據(jù) 第一終端的路由表項將報文通過移動IP隧道發(fā)送到第一路由設備10。該報文 發(fā)送單元22包括ARP代理子單元221,用于接收到第二終端對第一終端的IP地址的ARP 請求報文時，判斷本地不存在第一終端的ARP表項，則向第二終端發(fā)送ARP 代理應答；
報文接收子單元222,用于接收來自第二終端的報文，報文為來自第一終 端的需要轉發(fā)至第 一終端的報文；
路由表項匹配子單元223，用于根據(jù)第一終端的IP地址，匹配到路由表 項建立單元21建立的第一終端的路由表項；
報文發(fā)送子單元224,用于將報文接收子單元222接收的報文通過路由表 項隧道匹配子單元223匹配得到的路由表項中的移動IP隧道發(fā)送到第一路由 設備10。
另外，需要說明的是，為了實現(xiàn)第一網(wǎng)絡中終端設備與第二網(wǎng)絡中終端 設備的雙向通信，第二路由設備20同樣可以具有注冊報文發(fā)送功能、報文轉 發(fā)功能、ARP表項維護等功能，即在接收到第二網(wǎng)絡中的第二終端發(fā)送的免 費ARP請求時，向第一路由設備10發(fā)送注冊報文，注冊第二終端的IP地址， 觸發(fā)第一路由設備10建立到第二路由設備20的移動IP隧道，并在從移動IP 隧道接收到第一路由設備10向第二終端發(fā)送的報文時，將報文發(fā)送給第二終 端。該情況下，第二路由設備20可以具有上述第一^各由設備10中的注冊才艮 文發(fā)送單元、報文轉發(fā)單元、注冊報文發(fā)送判斷單元、ARP表項生成單元、 ARP請求發(fā)送單元、ARP表項更新單元等單元，其所實現(xiàn)的功能與第一路由 設備10中上述單元的功能相似，在此不進行重復描述。
通過使用本發(fā)明提供的系統(tǒng)和設備，作為FA的路由設備通過偵聽免費 ARP請求收集本地的終端設備信息，并向HA進行路由注冊，其利用了移動 IP路由注冊及移動IP隧道轉發(fā)的方法，筒單的實現(xiàn)了異地二層跨網(wǎng)段通信。 該方法適用范圍廣，對中間網(wǎng)絡沒有嚴格要求。
上述模塊可以分布于一個裝置，也可以分布于多個裝置。上述模塊可以 合并為一個模塊，也可以進一步拆分成多個子模塊。
通過以上的實施方式的描述，本領域的技術人員可以清楚地了解到本發(fā) 明可以通過硬件實現(xiàn)，也可以借助軟件加必要的通用硬件平臺的方式來實現(xiàn)。
24基于這樣的理解，本發(fā)明的技術方案可以以軟件產(chǎn)品的形式體現(xiàn)出來，該軟
件產(chǎn)品可以存儲在一個非易失性存儲介質(zhì)(可以是CD-ROM, U盤，移動硬 盤等)中，包括若千指令用以使得一臺計算機設備(可以是個人計算機，服 務器，或者網(wǎng)絡設備等)執(zhí)行本發(fā)明各個實施例所述的方法。
本領域技術人員可以理解附圖只是一個優(yōu)選實施例的示意圖，附圖中的 模塊或流程并不一定是實施本發(fā)明所必須的。
本領域技術人員可以理解實施例中的裝置中的模塊可以按照實施例描述 進行分布于實施例的裝置中，也可以進行相應變化位于不同于本實施例的一 個或多個裝置中。上述實施例的模塊可以合并為一個模塊，也可以進一步拆 分成多個子模塊。
上述本發(fā)明實施例序號僅僅為了描述，不代表實施例的優(yōu)劣。
以上公開的僅為本發(fā)明的幾個具體實施例，但是，本發(fā)明并非局限于此， 任何本領域的技術人員能思之的變化都應落入本發(fā)明的保護范圍。
2權利要求
1、一種二層跨網(wǎng)段通信的方法，其特征在于，應用于包括第一路由設備和第二路由設備的網(wǎng)絡中，所述第一路由設備和第二路由設備互為家鄉(xiāng)代理和外地代理；所述第一路由設備位于第一網(wǎng)絡中，所述第一網(wǎng)絡中的第一終端通過所述第一路由設備接入公網(wǎng)；所述第二路由設備位于第二網(wǎng)絡中，所述第二網(wǎng)絡中的第二終端通過所述第二路由設備接入公網(wǎng)；所述方法包括所述第一路由設備接收到所述第一終端發(fā)送的免費ARP請求時，向所述第二路由設備發(fā)送注冊報文，注冊所述第一終端的IP地址；所述第二路由設備根據(jù)所述注冊報文，建立所述第一終端的路由表項，所述第一終端的路由表項目的地址為所述第一終端的IP地址，出接口為到所述第一路由設備的移動IP隧道；所述第二路由設備接收到所述第二終端向所述第一終端發(fā)送的報文時，根據(jù)所述第一終端的路由表項將所述報文通過所述移動IP隧道發(fā)送到所述第一路由設備；所述第一路由設備將所述報文發(fā)送到所述第一終端。
