Arp表項更新方法以及裝置的制造方法
【專利摘要】本發明提供一種ARP表項更新方法以及裝置，其中該方法包括：當所述網絡設備的端口狀態發生變化時，獲取狀態發生變化的端口的虛擬局域網標識Vlan ID；在ARP表項中查找與所述VlanID對應的ARP信息；根據所述ARP信息生成ARP請求報文，并廣播；若接收到回應報文，根據所述網絡設備上接收所述回應報文的端口對所述ARP表項進行更新。本發明可及時對網絡設備保存的ARP表項進行更新，進而保證了設備間的正常通信。
【專利說明】
ARP表項更新方法以及裝置
技術領域
[0001] 本發明涉及通信技術領域，尤其涉及一種ARP (Address Resolution Protocol，地 址解析協議）表項更新方法以及裝置。
【背景技術】
[0002] 隨著網絡所承載業務的日益復雜，網絡設備的鄰居設備的變動也變得更為頻繁， ARP表項的靈活更新，已變為保證網絡業務正常處理的新的前提。
[0003] 現有技術中，網絡設備在接收到ARP報文后，網絡設備的應用程序會對接收到的 ARP報文進行分析以進行ARP學習并相應的更新ARP表項。對于后續接收到的數據報文，若 在ARP表項中查找到與目的IP地址對應的信息，確定已進行了 ARP學習，則按照一定的規 則對該數據報文進行封裝后，從對應的接口轉發出去。
[0004] 然而，當已學習到ARP表項中的某個網絡設備發生變化（例如，網絡設備接口狀態 由關閉Down變為開啟Up)時，如果不及時準確的更新ARP表項，在后續轉發數據報文時，則 會出現報文丟包等情況，進而降低設備轉發性能。
【發明內容】
[0005] 針對現有技術的缺陷，本發明提供了一種ARP表項更新方法以及裝置。
[0006] 本發明提供一種ARP表項更新方法，其中該方法包括：
[0007] 本發明提供一種地址解析協議ARP表項更新方法，應用于網絡設備，其中該方法 包括：
[0008] 當所述網絡設備的端口狀態發生變化時，獲取狀態發生變化的端口的虛擬局域網 標識 Vlan ID ;
[0009] 在ARP表項中查找與所述VlanID對應的ARP信息；
[0010] 根據所述ARP信息生成ARP請求報文，并廣播，其中，所述ARP請求報文的目的IP 地址為所述ARP信息中的目的IP地址，目的MAC地址為廣播MAC地址，源IP地址為所述端 口的IP地址，源MAC地址為所述端口的MAC地址；
[0011] 若接收到回應報文，根據所述網絡設備上接收所述回應報文的端口對所述ARP表 項進行更新。
[0012] 本發明還提供一種ARP表項更新裝置，應用于網絡設備，所述裝置包括：
[0013] 獲取單元，用于當所述網絡設備的端口狀態發生變化時，獲取狀態發生變化的端 口的 Vlan ID ;
[0014] 查找單元，用于在ARP表項中查找與所述VlanID對應的ARP信息；
[0015] 廣播單元，用于根據所述ARP信息生成ARP請求報文，并廣播，其中，所述ARP請求 報文的目的IP地址為所述ARP信息中的目的IP地址，目的MAC地址為廣播MAC地址，源IP 地址為所述端口的IP地址，源MAC地址為所述端口的MAC地址；
[0016] 更新單元，用于在接收到回應報文后，根據所述網絡設備上接收所述回應報文的 端口對所述ARP表項進行更新。
[0017] 本發明提供的ARP表項更新方法以及裝置，當網絡設備的端口狀態發生變化時， 在ARP表項中查找與端口的Vlan ID對應的ARP信息，并根據ARP信息生成ARP請求報文 并廣播，在接收到回應報文后，根據網絡設備上接收回應報文的端口對ARP表項進行更新。 由此可見，本發明可及時對網絡設備保存的ARP表項進行更新，進而保證了設備間的正常 通信。
【附圖說明】
[0018] 圖1是本發明實施例現有技術中ARP表項更新布局示意圖；
