CN102377669B - 发送报文的方法及交换机 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种发送报文的方法及交换机，属于计算机网络技术领域。所述方法包括：当发送报文时，根据所述报文的目的网际协议IP地址查找IP地址信息与虚拟局域网间对应关系；如果根据所述目的IP地址查找所述IP地址信息与虚拟局域网间对应关系得到所述目的IP地址所对应的虚拟局域网，向所述虚拟局域网发送所述报文，否则，向所有的虚拟局域网发送所述报文。本发明技术方案可以有效的降低无效报文的发送数量，提高在聚合VLAN场景下报文的发送性能，从而也降低了无效报文对整个虚拟局域网的影响。
Description
技术领域
本发明涉及计算机网络技术领域，特别涉及一种发送报文的方法及交换机。
背景技术
目前，通常采用三层交换机来加快VLAN(Virtual Local Area Network，虚拟局域网)网络内部的数据交换。其中，三层交换机可以作为用户的网关，实现OSI(Open SystemsInterconnection Reference Model，开放系统互联基本参考模型)网络模型中第三层数据包的高速转发。
具体地，为了实现第三层数据包的高速转发，在组建VLAN网络时，三层交换机需要配置各VLAN网络所对应的VLAN IF(虚拟局域网的逻辑端口)，并为所配置的各VLAN IF分配相应的IP(Internet Protocol，网际协议)网段，且所分配的每一个IP网段都对应保留一个IP地址作为本IP网段的广播地址。由以上描述可以知道，由于每一个VLAN网络都对应分配其相应的IP网段，且每一个IP网段都对应保留一个IP地址作为本IP网段的广播地址，那么，当VLAN个数比较多时，将会浪费大量的IP地址。
现有技术中，为了解决IP地址浪费的问题，提出了VLAN聚合技术。具体地，将多个VLAN聚合为一个聚合VLAN；之后，仅为聚合得到的聚合VLAN分配VLAN IF，并分配该VLAN IF所对应的IP网段，其中，该IP网段中保留一个IP地址作为本IP网段的广播地址。由此可以看出，经过VLAN聚合技术处理后，三层交换机仅为各VLAN网络分配一段IP网段，该IP网段中仅保留一个IP地址作为广播地址，从而有效的防止了IP地址的浪费。
在聚合VLAN中，当三层交换机需要发送报文，如ARP(Address resolution protocol，地址解析协议)请求报文给某个下挂的用户时，由于三层交换机不知道该用户的IP地址所对应的具体的VLAN，因此，三层交换机需要在所有的VLAN内复制该报文，之后，将复制得到的各报文分别发送给各VLAN网络。那么，例如，三层交换交换机为了获得所有下挂用户的ARP信息，三层交换机所需要发送的报文数为：VLAN聚合下的VLAN数×所有下挂的用户数；然而，一个用户只属于一个VLAN，因此，将有((VLAN聚合下的VLAN数-1)×所有下挂的用户数)个报文是无效的报文，这将严重影响三层交换机的处理性能，并且这些无效的报文还会给网络及网络中的其他设备带来处理负担。
发明内容
为了避免无效报文的发送，提高聚合VLAN场景下报文的发送性能，本发明实施例提供了一种报文发送的方法及交换机。所述技术方案如下：
一种发送报文的方法，应用于聚合虚拟局域网VLAN网络，所述聚合VLAN网络将多个VLAN聚合为一个聚合VLAN，仅为聚合得到的聚合VLAN分配虚拟局域网的逻辑端口VLAN IF，并分配所述VLAN IF所对应的网际协议IP网段，其中，所述IP网段中保留一个IP地址作为本IP网段的广播地址，所述方法包括：
当在所述聚合VLAN网络内发送地址解析协议ARP请求报文时，根据所述ARP请求报文内的目的IP地址查找IP地址信息与虚拟局域网间对应关系；
如果根据所述目的IP地址查找所述IP地址信息与虚拟局域网间对应关系得到所述目的IP地址所对应的虚拟局域网，向所述虚拟局域网发送所述ARP请求报文；
如果根据所述目的IP地址查找所述IP地址信息与虚拟局域网间对应关系查找不到所述目的IP地址所对应的虚拟局域网时，向所述聚合VLAN网络内所有的虚拟局域网发送所述ARP请求报文。
一种交换机，应用于聚合虚拟局域网VLAN网络，所述聚合VLAN网络将多个VLAN聚合为一个聚合VLAN，仅为聚合得到的聚合VLAN分配虚拟局域网的逻辑端口VLAN IF，并分配所述VLAN IF所对应的网际协议IP网段，其中，所述IP网段中保留一个IP地址作为本IP网段的广播地址，所述交换机包括：查找模块和发送器；
所述查找模块，用于当在所述聚合VLAN网络内发送地址解析协议ARP请求报文时，根据所述ARP请求报文内的目的IP地址查找IP地址信息与虚拟局域网间对应关系；
所述发送器，用于如果所述查找模块根据所述目的IP地址查找所述IP地址信息与虚拟局域网间对应关系得到所述目的IP地址所对应的虚拟局域网，向所述虚拟局域网发送所述ARP请求报文；如果所述查找模块根据所述目的IP地址查找所述IP地址信息与虚拟局域网间对应关系查找不到所述目的IP地址所对应的虚拟局域网时，向所述聚合VLAN网络内所有的虚拟局域网发送所述ARP请求报文。
