專利名稱：Arp表項(xiàng)的管理方法和三層交換機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通信領(lǐng)域，更具體地說，是一種ARP表項(xiàng)的管理方法和三層交換機(jī)。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)的三層交換機(jī)作為網(wǎng)關(guān)給每個(gè)用戶分配一個(gè)IP子網(wǎng)，每分配一個(gè)子網(wǎng)，就有 三個(gè)IP地址被占用，分別作為子網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)號(hào)、廣播地址和缺省網(wǎng)關(guān)。如果一些用戶的子網(wǎng) 中有大量未分配的IP地址，也無法給其他用戶使用。因此這種方法會(huì)造成IP地址的浪費(fèi)。SuperVLAN有效的解決了這個(gè)問題，它把多個(gè)VLAN(稱為子VLAN，也稱為subVLAN) 聚合成一個(gè)聚合VLAN(SuperVLAN)，這些subVLAN使用同一個(gè)IP子網(wǎng)和缺省網(wǎng)關(guān)。利用SuperVLAN技術(shù)，三層交換機(jī)只需為SuperVLAN分配一個(gè)IP子網(wǎng)，并為每 個(gè)用戶建立一個(gè)子VLAN，所有子VLAN可以靈活分配SuperVLAN子網(wǎng)中的IP地址，使用 SuperVLAN的缺省網(wǎng)關(guān)。每個(gè)子VLAN都是一個(gè)獨(dú)立的廣播域，保證不同用戶之間的隔離，子 VLAN之間的通信通過SuperVLAN進(jìn)行路由。三層交換機(jī)需要對(duì)subVLAN的用戶的ARP(Address Resolution Protocol，地址解 析協(xié)議)表項(xiàng)進(jìn)行創(chuàng)建、維護(hù)等管理工作。按照現(xiàn)有的ARP機(jī)制，如果三層交換機(jī)收到一個(gè)訪問網(wǎng)關(guān)地址同網(wǎng)段的地址，或 者收到網(wǎng)關(guān)地址同網(wǎng)段的地址之間的ARP請(qǐng)求，同時(shí)被請(qǐng)求的地址在網(wǎng)關(guān)三層交換機(jī)上沒 有ARP表項(xiàng)，那么網(wǎng)關(guān)三層交換機(jī)就會(huì)向所有subVLAN內(nèi)廣播一個(gè)ARP請(qǐng)求。如果三層交換機(jī)上的subVLAN比較多的話，就會(huì)嚴(yán)重占用三層交換機(jī)的CPU利用率。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種ARP表項(xiàng)的管理方法和三層交換機(jī)，以提高 CPU利用率。為解決以上技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種地址解析協(xié)議(ARP)表項(xiàng)管理方法，該 方法包括所述ARP表項(xiàng)的老化時(shí)間到來前，三層交換機(jī)在該ARP表項(xiàng)對(duì)應(yīng)的子虛擬局域網(wǎng) (Subvlan)針對(duì)該ARP表項(xiàng)廣播ARP請(qǐng)求；若所述三層交換機(jī)收到ARP響應(yīng)，則更新對(duì)應(yīng)的ARP表項(xiàng)，否則在老化時(shí)間到來時(shí) 老化對(duì)應(yīng)ARP表項(xiàng)。進(jìn)一步地，所述三層交換機(jī)周期或持續(xù)廣播所述ARP請(qǐng)求，直到收到ARP響應(yīng)或老 化時(shí)間到。進(jìn)一步地，三層交換機(jī)創(chuàng)建并維護(hù)ARP表項(xiàng)，根據(jù)已有ARP表項(xiàng)對(duì)訪問同網(wǎng)段地址 的報(bào)文或同網(wǎng)段地址之間的APR請(qǐng)求進(jìn)行處理，維護(hù)ARP表項(xiàng)包括所述ARP表項(xiàng)的老化時(shí)間到來前，三層交換機(jī)在該ARP表項(xiàng)對(duì)應(yīng)的子虛擬局域網(wǎng) (Subvlan)針對(duì)該ARP表項(xiàng)廣播ARP請(qǐng)求；