[0019] 圖2是本發明實施例中一種ARP表項更新方法流程示意圖；
[0020] 圖3是本發明實施例中一種ARP表項更新裝置的邏輯結構示意圖；
[0021] 圖4是本發明實施例中ARP表項更新裝置所在網絡設備的硬件架構示意圖。
【具體實施方式】
[0022] 為使本申請的目的，技術方案及優點更加清楚明白，以下參照附圖對本申請方案 做進一步的詳細說明。
[0023] 圖1為本發明實施例提供的ARP表項更新方法所應用的組網環境示意圖。包括多 個網絡設備（例如，設備A以及設備B)，各個網絡設備上具有多個端口，例如設備A上包括 端口 Portl以及Port2。其中Portl可與Port3進行通信連接，Port2可與Port4進行通 信連接。該應用場景中設備B的Port3以及Port4分別使用不同的網卡，具有相同的IP地 址，且設有優先級，例如，P〇rt3的優先級高于Port4的優先級，設備B可以通過優先級高的 Port3與外部設備進行通信。
[0024] 現有技術中，當設備A的Portl以及Port2均為Up時，該設備A上保存的ARP表 項可以為：
[0025]
[0026] 表 1
[0027] 由于設備B僅可以通過優先級高的Port3與外部設備進行通信，因此，設備A上不 會保存有與P〇rt4連接的Port2的ARP表項。
[0028] 在設備A的Portl由Up變為Down時，該設備A上保存的ARP表項可以被更改為：
[0029]
[0030] 表 2
[0031] 然而，當Portl由Down變為Up時，若不能及時的更新ARP表項，在接收到發往設 備B的流量時，設備A則會通過Port2轉發出去，但是由于設備B上與Port2連接的Port4 為優先級低，并無法與外部設備進行通信，因此，發往設備B的報文則會被丟包，進而導致 通?目失敗。
[0032] 為了解決現有技術中存在的問題，本發明提供了一種ARP表項更新方法以及裝 置。
[0033] 請參考圖2,為本發明提供的ARP表項更新方法的處理流程示意圖，該ARP表項更 新方法可應用于網絡設備，該網絡設備可以是各種網絡安全設備，例如，交換機、防火墻等 設備，該ARP表項更新方法包括以下步驟：
[0034] 步驟201，當所述網絡設備的端口狀態發生變化時，獲取狀態發生變化的端口的 Vlan ID ；
[0035] 實際應用中，當網絡設備上狀態為Down的端口（即關閉狀態端口）切換為Up時， 通常會需要一定的時間以使網絡設備的各個模塊對該狀態切換為Up的端口進行配置，此 時的端口并沒有真正的Up起來，因此，本發明在檢測到端口由Down切換為Up時，通過設 置定時器的方式給該接口預留一定的時間，來使該端口真正的變為可以用于鏈路通信的Up 狀態。
[0036] 具體地，在網絡設備的端口狀態由Down切換為Up時，可以首先啟動定時器，該定 時器預先設置有定時時長，該定時時長可以根據該端口的端口類型，或者根據對端口進行 配置的時長來設置，例如，本發明可以將該定時時長設置為l〇ms。
[0037] 接著，獲取該狀態發生變化的端口的端口類型。
[0038] 網絡設備各接口的內核均保存有端口信息庫，該端口信息庫中保存有該端口的端 口類型等信息，在確定網絡設備的端口狀態由Down切換為Up時，從該端口信息庫中獲取該 端口的端口類型。
[0039] 其中，該端口類型分為二層端口以及三層端口，二層端口又包括二層物理口、二層 聚合口以及二層虛擬口等。
[0040] 在獲取到該端口的端口類型后，若該端口類型為二層端口，且是物理口或聚合口 時，即：該端口為二層物理口或二層聚合口，可以進一步獲取該端口所屬的Vlan。
[0041] 上述端口信息庫中還保存有端口所屬的Vlan (Virtual Local Area Network，虛 擬局域網）的VlanID，可以從該端口信息庫中獲取該狀態發生變化的端口所屬的VlanID。 之后，將該端口的VlanID保存至位圖中，以備后續使用。
