CN102859973A

CN102859973A - 一种地址解析的方法，装置和系统

Info

Publication number: CN102859973A
Application number: CN2011800002251A
Authority: CN
Inventors: 张作富; 董峰; 孙浩; 陈艳军
Original assignee: Huawei Technologies Co Ltd
Current assignee: Huawei Technologies Co Ltd
Priority date: 2011-04-19
Filing date: 2011-04-19
Publication date: 2013-01-02
Anticipated expiration: 2031-04-19
Also published as: US9282039B2; US20130315246A1; EP2637364B1; EP2637364A4; EP2637364A1; WO2012142750A1; CN102859973B

Abstract

本发明实施例公开了一种地址解析的方法，装置和系统，用于解决ARP广播报文占用带宽多，数据中心网络中MAC表规格过大，设备负荷高、处理能力不足，网络规模受限的问题。采用本发明实施例提供的技术方案，ARP广播报文统一由地址服务器处理，不会在网络内广播，降低了带宽占用，网络设备和终端只保存本地和远端在通信终端的地址对应关系信息，可以降低数据中心网络中的MAC表规格，减轻网络设备的负荷、提高网络设备的处理能力，使得部署超大规模的网络，即大二层网络成为可能；同时还可以解决虚拟主机的实时搬迁问题。

Description

说明书

一种地址解析的方法，装置和系统技术领域

本发明涉及网络通信领域，尤其涉及一种地址解析的方法，装置和系统。背景技术

数据中心网络中拥有大量服务器，每台服务器又可以虚拟出多台虚拟主机 ( Virtual Machine , VM ) 。在 IP ( Internet Protocol, 网际十办议）网络环境下，每个主机都分配了一个 32位的 IP地址， IP地址是在网际范围标识主机的一种逻辑地址，为了让 ^^艮文在物理网络上传送，必须知道对方目的主机的物理地址， MAC ( Media Access Control,媒体访问控制 ) 地址，这就需要在网络层有一组服务将 IP地址转换为相应物理地址；在网际协议第四版 IPv4中，这组协议就是 ARP( Address Resolution Protocol, 地址解析协议 )。数据中心网络中每个 VM会发送 ARP^艮文在二层网络内广播自己的地址信息或请求其他主机的地址信息，每个交换机在收到 VM发送的 ARP报文后都会自动学习 MAC地址，这样叶交换机会学习到子网内所有 VM的 MAC地址，形成大规格的 MAC表，一般已达到百万级，导致网络设备的负荷过高、处理能力不足，从而限制了网络的规模。发明内容本发明实施例提供了一种地址解析的方法，装置和系统，以解决现有技术中 ARP广播报文占用带宽多，数据中心网络中 MAC表规格过大，设备负荷高、处理能力不足，网络规模受限的问题。

为解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种地址解析的方法，包括：

接收来自第一终端的地址请求报文，所述地址请求报文中包含第一网络设备的设备标识；

根据所述地址请求报文中的目标 IP地址查询地址对应关系表，所述地址对应关系表中包含地址对应关系信息，所述地址对应关系信息包括终端的 IP地址，终端的 MAC地址和终端连接的网络设备的设备标识的对应关系；

当所述目标 IP地址与所述地址对应关系表中的一条已有地址对应关系信息中的 IP地址相同时，向所述第一网络设备发送所述已有地址对应关系信息，以使所述第一网络设备更新 MAC表，

并向所述已有地址对应关系信息中设备标识对应的网络设备发送所述第一终端的 MAC地址和所述第一网络设备的设备标识，以使所述已有地址对应关系信息中设备标识对应的网络设备更新 MAC表。本发明实施例提供了一种地址解析的装置，所述装置包括：接收模块，用于接收来自第一终端的地址请求报文，所述地址请求报文中包含第一网络设备的设备标识；

查询模块，用于根据所述地址请求报文中的目标 IP地址查询地址对应关系表，所述地址对应关系表中包含地址对应关系信息，所述地址对应关系信息包括终端的 IP地址，终端的 MAC地址和终端连接的网络设备的设备标识的对应关系；