若所述三層交換機(jī)收到ARP響應(yīng)，則更新對(duì)應(yīng)的ARP表項(xiàng)，否則在老化時(shí)間到來時(shí) 老化對(duì)應(yīng)的ARP表項(xiàng)。進(jìn)一步地，所述三層交換機(jī)周期或持續(xù)廣播所述ARP請(qǐng)求，直到收到ARP響應(yīng)或老 化時(shí)間到。進(jìn)一步地，所述三層交換機(jī)根據(jù)已有ARP表項(xiàng)對(duì)訪問同網(wǎng)段地址的報(bào)文進(jìn)行處理 包括所述三層交換機(jī)接收所述報(bào)文或所述ARP請(qǐng)求；所述三層交換機(jī)查找是否有被訪問地址或所述ARP請(qǐng)求對(duì)應(yīng)的ARP表項(xiàng)，如果有， 則根據(jù)查到的ARP表項(xiàng)轉(zhuǎn)發(fā)所述報(bào)文或執(zhí)行ARP代理，否則丟棄所述報(bào)文或不進(jìn)行響應(yīng)。進(jìn)一步地，所述三層交換機(jī)根據(jù)接收的報(bào)文或ARP請(qǐng)求的源端信息創(chuàng)建ARP表項(xiàng)。為解決以上技術(shù)問題，本發(fā)明還提供一種三層交換機(jī)，所述三層交換機(jī)包括存儲(chǔ)模塊，用于存儲(chǔ)地址解析協(xié)議(ARP)表項(xiàng)；表項(xiàng)維護(hù)模塊，用于在每個(gè)ARP表項(xiàng)的老化時(shí)間到來前，在該ARP表項(xiàng)對(duì)應(yīng)的子虛 擬局域網(wǎng)(Subvlan)針對(duì)該ARP表項(xiàng)廣播ARP請(qǐng)求；以及接收ARP響應(yīng)，并根據(jù)收到ARP響 應(yīng)更新所述存儲(chǔ)模塊中對(duì)應(yīng)的ARP表項(xiàng)，還用于在老化時(shí)間到來時(shí)老化所述存儲(chǔ)模塊中的 對(duì)應(yīng)ARP表項(xiàng)。進(jìn)一步地，所述表項(xiàng)維護(hù)模塊周期或持續(xù)廣播所述ARP請(qǐng)求，直到收到ARP響應(yīng)或 老化時(shí)間到。進(jìn)一步地，所述三層交換機(jī)還包括報(bào)文請(qǐng)求處理模塊，用于根據(jù)已有ARP表項(xiàng)對(duì) 訪問同網(wǎng)段地址的報(bào)文或同網(wǎng)段地址之間的APR請(qǐng)求進(jìn)行處理。進(jìn)一步地，所述報(bào)文請(qǐng)求處理模塊包括接收子模塊，用于接收訪問同網(wǎng)段地址的報(bào)文以及同網(wǎng)段地址之間的Ara請(qǐng)求；表項(xiàng)查找子模塊，用于查找所述存儲(chǔ)模塊中是否有被訪問地址或ARP請(qǐng)求對(duì)應(yīng)的 ARP表項(xiàng)；報(bào)文處理子模塊，查到對(duì)應(yīng)ARP表項(xiàng)時(shí)，用于根據(jù)查到的ARP表項(xiàng)轉(zhuǎn)發(fā)所述報(bào)文， 否則丟棄所述報(bào)文；ARP代理子模塊，用于根據(jù)查找到的ARP表項(xiàng)進(jìn)行ARP代理，否則不進(jìn)行響應(yīng)。
本發(fā)明ARP表項(xiàng)管理方法和三層交換機(jī)，在ARP表項(xiàng)被老化前，僅在該表項(xiàng)對(duì)應(yīng)的 subVLAN中針對(duì)該ARP表項(xiàng)廣播ARP請(qǐng)求，并根據(jù)響應(yīng)進(jìn)行更新，或在老化時(shí)間到達(dá)時(shí)，將 該ARP表項(xiàng)老化(即刪除)，從而通過控制廣播域，減少CPU占用，同時(shí)保證ARP表項(xiàng)的有效 性，進(jìn)一步地，不需要在所有subVLAN中進(jìn)行ARP請(qǐng)求廣播，即可根據(jù)已有的ARP表項(xiàng)即可 對(duì)訪問同網(wǎng)段地址的報(bào)文或同網(wǎng)段地址之間的APR請(qǐng)求進(jìn)行處理。


