[發(fā)明專利]從終端的原始MAC地址到唯一的本地管理虛擬MAC地址的映射

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200580050915.2
• 申請日: 2005-06-30
• 公開（公告）號: CN101213817A
• 公開（公告）日: 2008-07-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: T·卡格紐斯
• 申請（專利權(quán)）人: 艾利森電話股份有限公司
• 主分類號: H04L29/12
• 分類號: H04L29/12;H04L12/28
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 曾祥夌;張志醒

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及數(shù)字通信系統(tǒng)，尤其涉及包括基于以太網(wǎng)的接入網(wǎng)的系統(tǒng)，并涉及用于管理MAC地址的系統(tǒng)、裝置和方法，以用于無線終端通過無線接入節(jié)點(diǎn)的寬帶接入。

背景技術(shù)

以太網(wǎng)是基于分組的數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議，其最初用于LAN(局域網(wǎng))，但是現(xiàn)在越來越多地被用于公共寬帶接入網(wǎng)并列入了標(biāo)準(zhǔn)IEEE802.3。根據(jù)該協(xié)議，數(shù)據(jù)用以太網(wǎng)幀(Ethernet?frame)的形式傳送。典型的以太網(wǎng)幀10的格式如圖1所示。在各幀中，前64比特只用于同步，包括56比特的前同步碼(preamble)11和8比特的幀起始分隔符(SFD)字段12。目標(biāo)地址、源地址和長度/類型標(biāo)識符的字段13、14和1?5跟隨同步比特之后。在下一個(gè)字段16中是媒體訪問控制(MAC)客戶數(shù)據(jù)，如有必要也可以是任何附加的比特(PAD)，并且此字段可以完全地從比特長度46個(gè)八位字節(jié)變化到1500個(gè)八位字節(jié)。用于幀校驗(yàn)序列(FCS)的字段17又增加了四個(gè)八位字節(jié)。幀長通常是指從表示目標(biāo)地址的字段13(包括字段13)直到表示FCS的字段17(包括字段17)的比特?cái)?shù)，因此可以在64和1518個(gè)八位字節(jié)之間變化，不包括擴(kuò)展字段18。對于虛擬局域網(wǎng)(VLAN)標(biāo)簽幀(tagged?frame)，四個(gè)附加八位字節(jié)19的比特插入在源地址用的字段14之后。

在使用以太網(wǎng)的傳統(tǒng)LAN中，連接到LAN中的每個(gè)終端都具有層2MAC地址，它由以太網(wǎng)板卡(Ethernet?board)本身設(shè)定或由該終端的用戶設(shè)定。此地址用來在向終端轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)的標(biāo)識該終端。在基于以太網(wǎng)的接入網(wǎng)中，MAC地址必須是接入網(wǎng)域內(nèi)唯一的。在以太網(wǎng)幀的地址字段13、14中，分別給出(一個(gè)或多個(gè))目標(biāo)終端和源終端的MAC地址。

在圖2中示出了六個(gè)八位字節(jié)的格式，以作為這種MAC地址的示例。該示例的格式用于全球管理的、由IEEE標(biāo)準(zhǔn)802-1990定義的完全MAC地址的特例，這種MAC是全球范圍內(nèi)唯一的。前三個(gè)八位字節(jié)，即八位字節(jié)序號1-3形成了機(jī)構(gòu)唯一標(biāo)識符(OUI)用的字段20，第一個(gè)八位字節(jié)的第8比特除外。每個(gè)OUI都僅限于單一獨(dú)立組織、制造商或賣主并且由其擁有，它們負(fù)責(zé)確保其生產(chǎn)或提供的設(shè)備(如網(wǎng)絡(luò)板卡)的MAC地址的唯一性。每個(gè)這種組織、制造商或賣主為每個(gè)這種設(shè)備指定設(shè)備唯一的MAC地址，其僅限于相應(yīng)設(shè)備且是相應(yīng)設(shè)備專用的，并且位于字段21中，即整個(gè)地址字段的三個(gè)剩余八位字節(jié)No4-6。在OUI用的字段20內(nèi)，在其第一個(gè)八位字節(jié)中，第7比特是一個(gè)子字段22，在其中標(biāo)識該地址是否是全球管理的還是本地管理的地址。此字段中的零(0)表示全球管理的地址，而1則表示本地管理的地址。同一八位字節(jié)的第8比特作為字段23而保留，其中用來表示該地址是單一地址還是組地址。字段23中的零(0)表示單一地址，即單播地址，而1則表示組地址，即組播地址。旨在用于以太網(wǎng)絡(luò)中的設(shè)備或裝置的全球管理的MAC地址通常存貯于設(shè)備或裝置的選定的只讀或非易失性的存儲器中，例如一些設(shè)備驅(qū)動器可以對其進(jìn)行訪問。

在連接到以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)時(shí)，通常用戶(即終端的用戶)能夠容易地自己改變其使用的終端的MAC地址。因此，實(shí)際使用的MAC地址可與上述討論的終端的全球管理MAC地址有所不同。這種情況的一個(gè)結(jié)果是，在網(wǎng)絡(luò)中多個(gè)裝置可能會具有相同的MAC地址，這可以是有意造成的(MAC地址欺騙)，或偶然造成的。因此，實(shí)際上終端的MAC地址通常并不能用來識別終端所屬的用戶。

為了應(yīng)對這個(gè)問題，可以使用被稱為虛擬MAC(VMAC)地址的功能，其中各終端的MAC地址在接入節(jié)點(diǎn)中被映射為唯一的、本地形成的MAC地址，被稱為終端的VMAC地址，這種VMAC地址不僅能標(biāo)識終端還能標(biāo)識終端當(dāng)前直接連接到的接入節(jié)點(diǎn)。