发送模块，用于当所述目标 IP地址与所述地址对应关系表中的一条已有地址对应关系信息中的 IP地址相同时，向所述第一网络设备发送所述已有地址对应关系信息，以使所述第一网络设备更新 MAC表，并向所述已有地址对应关系信息中设备标识对应的网络设备发送所述第一终端的 MAC地址和所述第一网络设备的设备标识，以使所述已有地址对应关系信息中设备标识对应的网络设备更新 MAC表。本发明实施例提供了一种地址解析的系统，所述系统包括第一终端，第一网络设备和地址解析服务器，其中：

所述地址解析服务器，用于接收来自所述第一终端的地址请求报文，所述地址请求报文中包含第一网络设备的设备标识；根据所述地址请求报文中的目标 IP地址查询地址对应关系表，所述地址对应关系表中包含地址对应关系信息，所述地址对应关系信息包括终端的 IP地址，终端的 MAC地址和终端连接的网络设备的设备标识；当所述目标 IP地址与所述地址对应关系表中的一条已有地址对应关系信息中的 IP地址相同时，向所述第一网络设备发送所述已有地址对应关系信息，以使所述第一网络设备更新 MAC表，并向所述已有地址对应关系信息中设备标识对应的网络设备发送所述第一终端的 MAC地址和所述第一网络设备的设备标识，以使所述已有地址对应关系信息中设备标识对应的网络设备更新 MAC表。

采用本发明实施例提供的技术方案，可以降低网络带宽占用和数据中心网络中的 MAC表规格，减轻网络设备的负荷、提高网络设备的处理能力，使得部署超大规模的网络，即大二层网络成为可能；同时还可以解决 VM的实时搬迁问题。附图说明将对实施例或现有技术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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图 1是本发明实施例提供的一种地址解析的方法流程图；

图 2是本发明实施例提供的一种地址解析的信息交互示意图；图 3是本发明实施例提供的一种地址解析的另一信息交互示意图；图 4是本发明实施例提供的一种地址解析的又一信息交互示意图；图 5是本发明实施例提供的一种地址解析的装置框图；

图 6是本发明实施例提供的一种地址解析的系统示意图。具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例提供了一种地址解析的方法，包括：接收来自第一终端的地址请求报文，所述地址请求报文中包含第一网络设备的设备标识；根据所述地址请求报文中的目标 IP地址查询地址对应关系表，所述地址对应关系表中包含地址对应关系信息，所述地址对应关系信息包括终端的 IP地址，终端的 MAC地址和终端连接的网络设备的设备标识的对应关系；当所述目标 IP地址与所述地址对应关系表中的一条已有地址对应关系信息中的 IP地址相同时，向所述第一网络设备发送所述已有地址对应关系信息，以使所述第一网络设备更新 MAC表，并向所述已有地址对应关系信息中设备标识对应的网络设备发送所述第一终端的 MAC地址和所述第一网络设备的设备标识，以使所述已有地址对应关系信息中设备标识对应的网络设备更新 MAC表。采用本发明实施例提供的技术方案，可以降低网络带宽占用和数据中心网络中的 MAC 表规格，减轻网络设备的负荷、提高网络设备的处理能力，使得部署超大规模的网络，即大二层网络成为可能；同时还可以解决 VM的实时搬迁问题。

为使本发明实施例的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明实施例作进一步详细的说明。

多链路透明互连 ( Transparent Interconnect of Lots of Links， TRILL ) 是一种应用于路由桥设备（Routing Bridges或 RBridges, B )的协议。 TRILL运行在数据链路层，将链路状态路由技术用在数据链路层，而且不会干扰上层路由器的工作。 RB运行中间系统到中间系统（ Intermediate system to intermediate system, IS-IS )协议，将连接信息广播到所有 RB。因此每个 RB可以知道所有其他 RB及它们之间的连接关系。

TRILl 艮文的报文头如下所示：

+-+ -+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+ V I R M | Op-Length Hop Count +-+ -+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+

Egress RBridge Nickname | Ingress RBridge Nickname

+-+ -+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+

Options. . .