本发明实施例中，通过根据报文的目的网际协议IP地址查找IP地址信息与虚拟局域网间对应关系，并在根据目的IP地址查找得到目的IP地址所对应的虚拟局域网时，向虚拟局域网发送报文，否则，向所有的虚拟局域网发送所述报文的技术方案的实现，可以有效的降低无效报文的发送数量，提高在聚合VLAN场景下报文的发送性能，从而也降低了无效报文对整个虚拟局域网的影响。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例1中提供的一种发送报文的方法流程图；
图2是本发明实施例2所对应的由三层交换机链接的聚合VLAN网络的组网示意图；
图3是本发明实施例2中提供的一种发送报文的方法流程图；
图4是本发明实施例2中提供的一种发送报文的方法流程图；
图5是本发明实施例2所对应的由三层交换机链接的聚合VLAN网络的组网示意图；
图6是本发明实施例2中提供的一种发送报文的方法流程图；
图7是本发明实施例2中提供的一种发送报文的方法流程图；
图8是本发明实施例3中提供的一种交换机；
图9是本发明实施例3中提供的一种交换机。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。
实施例1
参见图1，一种发送报文的方法，所述方法具体如下：
步骤101：当发送报文时，根据报文的目的网际协议IP地址查找IP地址信息与虚拟局域网间对应关系；
步骤102：如果根据目的IP地址查找IP地址信息与虚拟局域网间对应关系得到目的IP地址所对应的虚拟局域网，向虚拟局域网发送报文；
步骤103：如果查找模块根据目的IP地址查找IP地址信息与虚拟局域网间对应关系查找不到目的IP地址所对应的虚拟局域网时，向所有的虚拟局域网发送报文。
本发明实施例中，通过根据报文的目的网际协议IP地址查找IP地址信息与虚拟局域网间对应关系，并在根据目的IP地址查找得到目的IP地址所对应的虚拟局域网时，向虚拟局域网发送报文，否则，向所有的虚拟局域网发送所述报文的技术方案的实现，可以有效的降低无效报文的发送数量，提高在聚合VLAN场景下报文的发送性能，从而也降低了无效报文对整个虚拟局域网的影响。
实施例2
参见图2，为本发明实施例所对应的由三层交换机连接的聚合VLAN网络的组网示意图；图2所示的聚合VLAN网络内包括三个虚拟局域网，分别为VLAN10、VLAN20和VLAN30，即，VLAN10、VLAN20和VLAN30均加入到聚合VLAN100，聚合VLAN100对应配置有VLANIF(虚拟局域网逻辑端口)，VLAN10、VLAN20和VLAN30及聚合VLAN100分别有三层交换机2、3、5及1链接。
本发明实施例中，聚合VLAN网络的网络管理员可以为聚合VLAN网络及聚合VLAN网络内的各虚拟局域网静态配置其对应的一段或者多段IP网段，其中，聚合VLAN网络所对应的IP网段包含聚合VLAN网络内各虚拟局域网所对应的IP网段。在上述静态配置IP网段的情况下，当有用户设备加入某一个VLAN网络时，网络管理员便可以从该VLAN网络所对应的IP网段中选择一个未被占用的IP地址静态分配给该新加入的用户设备。
参见图2，网络管理员为VLAN10分配的IP网段为10.1.1.2到10.1.1.100，为VLAN20分配的IP网段分别为10.1.2.1到10.1.2.100和10.1.2.150到10.1.2.200，为VLAN30分配的IP网段为10.1.3.1到10.1.3.255，而为聚合VLAN100分配的IP网段为10.1.1.1/16。这样，当用户设备1加入VLAN10网络时，网络管理员可以从10.1.1.2到10.1.1.100中选一个IP地址，如10.1.1.5分配给用户设备1。
本发明实施例中，三层交换机可以实现OSI网络模型中第三层数据包的高速转发，其中，OSI网络模型中的第三层指网络层。聚合VLAN网络内中，三层交换机所转发的报文均一般包括源IP地址、目的IP地址及聚合VLAN网络信息等内容。当三层交换机在转发报文时，根据所转发报文中的目的IP地址将报文转发给所述目的IP地址所标识的用户设备，实现第三层数据包的高速转发。
那么，针对VLAN网络内的用户设备的IP地址是静态分配的情况，本发明实施例提供了一种发送报文的方法，该发送报文的方法适用于如图2所示的聚合VLAN网络。另外，，参见图3，具体包括如下步骤：
步骤201：三层交换机获取IP地址信息与虚拟局域网间对应关系，本发明实施例中，IP地址信息与虚拟局域网间对应关系具体为IP地址段与虚拟局域网间对应关系，该IP地址段内的IP地址具体可以是连续的IP地址；
具体地，三层交换机获取IP地址信息与虚拟局域网间对应关系包括：三层交换机配置并保存IP地址段与虚拟局域网间对应关系。
本步骤在具体实现时，三层交换机为用户提供配置接口并提供相应的配置命令，那么，用户便可以通过三层交换机所提供的配置命令来设置IP地址段与虚拟局域网间对应关系；三层交换机通过配置接口接收用户所配置的IP地址段与虚拟局域网间对应关系，并保存该用户所配置的IP地址段与虚拟局域网间对应关系；其中，这里所说的用户主要是指网络管理员。
本发明实施例中，三层交换机所保存的由用户设置的IP地址段与虚拟局域网间对应关系可以如表1所示。
表1：IP地址段与虚拟局域网间对应关系