圖1是本發(fā)明ARP表項(xiàng)管理方法的示意圖；圖2是本發(fā)明實(shí)施例ARP表項(xiàng)的維護(hù)流程示意圖；圖3是本發(fā)明實(shí)施例三層交換機(jī)對(duì)訪問同網(wǎng)段地址的報(bào)文進(jìn)行處理的流程示意 圖；圖4是本發(fā)明實(shí)施例三層交換機(jī)對(duì)同網(wǎng)段地址之間的AI3R請(qǐng)求進(jìn)行處理的流程示意圖；圖5是本發(fā)明三層交換機(jī)的模塊結(jié)構(gòu)示意圖；圖6是本發(fā)明三層交換機(jī)的另一模塊結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式如圖1所示，本發(fā)明ARP(Address Resolution Protocol，地址解析協(xié)議)表項(xiàng)管 理方法，包括步驟101 所述ARP表項(xiàng)的老化時(shí)間到來前，三層交換機(jī)在該ARP表項(xiàng)對(duì)應(yīng)的子虛 擬局域網(wǎng)(SubVLAN)針對(duì)該ARP表項(xiàng)廣播ARP請(qǐng)求；針對(duì)某個(gè)ARP表項(xiàng)進(jìn)行ARP請(qǐng)求廣播的起始時(shí)間可以靈活設(shè)置，可理解地，該起 始時(shí)間至老化時(shí)間的時(shí)間間隔Tl，需大于通常的發(fā)送ARP請(qǐng)求至接收ARP響應(yīng)的時(shí)間間隔 T2，為了保證ARP響應(yīng)的接收，可增大Tl，周期或持續(xù)廣播所述ARP請(qǐng)求，直到收到ARP響應(yīng) 或老化時(shí)間到。步驟102 若所述三層交換機(jī)收到ARP響應(yīng)，則更新對(duì)應(yīng)的ARP表項(xiàng)，否則在老化 時(shí)間到來時(shí)老化對(duì)應(yīng)的ARP表項(xiàng)。以上方案克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的三層交換機(jī)向所有subVLAN內(nèi)廣播ARP請(qǐng)求而導(dǎo) 致CPU利用率較高的問題和缺陷，在保證ARP表項(xiàng)有效性的同時(shí)，提高了 CPU利用率。在此基礎(chǔ)上，本發(fā)明還提供了另一種ARP表項(xiàng)管理方法，三層交換機(jī)創(chuàng)建并維護(hù) ARP表項(xiàng)，根據(jù)已有ARP表項(xiàng)對(duì)訪問同網(wǎng)段地址的報(bào)文或同網(wǎng)段地址之間的APR請(qǐng)求進(jìn)行處 理，維護(hù)ARP表項(xiàng)的方法如圖1所示，包括所述ARP表項(xiàng)的老化時(shí)間到來前，三層交換機(jī)在該ARP表項(xiàng)對(duì)應(yīng)的子虛擬局域網(wǎng) (SubVLAN)針對(duì)該ARP表項(xiàng)廣播ARP請(qǐng)求；若所述三層交換機(jī)收到ARP響應(yīng)，則更新對(duì)應(yīng)的ARP表項(xiàng)，否則在老化時(shí)間到來時(shí) 老化對(duì)應(yīng)的ARP表項(xiàng)。本發(fā)明不需要在所有subVLAN中進(jìn)行ARP請(qǐng)求廣播，即可根據(jù)已有的ARP表項(xiàng)即 可對(duì)訪問同網(wǎng)段地址的報(bào)文或同網(wǎng)段地址之間的Ara請(qǐng)求進(jìn)行處理，具體包括所述三層交換機(jī)接收所述報(bào)文或所述ARP請(qǐng)求；所述三層交換機(jī)查找是否有被訪問地址或所述ARP請(qǐng)求對(duì)應(yīng)的ARP表項(xiàng)，如果有， 則根據(jù)查到的ARP表項(xiàng)轉(zhuǎn)發(fā)所述報(bào)文或執(zhí)行ARP代理，否則丟棄所述報(bào)文或不進(jìn)行響應(yīng)。