+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+- 终端发送^艮文时，第一个收到该 ^艮文的路由桥设备 RB为入口 B，负责进行 TRILL封装。入口 RB根据目的 MAC地址查找出转发路径上的最后一个 RB,称为出口 RB。入口 RB将出口 RB的昵称作为出口路由桥昵称 ( Egress bridge Nickname )，把自己的昵称作为入口路由桥昵称 ( Ingress Bridge Nickname )放在 TRILL头中。 Θ尼称 ( Nicknames )是一个动态指定的 16位数，所有的 RB之间会运行一个动态的 nickname获取的协议。中间的 RB (非入口 RB和出口 RB)收到报文都根据出口 RB来决定下一跳 RB的二层地址并把它作为外部二层报文头的目的地址，把自己的二层地址作为外部二层 "^文头的源地址。尽管外部二层 "^文头每跳都会改变，但是原报文的内容并不会变化。

最短路径桥接 (Shortest Path Bridging， SPB)提供和 TRILL类似的功能，使用基于 IS-IS的链路状态路由技术来扩散和通告拓朴以及逻辑网络的成员关系，在传统以太网架构上提供了逻辑的以太网。 SPB应用 MAC-in-MAC的封装方法，将用户以太网帧封装到运营商以太网帧中。边缘网桥是用户网络和运营商网络之间的接口，类似于 TRILL中的 RB设备。当以太报文从用户终端设备到达边缘网桥的时候，边缘网桥封装带有 MAC-in-MAC帧头的用户以太网帧，并插入目的地址对应的边缘网桥的骨干目的 MAC地址。实施例 1

参见图 1，是本发明实施例提供的一种地址解析的方法流程图，具体步骤如下：

S 101：接收来自第一终端的地址请求 ^艮文，所述地址请求 ^艮文中包含第一网络设备的设备标识； ARP协议包括一组报文：免费 ARP报文， ARP请求报文， ARP应答 4艮文， ARP ( everse Address Resolution Protocol, 逆向地址解析十办议 ) 请求 4艮文和 RARP应答 ^艮文，不同场景下，主机会发送不同的 ARP协议报文来学习地址信息。

在 IPv4中，所述地址请求报文包括 ARP请求报文，其发送方 IP地址为发送该报文的第一终端的 IP地址，发送方 MAC地址为发送该报文的第一终端的 MAC地址，目标 IP地址为目的终端的 IP地址，目标 MAC地址为广播地址；在 IPv6中，所述地址请求 ^艮文包括邻居请求（Neighbor Solicitation, NS )报文。

S102: 才艮据所述地址请求 ^艮文中的目标 IP地址查询地址对应关系表，所述地址对应关系表中包含地址对应关系信息，所述地址对应关系信息包括终端的 IP地址，终端的 MAC地址和终端连接的网络设备的设备标识的对应关系；

S103 : 当所述目标 IP地址与所述地址对应关系表中的一条已有地址对应关系信息中的 IP地址相同时，向所述第一网络设备发送所述已有地址对应关系信息，以使所述第一网络设备更新 MAC表，并向所述已有地址对应关系信息中设备标识对应的网络设备发送所述第一终端的 MAC 地址和所述第一网络设备的设备标识，以使所述已有地址对应关系信息中设备标识对应的网络设备更新 MAC表。

所述 MAC表包括终端的 MAC地址和终端连接的网络设备的设备标识的对应关系。

当所述目标 IP 地址与所述地址对应关系表中的一条已有地址对应关系信息中的 IP地址相同时，向所述已有地址对应关系信息中的 IP地址和 MAC地址对应的终端转发所述地址请求 ^艮文。在接收来自第一终端的地址请求报文之前，还包括接收来自所述第一终端的地址通告 ^^艮文，所述地址通告 ^^艮文中包含所述第一网络设备的设备标识；根据所述地址通告报文获取第一地址对应关系信息，所述第一地址对应关系信息包括所述第一终端的 IP 地址、所述第一终端的

