[發明專利]一種地址解析協議表的管理裝置及管理方法

有效

• 申請號: 201210528083.2
• 申請日: 2012-12-11
• 公開（公告）號: CN103023793A
• 公開（公告）日: 2013-04-03
• 發明（設計）人: 楊彥波;匡可;顧華德;董志兵
• 申請（專利權）人: 烽火通信科技股份有限公司
• 主分類號: H04L12/773
• 分類號: H04L12/773;H04L12/947
• 代理公司: 北京捷誠信通專利事務所(普通合伙) 11221
• 代理人: 魏殿紳;龐炳良

技術領域

本發明涉及IP網絡通信領域中路由器或三層交換機的ARP（Address?Resolution?Protocol，地址解析協議）表處理，具體來講是一種地址解析協議表的管理裝置及管理方法。

背景技術

IP數據包根據網絡層地址進行尋址轉發，但需承載于相應的數據鏈路層，IP協議層將數據包連同目的網絡設備的IP地址發送給本地網絡接口，本地網絡接口根據目的網絡設備的IP地址，確定鏈路層地址，將IP包封裝在相應的鏈路層協議中進行發送。網絡設備的IP地址和鏈路地址的對應關系可靜態配置或動態獲取。

在以太網中，可采用ARP協議自動獲取IP地址和以太網鏈路層地址（以下簡稱為MAC（Media?Access?Control）地址）的對應關系。ARP協議中，存儲IP地址和MAC地址對應關系的表被稱為地址解析表(以下簡稱為ARP表)，每一個這樣的對應關系被稱為ARP表的一個條目。被轉發的IP數據包根據目的網絡的IP地址信息在ARP表中進行查找，如果有匹配條目，則將得到的MAC地址作為此IP包的以太網層目的MAC地址；如果無匹配條目，則觸發ARP過程，去獲取所需的MAC地址。

由于網絡存在各種變化，所以ARP表中的條目不是總能及時的反映當前網絡情況，為了進行正常的通信，ARP表項需要進行更新：刪除實際網絡中已經不存在的條目，添加實際網絡中新出現的條目。刪除ARP表中不存在的條目的過程也稱為ARP表的老化，ARP表的老化原理為：（1）根據告警信息，對相關條目啟動ARP過程進行確認，根據ARP包信息更新ARP表。（2）執行后臺老化過程，定期的查看每個條目，如果在特定時間內（以下稱為老化時間）某條目沒有被更新，則可以刪除掉對應條目，或觸發ARP過程；也可根據收到的數據幀的源IP地址和源MAC地址對查找ARP表進行刷新。

目前ARP表的老化大多都是由軟件按照上述方法進行處理的，但是存在的缺點是：老化依賴于ARP協議過程，占用了寶貴的CPU處理時間；在ARP條目數較多或要求的老化時間精度較高時，ARP包的數量會增多，會占用網絡帶寬。

發明內容

針對現有技術中存在的缺陷，本發明目的在于提供一種地址解析協議表的管理裝置及管理方法，根據轉發的數據幀進行ARP_MAC表的刷新，并提供老化過程，大大減輕對ARP協議過程的依賴；同時不過多的占用CPU的處理時間和網絡帶寬。

為達到以上目的，本發明提供一種地址解析協議表的管理裝置，包括：轉發查找模塊、檢查模塊、處理模塊、定時器和CPU，轉發查找模塊、檢查模塊均與處理模塊相連，處理模塊又分別連接定時器和CPU；CPU對處理模塊進行配置管理，數據包同時輸入至轉發查找模塊和檢查模塊，轉發查找模塊和檢查模塊都向處理模塊傳遞信息，檢查模塊包含反向路徑過濾檢查數據庫，反向路徑過濾檢查數據包，產生刷新請求輸入到處理模塊，處理模塊包含一個ARP_MAC表，處理模塊通過接收的信息對APR_MAC表進行操作，還通過輸出接口輸出轉發查找模塊發來的數據轉發信息，所述定時器定時通知處理模塊超時信息。

在上述技術方案的基礎上，所述數據包通過輸入IP數據包接口分別輸入至轉發查找模塊和檢查模塊；輸入IP數據包接口包含數據包的源IP地址、目的IP地址、輸入接口信息。

在上述技術方案的基礎上，所述轉發查找模塊通過添加目的以太網鏈路層地址請求接口，向處理模塊傳遞信息；轉發查找模塊包含轉發數據庫，查找數據包的目的IP地址，并通過處理模塊輸出數據轉發信息，轉發查找模塊輸出的信息包含添加目的地址解析協議請求、APR_MAC表的索引。

在上述技術方案的基礎上，所述檢查模塊反向路徑過濾檢查數據包的源IP地址和輸入接口，產生刷新請求和與刷新請求對應的APR_MAC表的索引信息，通過刷新請求接口輸入到處理模塊。

在上述技術方案的基礎上，所述APR_MAC表中每個條目都具有老化指示信息和轉發指示信息，老化指示信息的狀態為新鮮、比較新鮮、要被老化或已老化，轉發指示信息包括：轉發到CPU、轉發到其它端口、丟棄。

在上述技術方案的基礎上，所述CPU監測老化指示信息，通過CPU控制接口對處理模塊進行管理。