所述三層交換機(jī)根據(jù)接收的報(bào)文或ARP請(qǐng)求的源端信息創(chuàng)建ARP表項(xiàng)。由于以上的ARP請(qǐng)求是在存在ARP表項(xiàng)情況下發(fā)生的，所以這個(gè)ARP請(qǐng)求不會(huì)在 所有subVLAN內(nèi)廣播，而是在表項(xiàng)對(duì)應(yīng)的subVLAN里廣播。ARP老化機(jī)制的優(yōu)化，保證三層網(wǎng)關(guān)交換機(jī)所聯(lián)用戶在線時(shí)，ARP表項(xiàng)時(shí)一直存在 的。也就是說，如果沒有一個(gè)IP地址對(duì)應(yīng)的ARP表項(xiàng)，該IP地址的用戶實(shí)際上也不在線了。同時(shí)，本發(fā)明還提供一種優(yōu)化的網(wǎng)關(guān)三層交換機(jī)ARP處理機(jī)制。如果三層交換機(jī)收到一個(gè)訪問網(wǎng)關(guān)地址同網(wǎng)段的地址，按照上面優(yōu)化的ARP老化 機(jī)制，該地址存在則正常轉(zhuǎn)發(fā)，不存在則該地址實(shí)際不在線了，就將訪問報(bào)文丟棄。如果作為網(wǎng)關(guān)的三層交換機(jī)收到同網(wǎng)段的地址之間的ARP請(qǐng)求，該地址存在則網(wǎng) 關(guān)交換機(jī)進(jìn)行ARP代理，不存在則不進(jìn)行任何響應(yīng)。
本發(fā)明利用優(yōu)化的ARP老化機(jī)制和ARP處理機(jī)制，避免了向所有subVLAN內(nèi)廣播 ARP請(qǐng)求，從而避免網(wǎng)關(guān)三層交換機(jī)的CPU因此而占用率高的情況。下面結(jié)合附圖對(duì)技術(shù)方案的實(shí)施作進(jìn)一步的詳細(xì)描述實(shí)施例一下表是三層交換機(jī)的ARP表項(xiàng)的示例
權(quán)利要求
一種地址解析協(xié)議(ARP)表項(xiàng)管理方法，其特征在于，該方法包括所述ARP表項(xiàng)的老化時(shí)間到來前，三層交換機(jī)在該ARP表項(xiàng)對(duì)應(yīng)的子虛擬局域網(wǎng)(Subvlan)針對(duì)該ARP表項(xiàng)廣播ARP請(qǐng)求；若所述三層交換機(jī)收到ARP響應(yīng)，則更新對(duì)應(yīng)的ARP表項(xiàng)，否則在老化時(shí)間到來時(shí)老化對(duì)應(yīng)ARP表項(xiàng)。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述三層交換機(jī)周期或持續(xù)廣播所述ARP 請(qǐng)求，直到收到ARP響應(yīng)或老化時(shí)間到。
3.—種地址解析協(xié)議(ARP)表項(xiàng)管理方法，其特征在于，三層交換機(jī)創(chuàng)建并維護(hù)ARP表 項(xiàng)，根據(jù)已有ARP表項(xiàng)對(duì)訪問同網(wǎng)段地址的報(bào)文或同網(wǎng)段地址之間的APR請(qǐng)求進(jìn)行處理，維 護(hù)ARP表項(xiàng)包括所述ARP表項(xiàng)的老化時(shí)間到來前，三層交換機(jī)在該ARP表項(xiàng)對(duì)應(yīng)的子虛擬局域網(wǎng) (Subvlan)針對(duì)該ARP表項(xiàng)廣播ARP請(qǐng)求；若所述三層交換機(jī)收到ARP響應(yīng)，則更新對(duì)應(yīng)的ARP表項(xiàng)，否則在老化時(shí)間到來時(shí)老化 對(duì)應(yīng)的ARP表項(xiàng)。
4.如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于所述三層交換機(jī)周期或持續(xù)廣播所述ARP 請(qǐng)求，直到收到ARP響應(yīng)或老化時(shí)間到。