MAC 地址和所述第一网络设备的设备标识的对应关系；根据所述第一地址对应关系信息更新地址对应关系表。

在 IPv4中，所述地址通告报文包括免费 ARP报文、 ARP应答报文或 ARP应答文；在 IPv6中，所述地址通告文包括非请求邻居通告 unsolicited NA ( Neighbor Advertisement )报文。

根据所述第一地址对应关系信息更新地址对应关系表，具体包括：当所述第一地址对应关系信息中的 IP 地址与所述地址对应关系表中任意一条地址对应关系信息的 IP 地址都不同时，在所述地址对应关系信息表中增加所述地址对应关系信息；

当所述第一地址对应关系信息中的 IP和 MAC地址与所述地址对应关系表中的一条已有地址对应关系信息中的 IP和 MAC地址相同，并且所述第一地址对应关系信息中的设备标识与所述已有地址对应关系信息中的设备标识不同时，用所述第一地址对应关系信息更新所述已有地址对应关系信息，并且向其他网络设备发送所述第一地址对应关系信息，以使所述其他网络设备更新 MAC表。

当所述地址通告报文或所述地址请求报文通过 MAC-in-MAC封装或 TRILL封装时，所述设备标识携带在所述地址通告 ^^文或所述地址请求报文的封装信息中。所述设备标识可以是昵称 Nickname, IS-IS标识， MAC地址或者设备号。

举例来说，如图 2所示，为本发明实施例提供的一种 IPv4中进行地址解析的信息交互示意图。

如图所示， VM21从边缘交换机 2接入网络，进行上线注册：首先 VM21发送免费 ARP报文，发送方地址为 VM21的 IP地址，发送方 MAC地址为 VM21的 MAC地址，目标 IP地址为 VM21的 IP 地址，目标 MAC地址为广播地址；

边缘交换机 2收到所述免费 ARP报文后，更新本地 ARP表：将 VM21的 IP地址和 MAC地址的对应关系存入本地 ARP表，更新本地 MAC表：将 VM21的 MAC地址和边缘交换机 2连接 VM21的端口标识（例如端口 portl的端口号）的对应关系写入本地 MAC表；

然后边缘交换机 2在所述免费 ARP报文外层添加 TRILL报文头，其中入口路由桥昵称为边缘交换机 2的 Nickname，出口路由桥昵称为地址解析服务器的 Nickname, 对所述免费 ARP报文进行 TRILL封装，再将所述 TRILL封装的免费 ARP报文转发至地址解析服务器；

地址解析服务器收到所述 TRILL封装的免费 ARP报文后，进行解封装，获取 VM21 的地址对应关系信息包括 VM21的 IP地址， VM21 的 MAC地址，边缘交换机 2的 Nickname等；

然后，地址解析服务器才艮据 VM21的地址对应关系信息中的 IP地址查询地址对应关系表，当 VM21的 IP地址与地址对应关系表中任意一条地址对应关系信息的 IP地址都不同时，地址解析服务器在地址对应关系表中增加 VM21的地址对应关系信息。

假设 VM21发生了迁移，从边缘交换机 2迁移到边缘交换机 1下， VM21发送 ARP应答 ^艮文或 RARP应答报文向网络更新注册，如图所示：

首先 VM21发送 RARP应答文或 ARP应答文，所述 RARP应答 4艮文或 A P应答报文的发送方 IP地址和目标 IP地址都是 VM21迁移后的 IP地址，发送方 MAC地址和目标 MAC地址都是 VM21迁移后的 MAC地址；