[0042] 由于端口可以分屬于多個Vlan中，因此各端口也可以具有對應的多個VlanID。在 具有多個VlanID時，可以將該多個VlanID均保存至該位圖中。
[0043] 檢查當前是否到達了定時器的定時時長，若未到達，則等待定時器到達定時時長 后，執行步驟202,若已到達，則執行步驟202。
[0044] 步驟202,在ARP表項中查找與所述VlanID對應的ARP信息；
[0045] 本步驟中，可以遍歷該網絡設備的ARP表項，依次將所述ARP表項中的VlanID與 位圖中保存的VlanID進行匹配，若ARP表項中的VlanID與位圖中保存的任一 VlanID匹 配，說明該ARP表項的內容需要更新，并獲取與位圖中保存的任一 VlanID匹配的ARP表項 中ARP信息。
[0046] 其中，該ARP信息除了包括端口號、VlanID外，還包括對應的目的IP地址。
[0047] 步驟203,根據所述ARP信息生成ARP請求報文，并廣播，其中，所述ARP請求報文 的目的IP地址為所述ARP信息中的目的IP地址，目的MAC (Media Access Control，媒體訪 問控制）地址為廣播MAC地址，源IP地址為所述端口的IP地址，源MAC地址為所述端口的 MAC地址；
[0048] 在獲取對應的ARP信息后，可以根據該ARP信息生成ARP請求報文，即：將ARP信 息中對應的目的IP地址作為該ARP請求報文的目的IP地址，將ARP請求報文目的MAC地 址設為廣播MAC地址（全F)，源IP地址設為該狀態發生變化的端口的IP地址，源MAC地址 設為該狀態發生變化的端口的MAC地址。
[0049] 通常情況下，各端口可能會被配置多個IP地址，在發生變化的端口具有多個IP地 址時，可以將所述多個IP地址中與所述目的IP地址為同一個網段的IP地址作為該ARP報 文的源IP地址。
[0050] 之后，將該ARP請求報文在與該ARP信息中VlanID對應的Vlan中廣播。
[0051] 步驟204,若接收到回應報文，根據所述網絡設備上接收所述回應報文的端口對所 述ARP表項進行更新。
[0052] 在網絡設備對ARP請求報文進行廣播后，若接收到單播的回應報文，且該回應報 文的源IP地址為上述ARP信息中對應的目的IP地址，則獲取該回應報文中的源MAC地址， 并根據該源MAC地址以及網絡設備上接收該回應報文的端口更新ARP表項中對應的ARP信 息。
[0053] 這樣一來，原來狀態為Down的端口在切換為Up后，即可以及時的更新自身的ARP 表項，以使后續轉發數據報文時，可以根據更新后的ARP信息對該數據報文進行轉發，進而 避免了在端口 Down時，因刪除了對應的ARP信息，而在后續轉發中因ARP表項無對應的ARP 信息而造成的報文丟包等情況的發生。
[0054] 以下結合圖1所示的應用場景對本發明進行進一步地舉例說明。
[0055] 假設，Portl 的 IP 地址為 Portl-IP，Portl 的 MAC 地址為 Portl-MAC，獲取的 Portl 的VlanID為Vlanl，當設備A的Portl由Down切換為Up時，根據Vlanl在設備A的ARP表 項（表2)中查找對應的ARP信息，之后，根據查找到的ARP信息（目的IP地址為設備B-IP) 以及Portl自身的信息，生成目的IP地址為設備B-IP、目的MAC地址為廣播MAC地址（全 F)、源IP地址為Portl-IP，源MAC地址為Portl-MAC的ARP請求報文，并廣播出去。
[0056] 當設備B接收到該ARP請求報文后，則會根據優先級高的Port3D的MAC地址生成 單播的回應報文經由P〇rt3發送至Portl，Portl在接收到該回應報文后，則可以根據接收 該回應報文的端口 Portl更新ARP表項，更新后的ARP表項可以是：