本发明实施例中，三层交换机允许用户对其所设置的IP地址段与虚拟局域网间对应关系进行二次修改，同时，三层交换机根据用户的修改对其所保存的IP地址段与虚拟局域网间对应关系进行更新。
步骤202：三层交换机在发送报文时，根据报文的目的IP地址查找IP地址信息与虚拟局域网间对应关系；
具体地，三层交换机确定目的IP地址所属的IP地址段，并根据所确定的IP地址段查找IP地址段与虚拟局域网间对应关系。
步骤203：三层交换机判断是否根据报文的目的IP地址查找IP地址信息与虚拟局域网间对应关系查找得到目的IP地址所对应的局域网，
如果根据目的IP地址查找IP地址信息与虚拟局域网间对应关系得到目的IP地址所对应的虚拟局域网，执行步骤204；
如果根据目的IP地址查找IP地址信息与虚拟局域网间对应关系无法得到目的IP地址所对应的虚拟局域网，执行步骤205；
例如，三层交换机所转发的报文为ARP请求报文，该报文内的目的IP地址为10.1.2.180，则三层交换机根据该目的IP地址查找所存储的IP地址段与虚拟局域网间对应关系，由于该目的IP地址位于IP段10.1.2.150至10.1.2.200内，而该IP段10.1.2.150至10.1.2.200对应的虚拟局域网为VLAN20，则可知目的IP地址10.1.2.180所对应的虚拟局域网为VLAN20。
步骤204：三层交换机在查找到的虚拟局域网内发送所述报文；
步骤205：三层交换机在所有的虚拟局域网内发送所述报文；
本发明实施例中，三层交换机在发送报文之前，通过根据报文的目的网际协议IP地址查找IP地址信息与虚拟局域网间对应关系，并在根据目的IP地址查找得到目的IP地址所对应的虚拟局域网时，向虚拟局域网发送报文，否则，向所有的虚拟局域网发送所述报文的技术方案的实现，可以有效的降低三层交换机发送无效报文的数量，提高在聚合VLAN场景下报文的发送性能，从而也降低了无效报文对整个虚拟局域网的影响。
本发明实施例中，各虚拟局域网内的用户设备的IP地址除了可以由网络管理员静态分配外，还可以由三层交换机动态分配，这里，三层交换机是具备DHCP(Dynamic HostConfiguration Protocol，动态主机设置协议)功能的交换机。
具体地，三层交换机动态分配用户设备的IP地址为：
首先，聚合VLAN网络的网络管理员可以为聚合VLAN网络及聚合VLAN网络内的各虚拟局域网指定相应的一个或者多个IP地址池，其中，IP地址池内的IP地址可以是一段连续的IP地址，另外，聚合VLAN网络所对应的IP地址池内的IP地址信息包含聚合VLAN网络内各虚拟局域网所对应的IP地址池内的IP地址信息；三层交换机存储该网络管理员所配置的IP地址池与虚拟局域网间对应关系。
那么，在三层交换机已存储有网络管理员所配置的IP地址池与虚拟局域网间对应关系的情况下，用户设备向三层交换机申请IP地址，三层交换机在接收到用户设备的申请时为用户设备分配相应的IP地址；具体地，用户设备向三层交换机发送DHCP DISCOVER(发现报文)，其中，DHCP DISCOVER中包含用户设备所在虚拟局域网的信息；三层交换机在接收到DHCPDISCOVER后，根据用户设备所在虚拟局域网的信息查找IP地址池与虚拟局域网间对应关系，得到用户设备所在虚拟局域网对应的IP地址池，从查找到的IP地址池内选择一个未被占用的IP地址给该用户设备；之后，三层交换机向用户设备返回DHCP DISCOVER的响应报文DHCPOFFER(提供报文)，该DHCP OFFER报文用于通知用户设备所分配的IP地址，其中，该DHCPOFFER报文内包含用户设备的IP地址等配置信息。
其中，当三层交换机查找到的用户设备所在虚拟局域网对应的IP地址池内IP地址资源不足时，从聚合VLAN网络对应的IP地址池内选择一个未被占用的且不是其他虚拟局域网所对应的IP地址池内的IP地址给所述用户设备；
另外，当根据用户设备所在的虚拟局域网的信息查找IP地址池与虚拟局域网间对应关系，无法得到用户设备所在虚拟局域网对应的IP地址池时，从聚合VLAN网络对应的IP地址池内选择一个未被占用的且不是其他虚拟局域网所对应的IP地址池内的IP地址给所述用户设备。
参见图2所示的由三层交换机链接的聚合VLAN网络的组网，网络管理员为VLAN10分配的IP地址池为10.1.1.2到10.1.1.100，为VLAN20分配的IP地址池分别为10.1.2.1到10.1.2.100和10.1.2.150到10.1.2.200，为VLAN30分配的IP地址池为10.1.3.1到10.1.3.255，而为聚合VLAN100分配的IP地址池为10.1.1.1/16。例如，用户设备1向三层交换机1发送DHCP DISCOVER消息，该DHCP DISCOVER消息内包含VLAN20的标识信息；三层交换机1在接收到DHCP DISCOVER消息后，查找IP地址池与虚拟局域网间对应关系得到VLAN20对应的IP地址池为10.1.2.1到10.1.2.100和10.1.2.150到10.1.2.200，则从10.1.2.1到10.1.2.100和10.1.2.150到10.1.2.200中选择一个未被占用的IP地址，如10.1.2.8给用户设备1，并向用户设备1发送DHCP OFFER消息，通知用户设备1其IP地址为10.1.2.8。