边缘交换机 1收到 ARP应答文或 ARP应答文后，更新本地 A P表和更新本地 MAC表；然后边缘交换机 1在所述 ARP应答报文或 ARP应答报文外层添加 TRILL报文头，其中入口路由桥昵称为边缘交换机 1的 Nickname,出口路由桥昵称为地址解析服务器的 Nickname, 对所述 RARP应答艮文或 ARP应答报文进行 TRILL封装，再将所述地址解析服务器收到所述 TRILL封装的 RARP应答文或 ARP应答 4艮文后，进行解封装，获取 VM21的地址对应关系信息包括 VM21的 IP地址， VM21的 MAC地址，边缘交换机 1的 Nickname等；

然后，地址解析服务器才艮据 VM21的地址对应关系信息查询地址对应关系表，当所述地址对应关系表中存在与 VM21的 IP地址和 MAC地址相同但设备标识不同的一条已有地址对应关系信息（VM21 的 IP地址， VM21的 MAC地址，边缘交换机 2的 Nickname等）时，地址解析服务器用 VM21的地址对应关系信息更新该已有地址对应关系信息；最后，地址解析服务器向二层网络内其他边缘交换机发送 VM21的地址对应关系信息（ VM21的 IP地址， VM21的 MAC地址，边缘交换机 1的 Nickname等），以使其他保存有 VM21信息的边缘交换机更新自己的 MAC表项: ^夺 VM21的 MAC地址和边缘交换机 1的 Nickname的对应关系写入 MAC表。所述设备标识还可以携带在所述地址通告文或所述地址请求文的有效载荷 payload中。

举例来说，如图 3所示，为本发明实施例提供的另一种 IPv4中进行地址解析的信息交互示意图。

如图所示，地址解析服务器通过边缘交换机 4连接网络， VM21从边缘交换机 2接入网络，进行上线注册：

首先 VM21发送免费 ARP报文；

边缘交换机 2收到该免费 ARP报文后，更新本地 ARP表和本地 MAC表；

然后边缘交换机 2在所述免费 ARP报文的 payload中添加自身的网络标识 MAC2, 对所述免费 ARP报文进行 MAC-in-MAC封装，再将所述 MAC-in-MAC封装的 payload中添加了 MAC2的免费 ARP报文转发给地址解析服务器所在的边缘交换机 4;

边缘交换机 4 收到所述 MAC-in-MAC封装的 payload 中添加了 MAC2的免费 ARP报文后，进行解封装，再转发给地址解析服务器；地址解析服务器收到所述 payload中添加 MAC2的免费 ARP报文后，获取 VM21的地址对应关系信息包括 VM21的 IP地址， VM21的 MAC地址，边缘交换机 2的网络标识 MAC2等；

然后，地址解析服务器才艮据 VM21的地址对应关系信息中的 IP地址查询地址对应关系表，当 VM21的 IP地址与地址对应关系表中任意一条地址对应关系信息的 IP地址都不同时，地址解析服务器在地址对应关系表中增加 VM21的地址对应关系信息。假设 VM21发生了迁移，从边缘交换机 2迁移到边缘交换机 1下， VM21发送 ARP应答 ^艮文或 RARP应答报文向网络更新注册，如图所示：

首先 VM21发送 ARP应答文或 ARP应答 ^艮文；

边缘交换机 1收到所述 RARP应答文或 ARP应答文后，更新本地 ARP表和更新本地 MAC表；

然后边缘交换机 1 在所述 RARP应答文或 ARP 应答文的 payload中添加自身的网络标识 MAC 1，对所述 RARP应答报文或 A P 应答报文进行 MAC-in-MAC 封装，再将所述 MAC-in-MAC 封装的 payload中添加了 MAC1的 RARP应答报文或 ARP应答 4艮文转发至地址解析服务器所在的边缘交换机 4;

边缘交换机 4 收到所述 MAC-in-MAC封装的 payload 中添加了 MAC1的 ARP应答文或 ARP应答文后，进行解封装，再转发给地址解析服务器；

地址解析服务器收到所述 payload中添加 MAC1的 RARP应答报文或 ARP应答报文后，获取 VM21的地址对应关系信息包括 VM21的 IP 地址， VM21的 MAC地址，边缘交换机 1的网络标识 MAC1等；