[0057]
[0058] 表 3
[0059] 本發明實施例示出的表1、表2以及表3僅是為進一步理解本發明的示例，并不用 于限制本發明實施例中ARP表項的具體內容。
[0060] 這樣一來，當Portl的狀態由Down變為Up時，該ARP表項也及時地進行了更新， 進而保證了設備間的正常通信。
[0061] 綜上所述，本發明提供的ARP表項更新方法，當網絡設備的端口狀態由Down變為 Up時，在ARP表項中查找與端口的Vlan ID對應的ARP信息，并根據ARP信息生成ARP請求 報文并廣播，在接收到回應報文后，根據網絡設備上接收回應報文的端口對ARP表項進行 更新。由此可見，本發明可及時對網絡設備保存的ARP表項進行更新，進而保證了設備間的 正常通信。
[0062] 本發明還提供一種ARP表項更新裝置，圖3為該ARP表項更新裝置的結構示意圖， 該裝置可以應用于網絡設備，該ARP表項更新裝置可以包括，其中：
[0063] 獲取單元301，用于當所述網絡設備的端口狀態發生變化時，獲取狀態發生變化的 端口的 Vlan ID ;
[0064] 查找單元302,用于在ARP表項中查找與所述VlanID對應的ARP信息；
[0065] 廣播單元303,用于根據所述ARP信息生成ARP請求報文，并廣播，其中，所述ARP 請求報文的目的IP地址為所述ARP信息中的目的IP地址，目的MAC地址為廣播MAC地址， 源IP地址為所述端口的IP地址，源MAC地址為所述端口的MAC地址；
[0066] 更新單元304,用于在接收到回應報文后，根據所述網絡設備上接收所述回應報文 的端口對所述ARP表項進行更新。
[0067] 進一步地，所述裝置還包括定時單元305,用于：當所述網絡設備的端口狀態發生 變化之后，啟動定時器；在到達定時器的定時時長時，執行所述在ARP表項中查找與所述 VlanID對應的ARP信息。
[0068] 進一步地，所述裝置還包括檢查單元306,用于當所述網絡設備的端口狀態發生變 化之后，檢查發生變化的端口是否為二層物理端口或二層聚合端口；若是，執行所述獲取狀 態發生變化的端口的Vlan ID。
[0069] 進一步地，所述裝置包括保存單元307,用于在獲取狀態發生變化的所述端口的 Vlan ID之后，將所述Vlan ID保存至位圖中；所述查找單元302具體用于依次將所述ARP 表項中的VlanID與所述位圖中保存的VlanID進行匹配，若匹配，獲取ARP表項中與位圖中 保存的VlanID對應的ARP信息。
[0070] 進一步地，所述廣播單元303具體用于若發生變化的端口具有多個IP地址，將所 述多個IP地址中與所述目的IP地址為同一個網段的IP地址作為所述ARP報文的源IP地 址。
[0071] 本發明應用于網絡設備的ARP表項更新裝置在具體的處理流程中可以與上述ARP 表項更新方法的處理流程一致，在此不再贅述。
[0072] 上述裝置可以通過軟件實現，也可以通過硬件實現，本發明ARP表項更新裝置所 在網絡設備的硬件架構示意圖均可參考圖4所示，其基本硬件環境包括中央處理器CPU、轉 發芯片、存儲器以及其他硬件，其中存儲器件中包括機器可讀指令，CPU讀取并執行機器可 讀指令執行圖3中各單元的功能。
[0073] 從以上各種方法和裝置的實施方式中可以看出，本發明實施例提供的ARP表項更 新方法以及裝置，可及時對網絡設備保存的ARP表項進行更新，進而保證了設備間的正常 通信。
[0074] 以上所述僅為本發明的較佳實施例而已，并不用以限制本發明，凡在本發明的精 神和原則之內，所做的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明保護的范圍之內。
【主權項】