那么，针对VLAN网络内的用户设备的IP地址是由三层交换机动态分配的情况，本发明实施例提供了一种发送报文的方法，该发送报文的方法适用于如图2所示的聚合VLAN网络。另外，参见图4，具体包括如下步骤：
步骤301：三层交换机获取IP地址信息与虚拟局域网间对应关系，本发明实施例中，IP地址信息与虚拟局域网间对应关系具体为IP地址池与虚拟局域网间对应关系，该IP地址池内的IP地址可以是一段或者多段连续的IP地址；
具体地，三层交换机获取IP地址信息与虚拟局域网间对应关系包括：配置并保存IP地址池与虚拟局域网间对应关系。
本步骤在具体实现时，三层交换机为用户提供配置接口并提供相应的配置命令，那么，用户便可以通过三层交换机所提供的配置命令来设置接收并保存由用户配置的IP地址池与虚拟局域网间对应关系；三层交换机通过配置接口接收用户所配置的接收并保存由用户配置的IP地址池与虚拟局域网间对应关系，并保存该用户所配置的接收并保存由用户配置的IP地址池与虚拟局域网间对应关系；其中，这里所说的用户主要是指网络管理员。
本发明实施例中，三层交换机所保存的用户设置的IP地址池与虚拟局域网间对应关系可以如表2所示。
表2：IP地址池与虚拟局域网间对应关系
本发明实施例中，三层交换机允许用户对IP地址池与虚拟局域网间对应关系进行二次修改，同时，三层交换机根据用户的修改对其所保存的IP地址池与虚拟局域网间对应关系进行更新。
步骤302：三层交换机在发送报文时，根据报文的目的IP地址查找IP地址信息与虚拟局域网间对应关系；
具体地，三层交换机确定目的IP地址所属的IP地址池，并根据所确定的IP地址池查找IP地址池与虚拟局域网间对应关系。
步骤303：三层交换机判断是否根据报文的目的IP地址查找IP地址信息与虚拟局域网间对应关系查找得到目的IP地址所对应的局域网，
如果根据目的IP地址查找IP地址信息与虚拟局域网间对应关系查找得到目的IP地址所对应的虚拟局域网，执行步骤304；
如果根据目的IP地址查找IP地址信息与虚拟局域网间对应关系无法得到目的IP地址所对应的虚拟局域网，执行步骤305；
例如，三层交换机所转发的报文为ARP请求报文，该报文内的目的IP地址为10.1.3.10则三层交换机根据该目的IP地址查找所存储的IP地址池与虚拟局域网间对应关系，由于该目的IP地址属于IP地址池10.1.3.1至10.1.3.100内，而该IP地址池10.1.3.1至10.1.3.100对应的虚拟局域网为VLAN30，则得到目的IP地址10.1.3.10所对应的虚拟局域网为VLAN30。
步骤304：三层交换机在查找到的虚拟局域网内发送所述报文；
步骤305：三层交换机在所有的虚拟局域网内发送所述报文；
本发明实施例中，三层交换机在发送报文之前，通过根据报文的目的网际协议IP地址查找IP地址信息与虚拟局域网间对应关系，并在根据目的IP地址查找得到目的IP地址所对应的虚拟局域网时，向虚拟局域网发送报文，否则，向所有的虚拟局域网发送所述报文的技术方案的实现，可以有效的降低三层交换机发送无效报文的数量，提高在聚合VLAN场景下报文的发送性能，从而也降低了无效报文对整个虚拟局域网的影响。
本发明实施例中，各虚拟局域网内的用户设备的IP地址除了可以由三层交换机动态分配外，还可以由DHCP(Dynamic Host Configuration Protocol，动态主机设置协议)服务器来分配。
具体地，参见图5，为本发明实施例所对应的由三层交换机链接的聚合VLAN网络的组网示意图，图5所示的聚合VLAN网络的组网与图2所示的聚合VLAN网络的组网基本一致，不同之处在于，图5所示的聚合VLAN网络的组网中的三层交换机1具体还与DHCP服务器相连。
那么，DHCP服务器为用户设备动态分配IP地址为：
首先，聚合VLAN网络的网络管理员可以为聚合VLAN网络及聚合VLAN网络内的各虚拟局域网指定相应的一个或者多个IP地址池，其中，IP地址池内的IP地址可以是一段连续的IP地址，另外，聚合VLAN网络所对应的IP地址池内的IP地址信息包含聚合VLAN网络内各虚拟局域网所对应的IP地址池内的IP地址信息；DHCP服务器存储该网络管理员所配置的IP地址池与虚拟局域网间对应关系。
那么，在DHCP服务器已存储由网络管理员所配置的IP地址池与虚拟局域网间对应关系的情况下，用户设备向DHCP服务器申请IP地址，DHCP服务器在接收到用户设备的申请时，为用户设备分配相应的IP地址；具体地，用户设备向DHCP服务器发送DHCP DISCOVER(发现报文)，其中，DHCP DISCOVER中包含用户设备所在虚拟局域网的信息；DHCP服务器在接收到DHCP DISCOVER后，根据用户设备所在虚拟局域网的信息查找IP地址池与虚拟局域网间对应关系，得到用户设备所在虚拟局域网对应的IP地址池，从查找到的IP地址池内选择一个未被占用的IP地址给该用户设备；之后，DHCP服务器向用户设备返回DHCP DISCOVER的响应报文DHCP OFFER(提供报文)，该DHCP OFFER报文用于通知用户设备所分配的IP地址，其中，该DHCP OFFER报文内包含用户设备的IP地址等配置信息。