然后，地址解析服务器才艮据 VM21的地址对应关系信息查询地址对应关系表，当所述地址对应关系表中存在与 VM21的 IP地址和 MAC地址相同但设备标识不同的一条已有地址对应关系信息（VM21 的 IP地址， VM21的 MAC地址，边缘交换机 2的网络标识 MAC2等）时，地址解析服务器用 VM21 的地址对应关系信息更新该已有地址对应关系吕息

最后，地址解析服务器向二层网络内所有边缘交换机广播发送 VM21的地址对应关系信息（ VM21的 IP地址， VM21的 MAC地址，边缘交换机 1的网络标识 MAC1等），以使其他保存有 VM21信息的边缘交换机更新自己的 MAC表项:将 VM21的 MAC地址和边缘交换机 1 的网络标识 MAC1的对应关系写入 MAC表。当所述第一终端请求与目标终端通信时，所述第一终端首先发送地址请求报文，获取目标终端的 MAC地址。

举例来说，如图 4所示，为本发明实施例提供的 IPv4中终端间相互通信，进行地址解析的信息交互示意图。

如图所示， VM32请求与 VM21通信，需要根据 VM21的 IP地址获取 VM21的 MAC地址：

首先， VM32发送 ARP请求报文，所述 ARP请求报文的发送方 IP 地址和 MAC地址是 VM32的 IP地址和 MAC地址，目标 IP地址是 VM21 的 IP地址，目标 MAC地址是广播地址；

边缘交换机 3收到所述 ARP请求文后，根据目标 IP地址（ VM21 的 IP地址 )查询本地 ARP，当没有匹配的表项时，边缘交换机 3在所述 ARP请求 ^艮文外层添加 TRILL 文头，其中入口路由桥昵称为边缘交换机 3的 Nickname,出口路由桥昵称为地址解析服务器的 Nickname, 对所述 ARP请求报文进行 TRILL封装，再将所述 TRILL封装的 ARP 请求文转发给地址解析服务器；

地址解析服务器收到所述 TRILL封装的 ARP请求文后，进行解封装，才艮据所述 ARP请求文中的目标 IP地址（ VM21的 IP地址）查询地址对应关系表；

当所述目标 IP地址与本地地址对应关系表中的一条已有地址对应关系信息中的 IP地址相同时，地址解析服务器向边缘交换机 3发送所述已有地址对应关系信息（ VM21的 IP地址， VM21的 MAC地址，边缘交换机 2的 Nickname等），以使边缘交换机 3更新 MAC表：将 VM21 的 MAC地址和边缘交换机 2的 Nickname的对应关系写入 MAC表；同时，地址解析服务器向所述已有地址对应关系信息中设备标识对应的网络设备，即边缘交换机 2，发送 VM32的 MAC地址和边缘交换机 3的 Nickname, 以使边缘交换机 2更新 MAC表：将 VM32的 MAC地址和边缘交换机 3的 Nickname的对应关系写入 MAC表；

然后，地址解析服务器在所述 ARP请求报文外层添加 TRILL报文头，入口路由桥昵称为地址解析服务器的 Nickname , 出口路由桥昵称为边缘交换机 2的 Nickname, 对所述 ARP请求报文进行 TRILL封装，并发送给边缘交换机 2;

边缘交换机 2收到所述 TRILL封装的 ARP请求文后，进行解封装，再转发给 VM21。 VM21收到所述 ARP请求报文后，向 VM32回复 A P应答报文， VM32和 VM21建立连接，进行后续通信。采用本发明实施例提供的技术方案， ARP广播报文统一由地址解析服务器处理，不会在网络内广播，降低了对网络带宽的占用，网络设备和终端只保存本地和远端在通信终端的地址对应关系信息，可以降低数据中心网络中的 MAC表规格，减轻网络设备的负荷、提高网络设备的处理能力，使得部署超大规模的网络，即大二层网络成为可能；同时还可以解决虚拟主机的实时搬迁问题。实施例 2 参见图 5，是本发明实施例提供的一种地址解析装置框图，所述装置包括接收模块 201，查询模块 202，发送模块 203。其中：