1. 一種地址解析協議ARP表項更新方法，應用于網絡設備，其特征在于，所述方法包 括： 當所述網絡設備的端口狀態發生變化時，獲取狀態發生變化的端口的虛擬局域網標識 Vlan ID ； 在ARP表項中查找與所述VlanID對應的ARP信息； 根據所述ARP信息生成ARP請求報文，并廣播，其中，所述ARP請求報文的目的IP地址 為所述ARP信息中的目的IP地址，目的MAC地址為廣播MAC地址，源IP地址為所述端口的 IP地址，源MAC地址為所述端口的MAC地址； 若接收到回應報文，根據所述網絡設備上接收所述回應報文的端口對所述ARP表項進 行更新。2. 如權利要求1所述的方法，其特征在于，當所述網絡設備的端口狀態發生變化之后， 所述方法還包括： 啟動定時器； 在到達定時器的定時時長時，執行所述在ARP表項中查找與所述VlanID對應的ARP信 息。3. 如權利要求1或2所述的方法，其特征在于，當所述網絡設備的端口狀態發生變化之 后，所述方法還包括： 檢查發生變化的端口是否為二層物理端口或二層聚合端口； 若是，執行所述獲取狀態發生變化的端口的Vlan ID。4. 如權利要求1所述的方法，其特征在于，在獲取狀態發生變化的所述端口的Vlan ID 之后，所述方法包括： 將所述Vlan ID保存至位圖中； 在ARP表項中查找與所述VlanID對應的ARP信息具體包括： 依次將所述ARP表項中的VlanID與所述位圖中保存的VlanID進行匹配，若匹配，獲取 ARP表項中與位圖中保存的VlanID對應的ARP信息。5. 如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法包括： 若發生變化的端口具有多個IP地址，將所述多個IP地址中與所述目的IP地址為同一 個網段的IP地址作為所述ARP報文的源IP地址。6. -種ARP表項更新裝置，應用于網絡設備，其特征在于，所述裝置包括： 獲取單元，用于當所述網絡設備的端口狀態發生變化時，獲取狀態發生變化的端口的 Vlan ID ； 查找單元，用于在ARP表項中查找與所述VlanID對應的ARP信息； 廣播單元，用于根據所述ARP信息生成ARP請求報文，并廣播，其中，所述ARP請求報文 的目的IP地址為所述ARP信息中的目的IP地址，目的MAC地址為廣播MAC地址，源IP地 址為所述端口的IP地址，源MAC地址為所述端口的MAC地址； 更新單元，用于在接收到回應報文后，根據所述網絡設備上接收所述回應報文的端口 對所述ARP表項進行更新。7. 如權利要求6所述的裝置，其特征在于，所述裝置還包括定時單元，用于： 當所述網絡設備的端口狀態發生變化之后，啟動定時器； 在到達定時器的定時時長時，執行所述在ARP表項中查找與所述VlanID對應的ARP信 息。8. 如權利要求6或7所述的裝置，其特征在于，所述裝置還包括檢查單元，用于： 當所述網絡設備的端口狀態發生變化之后，檢查發生變化的端口是否為二層物理端口 或二層聚合端口； 若是，執行所述獲取狀態發生變化的端口的Vlan ID。9. 如權利要求6所述的裝置，其特征在于，所述裝置包括： 保存單元，用于在獲取狀態發生變化的所述端口的Vlan ID之后，將所述Vlan ID保存 至位圖中； 所述查找單元具體用于： 依次將所述ARP表項中的VlanID與所述位圖中保存的VlanID進行匹配，若匹配，獲取 ARP表項中與位圖中保存的VlanID對應的ARP信息。10. 如權利要求6所述的裝置，其特征在于，所述廣播單元具體用于： 若發生變化的端口具有多個IP地址，將所述多個IP地址中與所述目的IP地址為同一 個網段的IP地址作為所述ARP報文的源IP地址。
【文檔編號】H04L12/751GK105991795SQ201510467496
【公開日】2016年10月5日
【申請日】2015年7月31日
【發明人】劉成乾
【申請人】杭州迪普科技有限公司