其中，当DHCP服务器查找到的用户设备所在虚拟局域网对应的IP地址池内IP地址资源不足时，DHCP服务器从聚合VLAN网络对应的IP地址池内选择一个未被占用的且不是其他虚拟局域网所对应的IP地址池内的IP地址给所述用户设备；
另外，当根据用户设备所在的虚拟局域网的信息查找IP地址池与虚拟局域网间对应关系，无法得到用户设备所在虚拟局域网对应的IP地址池时，DHCP服务器从聚合VLAN网络对应的IP地址池内选择一个未被占用的且不是其他虚拟局域网所对应的IP地址池内的IP地址给所述用户设备。
参见图5所示的由三层交换机链接的聚合VLAN网络的组网，网络管理员为VLAN10分配的IP地址池为10.1.1.2到10.1.1.100，为VLAN20分配的IP地址池分别为10.1.2.1到10.1.2.100和10.1.2.150到10.1.2.200，为VLAN30分配的IP地址池为10.1.3.1到10.1.3.255，而为聚合VLAN100分配的IP地址池为10.1.1.1/16。例如，用户设备1向DHCP服务器发送DHCP DISCOVER消息，该DHCP DISCOVER消息内包含VLAN30的标识信息，即用户设备1属于VLAN30；DHCP服务器在接收到DHCP DISCOVER消息后，查找IP地址池与虚拟局域网间对应关系得到VLAN30对应的IP地址池为10.1.3.1到10.1.3.255，则从10.1.3.1到10.1.3.255中选择一个未被占用的IP地址，如10.1.3.8给用户设备1，并向用户设备1发送DHCP OFFER消息，通知用户设备1其IP地址为10.1.3.8。
那么，针对VLAN网络内的用户设备的IP地址是由DHCP服务器动态分配的情况，本发明实施例提供了一种发送报文的方法，该发送报文的方法适用于如图5所示的聚合VLAN网络。另外，参见图6，具体包括如下步骤：
步骤401：三层交换机获取IP地址信息与虚拟局域网间对应关系，本发明实施例中，IP地址信息与虚拟局域网间对应关系具体为IP地址池与虚拟局域网间对应关系，该IP地址池内的IP地址可以是一段或者多段连续的IP地址；
具体地，三层交换机获取IP地址信息与虚拟局域网间对应关系包括：三层交换机从DHC服务器中获取并保存IP地址池与虚拟局域网间对应关系。
本步骤在具体实现时，三层交换机向DHCP服务器发送下载IP地址池与虚拟局域网间对应关系的请求，其中，DHCP服务器预先存户由用户配置的IP地址池与虚拟局域网间对应关系，从DHCP服务器中下载得到IP地址池与虚拟局域网间对应关系，并保存下载得到的IP地址池与虚拟局域网间对应关系。
本发明实施例中，DHCP服务器允许用户对IP地址池与虚拟局域网间对应关系进行二次修改，同时，DHCP服务器可以将二次修改后的IP地址池与虚拟局域网间对应关系同步到三层交换机。
本发明实施例中，三层交换机所保存的IP地址池与虚拟局域网间对应关系可以如表2所示。
步骤402：三层交换机在发送报文时，根据报文的目的IP地址查找IP地址信息与虚拟局域网间对应关系；
具体地，三层交换机确定目的IP地址所属的IP地址池，并根据所确定的IP地址池查找IP地址池与虚拟局域网间对应关系。
步骤403：三层交换机判断是否根据报文的目的IP地址查找IP地址信息与虚拟局域网间对应关系查找得到目的IP地址所对应的局域网，
如果根据目的IP地址查找IP地址信息与虚拟局域网间对应关系得到目的IP地址所对应的虚拟局域网，执行步骤404；
如果根据目的IP地址查找IP地址信息与虚拟局域网间对应关系无法得到目的IP地址所对应的虚拟局域网，执行步骤405；
例如，三层交换机所转发的报文为ARP请求报文，该报文内的目的IP地址为10.1.3.10则三层交换机根据该目的IP地址查找所存储的IP地址池与虚拟局域网间对应关系，由于该目的IP地址属于IP地址池10.1.3.1至10.1.3.100内，而该IP地址池10.1.3.1至10.1.3.100对应的虚拟局域网为VLAN30，则得到目的IP地址10.1.3.10所对应的虚拟局域网为VLAN30。
步骤404：三层交换机在查找到的虚拟局域网内发送所述报文；
步骤405：三层交换机在所有的虚拟局域网内发送所述报文；
本发明实施例中，三层交换机在发送报文之前，通过报文内的目的IP地址查找虚拟局域网信息得到该目的IP地址所对应的虚拟局域网，并在查找到的虚拟局域网内发送所述报文，否则，向所有的虚拟局域网发送所述报文的技术方案的实现，可以有效的降低三层交换机发送无效报文的数量，提高在聚合VLAN场景下报文的发送性能，从而也降低了无效报文对整个虚拟局域网的影响。
本发明实施例中，各虚拟局域网内的用户设备的IP地址除了可以由三层交换机动态分配外，还可以由DHCP(Dynamic Host Configuration Protocol，动态主机设置协议)服务器来分配。
参见图5所示的由三层交换机链接的聚合VLAN网络的组网示意图，图5所示的聚合VLAN网络的组网；用户设备向DHCP服务器申请IP地址，DHCP服务器在接收到用户设备的申请时为用户设备分配相应的IP地址；具体地，用户设备向DHCP服务器发送DHCPDISCOVER(发现报文)；DHCP服务器在接收到DHCP DISCOVER后，从预先设定的IP地址池内选择一个未被占用的IP地址给用户设备；之后，DHCP服务器向用户设备返回DHCP DISCOVER的响应报文DHCPOFFER(提供报文)，该DHCP OFFER报文内包含用户设备的IP地址等配置信息。