5.如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述三層交換機(jī)根據(jù)已有ARP表項(xiàng)對(duì)訪問同 網(wǎng)段地址的報(bào)文進(jìn)行處理包括所述三層交換機(jī)接收所述報(bào)文或所述ARP請(qǐng)求；所述三層交換機(jī)查找是否有被訪問地址或所述ARP請(qǐng)求對(duì)應(yīng)的ARP表項(xiàng)，如果有，則根 據(jù)查到的ARP表項(xiàng)轉(zhuǎn)發(fā)所述報(bào)文或執(zhí)行ARP代理，否則丟棄所述報(bào)文或不進(jìn)行響應(yīng)。
6.如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于所述三層交換機(jī)根據(jù)接收的報(bào)文或ARP請(qǐng) 求的源端信息創(chuàng)建ARP表項(xiàng)。
7.—種三層交換機(jī)，其特征在于，所述三層交換機(jī)包括存儲(chǔ)模塊，用于存儲(chǔ)地址解析協(xié)議(ARP)表項(xiàng)；表項(xiàng)維護(hù)模塊，用于在每個(gè)ARP表項(xiàng)的老化時(shí)間到來前，在該ARP表項(xiàng)對(duì)應(yīng)的子虛擬局 域網(wǎng)(Subvlan)針對(duì)該ARP表項(xiàng)廣播ARP請(qǐng)求；以及接收ARP響應(yīng)，并根據(jù)收到ARP響應(yīng)更 新所述存儲(chǔ)模塊中對(duì)應(yīng)的ARP表項(xiàng)，還用于在老化時(shí)間到來時(shí)老化所述存儲(chǔ)模塊中的對(duì)應(yīng) ARP表項(xiàng)。
8.如權(quán)利要求7所述的三層交換機(jī)，其特征在于所述表項(xiàng)維護(hù)模塊周期或持續(xù)廣播 所述ARP請(qǐng)求，直到收到ARP響應(yīng)或老化時(shí)間到。
9.如權(quán)利要求7所述的三層交換機(jī)，其特征在于，所述三層交換機(jī)還包括報(bào)文請(qǐng)求處 理模塊，用于根據(jù)已有ARP表項(xiàng)對(duì)訪問同網(wǎng)段地址的報(bào)文或同網(wǎng)段地址之間的APR請(qǐng)求進(jìn) 行處理。
10.如權(quán)利要求9所述的三層交換機(jī)，其特征在于，所述報(bào)文請(qǐng)求處理模塊包括接收子模塊，用于接收訪問同網(wǎng)段地址的報(bào)文以及同網(wǎng)段地址之間的APR請(qǐng)求；表項(xiàng)查找子模塊，用于查找所述存儲(chǔ)模塊中是否有被訪問地址或ARP請(qǐng)求對(duì)應(yīng)的ARP 表項(xiàng)；報(bào)文處理子模塊，查到對(duì)應(yīng)ARP表項(xiàng)時(shí)，用于根據(jù)查到的ARP表項(xiàng)轉(zhuǎn)發(fā)所述報(bào)文，否則丟棄所述報(bào)文；ARP代理子模塊，用于根據(jù)查找到的ARP表項(xiàng)進(jìn)行ARP代理，否則不進(jìn)行響應(yīng)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種ARP表項(xiàng)的管理方法和三層交換機(jī)。該方法包括所述ARP表項(xiàng)的老化時(shí)間到來前，三層交換機(jī)在該ARP表項(xiàng)對(duì)應(yīng)的子虛擬局域網(wǎng)(Subvlan)針對(duì)該ARP表項(xiàng)廣播ARP請(qǐng)求；若所述三層交換機(jī)收到ARP響應(yīng)，則更新對(duì)應(yīng)的ARP表項(xiàng)，否則在老化時(shí)間到來時(shí)老化對(duì)應(yīng)ARP表項(xiàng)。本發(fā)明ARP表項(xiàng)的管理方法和三層交換機(jī)可以提高CPU利用率。
文檔編號(hào)H04L29/06GK101980488SQ20101052038
公開日2011年2月23日 申請(qǐng)日期2010年10月22日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月22日
發(fā)明者潘文斌 申請(qǐng)人:中興通訊股份有限公司