所述接收模块 201，用于接收来自第一终端的地址请求报文，所述地址请求报文中包含第一网络设备的设备标识；

所述查询模块 202，用于根据所述地址请求报文中的目标 IP地址查询地址对应关系表，所述地址对应关系表中包含地址对应关系信息，所述地址对应关系信息包括终端的 IP地址，终端的 MAC地址和终端连接的网络设备的设备标识的对应关系；

所述发送模块 203，用于当所述目标 IP地址与所述地址对应关系表中的一条已有地址对应关系信息中的 IP地址相同时，向所述第一网络设备发送所述已有地址对应关系信息，以使所述第一网络设备更新 MAC表，并向所述已有地址对应关系信息中设备标识对应的网络设备发送所述第一终端的 MAC地址和所述第一网络设备的设备标识，以使所述已有地址对应关系信息中设备标识对应的网络设备更新 MAC表。

所述地址解析装置可以集中式实现，也可以分布式协同实现；所述地址解析装置由处理器或硬件设备实现。

在 IPv4中，地址请求报文包括 ARP请求报文，其发送方 IP地址为发送该报文的第一终端的 IP地址，发送方 MAC地址为发送该报文的第一终端的 MAC地址，目标 IP地址为目的终端的 IP地址，目标 MAC地址为广播地址；在 IPv6中，地址请求 4艮文包括邻居请求艮文。

当所述目标 IP地址与所述地址对应关系表中的一条已有地址对应关系信息中的 IP地址相同时，所述发送模块 203还用于向所述已有地址对应关系信息中的 IP地址和 MAC地址对应的终端转发所述地址请求报文。在接收来自第一网络设备的地址请求报文之前，所述接收模块 201 还用于接收来自所述第一终端的地址通告报文，所述地址通告报文中包含所述第一网络设备的设备标识；

相应地，所述地址解析装置还包括：

获取模块 204，用于根据所述地址通告报文获取第一地址对应关系信息，所述第一地址对应关系信息包括所述第一终端的 IP地址、所述第一终端的 MAC地址和所述第一网络设备的设备标识的对应关系；更新模块 205，用于根据所述第一地址对应关系信息更新所述地址对应关系表。

在 IPv4中，所述地址通告报文包括免费 ARP报文、 ARP应答报文或 ARP应答文；在 IPv6中，所述地址通告 ^艮文包括非请求邻居通告 unsolicited NA报文。

所述第一网络设备可以 ARB，边缘网桥或边缘交换机等。

所述设备标识可以是 Nickname, IS-IS标识， MAC地址或者设备号等。

所述设备标识还可以携带在所述地址通告文或所述地址请求文的有效载荷 payload中。

当所述地址请求报文或所述地址通告报文通过 MAC-in-MAC封装或 TRILL封装，所述设备标识携带在所述地址请求报文或所述地址通告报文的封装信息中；相应地，所述地址解析装置还包括：

解封装模块 206，用于对所述地址请求报文或所述地址通告报文进行 MAC-in-MAC解封装或 TRILL解封装。

当所述第一地址对应关系信息中的 IP地址与所述地址对应关系表中任意一条地址对应关系信息的 IP地址都不同时，所述更新模块 205在所述地址对应关系信息表中增加所述第一地址对应关系信息；

当所述第一地址对应关系信息中的 IP和 MAC地址与所述地址对应关系表中的一条已有地址对应关系信息中的 IP和 MAC地址相同，并且所述第一地址对应关系信息中的设备标识与所述已有地址对应关系信息中的设备标识不同时，所述更新模块 205用所述第一地址对应关系信息更新所述已有地址对应关系信息，所述发送模块 203向其他网络设备发送所述第一地址对应关系信息，以使所述其他网络设备更新 MAC表。