2、 如權利要求l所述的方法，其特征在于，所述第一路由設備接收到所 述第一終端發(fā)送的免費ARP請求時，還包括所述第一路由設備生成所述第一終端的ARP表項。
3、 如權利要求2所述的方法，其特征在于，還包括 所述第一路由設備在所述第一終端的ARP表項老化前發(fā)送ARP請求； 所述第一路由設備接收到對所述ARP請求的響應時，刷新所述第一終端的ARP表項；否則刪除所述第一終端的ARP表項，并向所述第二路由設備撤 銷注冊所述第一終端的IP地址。
4、 如權利要求l所述的方法，其特征在于，所述第一路由設備向所述第 二路由設備發(fā)送注冊報文前，還包括所述第一路由設備接收到所述第一終端發(fā)送的免費ARP請求后，向所述 第一終端發(fā)送ARP請求，接收到所述第一終端發(fā)送的響應時則繼續(xù)；否則不 對所述免費ARP請求進行進一步處理。
5、 如權利要求l所述的方法，其特征在于，所述第二路由設備根據(jù)所述注冊報文，建立所述第一終端的路由表項，所述第一終端的路由表項目的地 址為所述第一終端的IP地址，出接口為到所述第一路由設備的移動IP隧道前 還包括建立所述第二路由設備與所述一路由設備間的移動IP隧道。
6、 如權利要求l所述的方法，其特征在于，所述第二路由設備接收到所述第二終端向所述第一終端發(fā)送的報文時，根據(jù)所述第一終端的路由表項將所述報文通過所述移動IP隧道發(fā)送到所述第一路由設備，包括所述第二路由設備接收到所述第二終端對所述第一終端的IP地址的ARP請求報文；所述第二路由設備判斷本地不存在所述第一終端的ARP表項，則向所述第二終端發(fā)送ARP代理應答；所述第二路由設備接收來自所述第二終端的報文，所述報文為來自所述 笫二終端的目的地址為所述第一終端IP地址的報文；所述第二路由"&備#~據(jù)所述第一終端的IP地址，匹配到所述第一終端的 路由表項；所述第二路由設備將所述報文通過所述移動IP隧道發(fā)送到所述第一路由 設備。
7、 如權利要求1至6中任一項所述的方法，其特征在于，還包括 所述第二路由設備接收到所述第二終端發(fā)送的免費ARP請求時，向所述第一路由設備發(fā)送注冊報文，注冊所述第二終端的IP地址；所述第一路由設備根據(jù)所述注冊報文，建立所述第二終端的路由表項，所述第二終端的路由表項目的地址為所述第二終端的IP地址，出接口為到所述第二路由設備的移動IP隧道；所述第 一路由設備接收到所述第 一終端向所述第二終端發(fā)送的報文時，根據(jù)所述第二終端的路由表項將所述報文通過所述移動IP隧道發(fā)送到所述第二路由設備；所述第二路由設備將所述報文發(fā)送到所述第二終端。
8、 如權利要求7所述的方法，其特征在于，所述第一路由設備接收到所述第一終端向所述第二終端發(fā)送的報文時，根據(jù)所述第二終端的路由表項將所述報文通過所述移動IP隧道發(fā)送到所述第二路由設備，包括所述第一路由設備接收到所述第一終端對所述第二終端的IP地址的ARP 請求報文；所述第一路由設備判斷本地不存在所述第二終端的ARP表項，則向所述 第一終端發(fā)送ARP代理應答；所述第一路由設備接收來自所述第一終端的報文，所述報文為來自所述 第一終端的目的地址為所述第二終端IP地址的報文；所述第一路由設備根據(jù)所述第二終端的IP地址，匹配到所述第二終端的 路由表項；所述第一路由設備將所述報文通過所述移動IP隧道發(fā)送到所述第二路由 設備。