那么，针对VLAN网络内的用户设备的IP地址是由DHCP服务器动态分配的情况，本发明实施例提供了一种发送报文的方法，该发送报文的方法适用于如图5所示的聚合VLAN网络。另外，参见图7，具体包括如下步骤：
步骤501：三层交换机获取IP地址信息与虚拟局域网间对应关系，本发明实施例中，IP地址信息与虚拟局域网间对应关系具体为IP地址与虚拟局域网间对应关系；
具体地，三层交换机获取IP地址信息与虚拟局域网间对应关系包括：三层交换机截获DHCP服务器所发送的提供报文，从所截获的提供报文中获取并保存IP地址与虚拟局域网间对应关系。
本发明实施例中，三层交换机所保存的IP地址与虚拟局域网间对应关系可以如表3所示。
表3：IP地址与虚拟局域网间对应关系
| IP地址 | 虚拟局域网 |
| 10.1.1.2 | VLAN10 |
| 10.1.1.100 | VLAN10 |
| …… | …… |
| 10.1.2.1 | VLAN20 |
| 10.1.2.10 | VLAN20 |
| …… | …… |
| 10.1.3.5 | VLAN30 |
| …… | …… |
| 10.1.3.250 | VLAN30 |
| 10.1.3.1 | VLAN30 |
| …… | …… |
步骤502：三层交换机在发送报文时，根据报文的目的IP地址查找IP地址信息与虚拟局域网间对应关系；
具体地，三层交换机根据目的IP地址查找IP地址与虚拟局域网间对应关系。
步骤503：三层交换机判断是否根据报文的目的IP地址查找IP地址信息与虚拟局域网间对应关系查找得到目的IP地址所对应的局域网，
如果根据目的IP地址查找IP地址信息与虚拟局域网间对应关系得到目的IP地址所对应的虚拟局域网，执行步骤504；
如果根据目的IP地址查找IP地址信息与虚拟局域网间对应关系无法得到目的IP地址所对应的虚拟局域网，执行步骤505；
例如，三层交换机所转发的报文为ARP请求报文，该报文内的目的IP地址为10.1.3.10则三层交换机根据该目的IP地址查找所存储的IP地址与虚拟局域网间对应关系，比如该目的IP地址10.1.3.10所对应的虚拟局域网为VLAN30。
步骤504：三层交换机在查找到的虚拟局域网内发送所述报文；
步骤505：三层交换机在所有的虚拟局域网内发送所述报文；
本发明实施例中，三层交换机在发送报文之前，通过根据报文的目的网际协议IP地址查找IP地址信息与虚拟局域网间对应关系，并在根据目的IP地址查找得到目的IP地址所对应的虚拟局域网时，向虚拟局域网发送报文，否则，向所有的虚拟局域网发送所述报文的技术方案的实现，可以有效的降低三层交换机发送无效报文的数量，提高在聚合VLAN场景下报文的发送性能，从而也降低了无效报文对整个虚拟局域网的影响。
实施例3
参见图8，一种交换机，该交换机具体与方法实施例2中的三层交换机相同，包括：查找模块601和发送器602；
查找模块601，用于当发送报文时，根据报文的目的网际协议IP地址查找IP地址信息与虚拟局域网间对应关系；
发送器602，用于如果查找模块601根据报文的目的IP地址查找IP地址信息与虚拟局域网间对应关系得到目的IP地址所对应的虚拟局域网，向虚拟局域网发送报文，如果查找模块601根据报文的目的IP地址查找IP地址信息与虚拟局域网间对应关系无法得到目的IP地址所对应的虚拟局域网时，向所有的虚拟局域网发送报文。
参见图9，查找模块601具体可以包括：
第一查找单元6011，用于IP地址信息为IP地址段时，确定目的IP地址所属的IP地址段，并根据所确定的IP地址段查找IP地址段与虚拟局域网间对应关系；或者
第二查找单元6012，用于IP地址信息为IP地址池时，确定目的IP地址所属的IP地址池，并根据所确定的IP地址池查找IP地址池与虚拟局域网间对应关系；或者
第三查找单元6013，用于IP地址信息为IP地址时，根据目的IP地址查找IP地址与虚拟局域网间对应关系。
本发明实施例中，聚合VLAN网络的网络管理员可以为聚合VLAN网络及聚合VLAN网络内的各虚拟局域网静态配置其对应的一段或者多段IP网段，其中，聚合VLAN网络所对应的IP网段包含聚合VLAN网络内各虚拟局域网所对应的IP网段。在上述静态配置IP网段的情况下，当有用户设备加入某一个VLAN网络时，网络管理员便可以从该VLAN网络所对应的IP网段中选择一个未被占用的IP地址静态分配给该新加入的用户设备。
那么，针对VLAN网络内的用户设备的IP地址是静态分配的情况，本发明实施例的交换机还包括：第一获取模块，用于配置并保存IP地址段与虚拟局域网间对应关系。
本发明实施例中，各虚拟局域网内的用户设备的IP地址除了可以由网络管理员静态分配外，还可以由三层交换机动态分配，这里，三层交换机是具备DHCP(Dynamic HostConfiguration Protocol，动态主机设置协议)功能的交换机。具体地，三层交换机动态分配用户设备的IP地址为：