9、 一種通信系統(tǒng)，用于二層跨網(wǎng)段通信，其特征在于，包括第一路由設 備和第二路由設備，所述第 一路由設備和第二路由設備互為家鄉(xiāng)代理和外地代理；所述第一路由設備位于第一網(wǎng)絡中，所述第一網(wǎng)絡中的第一終端通過 所述第一路由設備接入公網(wǎng)；所述第二路由設備位于第二網(wǎng)絡中，所述第二 網(wǎng)絡中的第二終端通過所述第二路由設備接入公網(wǎng)；所述第一路由設備，用于接收到所述第一終端發(fā)送的免費ARP請求時， 向所述第二路由設備發(fā)送注冊報文，注冊所述第一終端的IP地址，觸發(fā)所述 第二路由設備建立所述第一終端的路由表項，所述第一終端的路由表項目的 地址為所述第 一終端的IP地址，出接口為到所述第 一路由設備的移動IP隧道； 并在從所述移動IP隧道接收到向所述第一終端發(fā)送的報文時，將所述報文發(fā) 送給所述第一終端；所述第二路由設備，用于根據(jù)所述第一路由設備發(fā)送的注冊報文，建立 所述第一終端的路由表項，所述第一終端的路由表項目的地址為所述第一終 端的IP地址，出接口為到所述第一路由設備的移動IP隧道；并在接收到所述 第二終端向所述第一終端發(fā)送的報文時，根據(jù)所述第一終端的路由表項將所述報文通過所述移動IP隧道發(fā)送到所述第一路由設備。
10、 如權利要求9所述的通信系統(tǒng)，其特征在于，所述第二路由設備,還用于接收到所述第二終端發(fā)送的免費ARP請求時，向所述第一路由設備發(fā)送注冊報文，注冊所述第二終端的IP地址，觸發(fā)所述 第一路由設備建立所述第二終端的路由表項，所述第二終端的路由表項目的地址為所述第二終端的IP地址，出接口為到所述第二路由設備的移動IP隧道； 并在從所述移動IP隧道接收到向所述第二終端發(fā)送的報文時，將所述報文發(fā) 送給所述第二終端；所述第一路由設備，還用于根據(jù)所述第二路由設備發(fā)送的注冊報文，建 立所述第二終端的路由表項，所述第二終端的路由表項目的地址為所述第二 終端的IP地址，出接口為到所述第二路由設備的移動IP隧道；并在接收到所 述第一終端向所述第二終端發(fā)送的報文時，根據(jù)所述第二終端的路由表項將 所述報文通過所述移動IP隧道發(fā)送到所述第二路由設備。
11、 一種路由設備，其特征在于，作為第一路由設備位于第一網(wǎng)絡中， 與位于第二網(wǎng)絡中的第二路由設備互為家鄉(xiāng)代理和外地代理，所述第 一 網(wǎng)絡 中還存在通過所述第 一路由設備接入公網(wǎng)的第 一終端；所述路由設備包括注冊報文發(fā)送單元，用于接收到所述第一終端發(fā)送的免費ARP請求時， 向所述第二路由設備發(fā)送注冊報文，注冊所述第一終端的IP地址，觸發(fā)所述 第二路由設備建立所述第一終端的路由表項，所述第一終端的路由表項目的 地址為所述第 一終端的IP地址，出接口為到所述第 一路由設備的移動IP隧道；報文轉發(fā)單元，用于在從所述移動IP隧道接收到所述第二路由設備向所 述第一終端發(fā)送的報文時，將所述報文發(fā)送給所述第一終端。
12、 如權利要求11所述的路由設備，其特征在于，還包括 ARP表項生成單元，用于接收到所述第一終端發(fā)送的免費ARP請求時，生成所述第一終端的ARP表項；ARP請求發(fā)送單元，用于在所述ARP表項生成單元中生成的關于第一終 端的ARP表項老化前，發(fā)送ARP請求；ARP表項更新單元，用于接收到對所述ARP請求發(fā)送單元發(fā)送的ARP 請求的響應時，刷新所述第一終端的ARP表項；否則刪除所述ARP表項生成單元中生成的第一終端的ARP表項，并向所述第二路由設備撤銷注冊所述第一終端的IP;也址。
13、 如權利要求11所述的路由設備，其特征在于，還包括 注冊報文發(fā)送判斷單元，用于接收到所述第一終端發(fā)送的免費ARP請求后，向所述第一終端發(fā)送ARP請求，接收到所述第一終端發(fā)送的響應時則通 知所述注冊報文發(fā)送單元向所述第二路由設備發(fā)送注冊報文；否則不對所述 免費ARP請求進行進一步處理。
14、 如權利要求11所述的路由設備，其特征在于，還包括移動IP隧道建立單元，用于與所述第二路由設備建立移動IP隧道； 路由表項建立單元，用于在所述第二路由設備接收到第二網(wǎng)絡中第二終 端發(fā)送的免費ARP請求時，接收所述第二路由設備向所述第一路由設備發(fā)送 的注冊報文，并根據(jù)所述注冊報文，建立所述第二終端的路由表項，所述第 二終端的路由表項目的地址為所述第二終端的IP地址，出接口為到所述第二 路由設備的移動IP隧道；報文發(fā)送單元，用于接收到所述第一終端向所述第二終端發(fā)送的報文時， 根據(jù)所述第二終端的路由表項將所述報文通過所述移動IP隧道發(fā)送到所述第 二路由設備。
15、 如權利要求14所述的路由設備，其特征在于，所述報文發(fā)送單元包括ARP代理子單元，用于接收到所述第一終端對所述第二終端的IP地址的 ARP請求報文時，判斷本地不存在所述第二終端的ARP表項，則向所述第一 終端發(fā)送ARP代理應答；報文接收子單元，用于接收來自所述第一終端的報文，所述報文為來自 所述第一終端的目的地址為所述第二終端IP地址的^^文；路由表項匹配子單元，用于根據(jù)所述第二終端的IP地址，匹配到所述路 由表項建立單元建立的第二終端的路由表項；報文發(fā)送子單元，用于將所述報文接收子單元接收的報文，通過所述路 由表項匹配子單元匹配得到的路由表項中的移動IP隧道發(fā)送到所述第二路由設備。
16、 一種路由設備，其特征在于，作為第二路由設備位于第二網(wǎng)絡中， 與位于第 一 網(wǎng)絡中的第 一路由設備互為家鄉(xiāng)代理和外地代理，所述第二網(wǎng)絡中還存在通過所述第二路由設備接入公網(wǎng)的第二終端；所述路由設備包括 路由表項建立單元，用于在所述第一路由設備接收到第一網(wǎng)絡中第一終端發(fā)送的免費ARP請求時，接收所述第一路由設備向所述第二路由設備發(fā)送的注冊報文，并根據(jù)所述注冊報文，建立所述第一終端的路由表項，所述第一終端的路由表項目的地址為所述第一終端的IP地址，出"t妻口為到所述第一路由設備的移動IP隧道；報文發(fā)送單元，用于接收到所述第二終端向所述第一終端發(fā)送的報文時，根據(jù)所述第一終端的路由表項將所述報文通過所述移動IP隧道發(fā)送到所述第一路由設備。
17、 如權利要求16所述的路由設備，其特征在于，所述凈艮文發(fā)送單元包括ARP代理子單元，用于接收到所述第二終端對所述第一終端的IP地址的 ARP請求報文時，判斷本地不存在所述第一終端的ARP表項，則向所述第二 終端發(fā)送ARP代理應答；報文接收子單元，用于接收來自所述第二終端的報文，所述報文為來自 所述第二終端的目的地址為所述第一終端IP地址的^t艮文；路由表項匹配子單元，用于根據(jù)所述第一終端的IP地址，匹配到所述路 由表項建立單元建立的第一終端的路由表項；報文發(fā)送子單元，用于將所述報文接收子單元接收的報文，通過所述路 由表項匹配子單元匹配得到的路由表項中的移動IP隧道發(fā)送到所述第一路由 設備。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種二層跨網(wǎng)段通信的方法、系統(tǒng)和設備。該方法應用于包括第一路由設備和第二路由設備的網(wǎng)絡中，第一路由設備和第二路由設備互為家鄉(xiāng)代理和外地代理；第一路由設備位于第一網(wǎng)絡中，第一網(wǎng)絡中的第一終端通過第一路由設備接入公網(wǎng)；第二路由設備位于第二網(wǎng)絡中，第二網(wǎng)絡中的第二終端通過第二路由設備接入公網(wǎng)。本發(fā)明中，作為外地代理的路由設備通過偵聽免費ARP請求收集本地的終端設備信息，并向家鄉(xiāng)代理進行路由注冊，其利用了移動IP路由注冊及移動IP隧道轉發(fā)的方法，簡單的實現(xiàn)了異地二層跨網(wǎng)段通信。該方法適用范圍廣，對中間網(wǎng)絡沒有嚴格要求。
文檔編號H04W80/00GK101511117SQ20091013159
公開日2009年8月19日 申請日期2009年4月8日 優(yōu)先權日2009年4月8日
發(fā)明者任俊峰, 迪 周, 佳 蘇 申請人:杭州華三通信技術有限公司