首先，聚合VLAN网络的网络管理员可以为聚合VLAN网络及聚合VLAN网络内的各虚拟局域网指定相应的一个或者多个IP地址池，其中，IP地址池内的IP地址可以是一段连续的IP地址，另外，聚合VLAN网络所对应的IP地址池内的IP地址信息包含聚合VLAN网络内各虚拟局域网所对应的IP地址池内的IP地址信息；三层交换机存储该网络管理员所配置的IP地址池与虚拟局域网间对应关系。那么，在三层交换机已存储有网络管理员所配置的IP地址池与虚拟局域网间对应关系的情况下，用户设备向三层交换机申请IP地址，三层交换机在接收到用户设备的申请时为用户设备分配相应的IP地址；具体地，用户设备向三层交换机发送DHCP DISCOVER(发现报文)，其中，DHCP DISCOVER中包含用户设备所在虚拟局域网的信息；三层交换机在接收到DHCPDISCOVER后，根据用户设备所在虚拟局域网的信息查找IP地址池与虚拟局域网间对应关系，得到用户设备所在虚拟局域网对应的IP地址池，从查找到的IP地址池内选择一个未被占用的IP地址给该用户设备；之后，三层交换机向用户设备返回DHCPDISCOVER的响应报文DHCP OFFER(提供报文)，该DHCP OFFER报文用于通知用户设备所分配的IP地址，其中，该DHCP OFFER报文内包含用户设备的IP地址等配置信息。
那么，针对VLAN网络内的用户设备的IP地址是由三层交换机动态分配的情况，本发明实施例的交换机还包括：第二获取模块，用于配置并保存IP地址池与虚拟局域网间对应关系。
本发明实施例中，各虚拟局域网内的用户设备的IP地址除了可以由三层交换机动态分配外，还可以由DHCP(Dynamic Host Configuration Protocol，动态主机设置协议)服务器来分配。
具体地，参见图5，为本发明实施例所对应的由三层交换机链接的聚合VLAN网络的组网示意图，图5所示的聚合VLAN网络的组网与图2所示的聚合VLAN网络的组网基本一致，不同之处在于，图5所示的聚合VLAN网络的组网中的三层交换机1具体还与DHCP服务器相连。
那么，DHCP服务器为用户设备动态分配IP地址为：
首先，聚合VLAN网络的网络管理员可以为聚合VLAN网络及聚合VLAN网络内的各虚拟局域网指定相应的一个或者多个IP地址池，其中，IP地址池内的IP地址可以是一段连续的IP地址，另外，聚合VLAN网络所对应的IP地址池内的IP地址信息包含聚合VLAN网络内各虚拟局域网所对应的IP地址池内的IP地址信息；DHCP服务器存储该网络管理员所配置的IP地址池与虚拟局域网间对应关系。
那么，在DHCP服务器已存储由网络管理员所配置的IP地址池与虚拟局域网间对应关系的情况下，用户设备向DHCP服务器申请IP地址，DHCP服务器在接收到用户设备的申请时，为用户设备分配相应的IP地址；具体地，用户设备向DHCP服务器发送DHCPDISCOVER(发现报文)，其中，DHCPDISCOVER中包含用户设备所在虚拟局域网的信息；DHCP服务器在接收到DHCPDISCOVER后，根据用户设备所在虚拟局域网的信息查找IP地址池与虚拟局域网间对应关系，得到用户设备所在虚拟局域网对应的IP地址池，从查找到的IP地址池内选择一个未被占用的IP地址给该用户设备；之后，DHCP服务器向用户设备返回DHCPDISCOVER的响应报文DHCPOFFER(提供报文)，该DHCPOFFER报文用于通知用户设备所分配的IP地址，其中，该DHCPOFFER报文内包含用户设备的IP地址等配置信息。
那么，针对VLAN网络内的用户设备的IP地址是由DHCP服务器动态分配的情况，本发明实施例的交换机还包括：第二获取模块，还用于从动态主机设置协议服务器中获取并保存IP地址池与虚拟局域网间对应关系。
本发明实施例中，各虚拟局域网内的用户设备的IP地址除了可以由三层交换机动态分配外，还可以由DHCP(Dynamic Host Configuration Protocol，动态主机设置协议)服务器来分配。
参见图5所示的由三层交换机链接的聚合VLAN网络的组网示意图，图5所示的聚合VLAN网络的组网；用户设备向DHCP服务器申请IP地址，DHCP服务器在接收到用户设备的申请时为用户设备分配相应的IP地址；具体地，用户设备向DHCP服务器发送DHCPDISCOVER(发现报文)；DHCP服务器在接收到DHCP DISCOVER后，从预先设定的IP地址池内选择一个未被占用的IP地址给用户设备；之后，DHCP服务器向用户设备返回DHCP DISCOVER的响应报文DHCPOFFER(提供报文)，该DHCP OFFER报文内包含用户设备的IP地址等配置信息。
那么，针对VLAN网络内的用户设备的IP地址是由DHCP服务器动态分配的情况，，本发明实施例的交换机还包括：第三获取模块，用于截获动态主机设置协议服务器所发送的提供报文，从提供报文中获取并保存IP地址与虚拟局域网间对应关系。
本发明实施例中，通过根据报文的目的网际协议IP地址查找IP地址信息与虚拟局域网间对应关系，并在根据目的IP地址查找得到目的IP地址所对应的虚拟局域网时，向虚拟局域网发送报文，否则，向所有的虚拟局域网发送所述报文的技术方案的实现，可以有效的降低无效报文的发送数量，提高在聚合VLAN场景下报文的发送性能，从而也降低了无效报文对整个虚拟局域网的影响。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分步骤可以通过硬件来完成，也可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种发送报文的方法，其特征在于，应用于聚合虚拟局域网VLAN网络，所述聚合VLAN网络将多个VLAN聚合为一个聚合VLAN，仅为聚合得到的聚合VLAN分配虚拟局域网的逻辑端口VLAN IF，并分配所述VLAN IF所对应的网际协议IP网段，其中，所述IP网段中保留一个IP地址作为本IP网段的广播地址，所述方法包括：
当在所述聚合VLAN网络内发送地址解析协议ARP请求报文时，根据所述ARP请求报文内的目的IP地址查找IP地址信息与虚拟局域网间对应关系；
如果根据所述目的IP地址查找所述IP地址信息与虚拟局域网间对应关系得到所述目的IP地址所对应的虚拟局域网，向所述虚拟局域网发送所述ARP请求报文；
如果根据所述目的IP地址查找所述IP地址信息与虚拟局域网间对应关系查找不到所述目的IP地址所对应的虚拟局域网时，向所述聚合VLAN网络内的所有的虚拟局域网发送所述ARP请求报文。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述IP地址信息包括IP地址段、IP地址池或者IP地址，则所述根据所述报文内的目的网际协议IP地址查找IP地址信息与虚拟局域网间对应关系包括：
确定所述目的IP地址所属的IP地址段，并根据所确定的IP地址段查找IP地址段与虚拟局域网间对应关系；或者
确定所述目的IP地址所属的IP地址池，并根据所确定的IP地址池查找IP地址池与虚拟局域网间对应关系；或者
根据所述目的IP地址查找IP地址与虚拟局域网间对应关系。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所确定的IP地址段查找IP地址段与虚拟局域网间对应关系之前，所述方法还包括：
配置并保存IP地址段与虚拟局域网间对应关系。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所确定的IP地址池查找IP地址池与虚拟局域网间对应关系之前，所述方法还包括：
从动态主机设置协议服务器中获取并保存IP地址池与虚拟局域网间对应关系；或者
配置并保存IP地址池与虚拟局域网间对应关系。
5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述目的IP地址查找IP地址与虚拟局域网间对应关系之前，所述方法还包括：
截获动态主机设置协议服务器所发送的提供报文，从所述提供报文中获取并保存IP地址与虚拟局域网间对应关系。
6.一种交换机，其特征在于，应用于聚合虚拟局域网VLAN网络，所述聚合VLAN网络将多个VLAN聚合为一个聚合VLAN，仅为聚合得到的聚合VLAN分配虚拟局域网的逻辑端口VLANIF，并分配所述VLAN IF所对应的网际协议IP网段，其中，所述IP网段中保留一个IP地址作为本IP网段的广播地址，所述交换机包括：查找模块和发送器；
所述查找模块，用于当在所述聚合VLAN网络内发送地址解析协议ARP请求报文时，根据所述ARP请求报文内的目的IP地址查找IP地址信息与虚拟局域网间对应关系；
所述发送器，用于如果所述查找模块根据所述目的IP地址查找所述IP地址信息与虚拟局域网间对应关系得到所述目的IP地址所对应的虚拟局域网，向所述虚拟局域网发送所述ARP请求报文；如果所述查找模块根据所述目的IP地址查找所述IP地址信息与虚拟局域网间对应关系查找不到所述目的IP地址所对应的虚拟局域网时，向所述聚合VLAN网络内所有的虚拟局域网发送所述ARP请求报文。
7.根据权利要求6所述的交换机，其特征在于，所述查找模块包括：
第一查找单元，用于所述IP地址信息为IP地址段时，确定所述目的IP地址所属的IP地址段，并根据所确定的IP地址段查找IP地址段与虚拟局域网间对应关系；或者
第二查找单元，用于所述IP地址信息为IP地址池时，确定所述目的IP地址所属的IP地址池，并根据所确定的IP地址池查找IP地址池与虚拟局域网间对应关系；或者
第三查找单元，用于所述IP地址信息为IP地址时，根据所述目的IP地址查找IP地址与虚拟局域网间对应关系。
8.根据权利要求7所述的交换机，其特征在于，所述交换机还包括：
第一获取模块，用于配置并保存IP地址段与虚拟局域网间对应关系。
9.根据权利要求7所述的交换机，其特征在于，所述交换机还包括：
第二获取模块，用于从动态主机设置协议服务器中获取并保存IP地址池与虚拟局域网间对应关系，或者用于配置并保存IP地址池与虚拟局域网间对应关系。
10.根据权利要求7所述的交换机，其特征在于，所述交换机还包括：
第三获取模块，用于截获动态主机设置协议服务器所发送的提供报文，从所述提供报文中获取并保存IP地址与虚拟局域网间对应关系。
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