举例来说，在 IPv4中 VM11从边缘交换机 1接入网络，进行上线注册，首先 VM11发送免费 ARP报文，发送方地址为 VM11的 IP地址，发送方 MAC地址为 VM11的 MAC地址，目标 IP地址为 VM11的 IP 地址，目标 MAC地址为广播地址；边缘交换机 1收到所述免费 ARP报文后，更新本地 ARP表和本地 MAC表，然后边缘交换机 1在所述免费 ARP报文外层添加 TRILL报文头，其中入口路由桥昵称为边缘交换机 1 的 Nickname, 出口路由桥昵称为地址解析服务器的 Nickname, 对所述免费 ARP报文进行 TRILL封装，再将所述 TRILL封装的免费 ARP报文转发给所述地址解析装置；所述接收模块 201接收所述 TRILL封装的免费 ARP报文，经所述解封装模块 206解封装，所述获取模块 204 获取 VM 11的地址对应关系信息包括 VM 11的 IP地址， VM 11的 MAC 地址，边缘交换机 1的 Nickname等；所述查询模块 202根据 VM11的地址对应关系信息中的 IP地址查询地址对应关系表，当 VM 11的 IP地址与地址对应关系表中任意一条地址对应关系信息的 IP地址都不同时，所述更新模块 205将 VM11的地址对应关系信息增加到地址对应关系表中。

当所述第一终端请求与目标终端通信时，所述第一终端首先发送地址请求报文，获取目标终端的 MAC地址。

举例来说，在 IPv4中,虚拟主机 VM32请求与 VM21通信， VM32需要才艮据 VM21的 IP地址获取 VM21的地址对应关系信息：

首先 VM32发送 ARP请求报文，所述 ARP请求报文的发送方 IP地址和 MAC地址是 VM32的 IP地址和 MAC地址，目标 IP地址是 VM21的 IP地址，目标 MAC地址是广播地址；

边缘交换机 3收到 ARP请求报文后，根据目标 IP地址（ VM21的 IP地址）查询本地 ARP，当没有匹配的表项时，边缘交换机 3在所述 ARP请求 4艮文外层添加 TRILl 艮文头，其中入口路由桥昵称为边缘交换机 3的 Nickname，出口路由桥昵称为地址解析服务器的 Nickname，对所述 ARP 请求报文进行 TRILL封装，再将所述 TRILL封装的 ARP请求报文转发给所述地址解析装置；

所述接收模块 201接收所述 TRILL封装的 ARP请求报文，经所述解封装模块 206解封装，所述查询模块 202根据所述 ARP请求报文的目标 IP 地址（ VM21的 IP地址 )查询地址对应关系表，当所述目标 IP地址与本地地址对应关系表中的一条已有地址对应关系信息中的 IP地址相同时，所述发送模块 203向边缘交换机 3发送所述已有地址对应关系信息

( VM21的 IP地址， VM21的 MAC地址，边缘交换机 2的 Nickname等），以使边缘交换机 3更新 MAC表：将 VM21的 MAC地址和边缘交换机 2的 Nickname的对应关系写入 MAC表；同时，所述发送模块 203向所述已有地址对应关系信息中设备标识对应的网络设备，即边缘交换机 2，发送 VM32的 MAC地址和边缘交换机 3的 Nickname，以使边缘交换机 2更新 MAC表：将 VM32的 MAC地址和边缘交换机 3的 Nickname的对应关系写入 MAC表；

然后，所述地址解析装置在所述 ARP请求报文外层添加 TRILL报文头，入口路由桥昵称为地址解析服务器的 Nickname, 出口路由桥昵称为边缘交换机 2的 Nickname, 对所述 ARP请求文进行 TRILL封装，由所述发送模块 203发送给边缘交换机 2;

边缘交换机 2收到所述 TRILL封装的 ARP请求文后，进行解封装，再转发给 VM21。 VM21收到所述 ARP请求报文后，向 VM32回复 A P应答报文， VM32和 VM21建立连接，进行后续通信。

采用本发明实施例提供的技术方案， ARP广播报文统一由地址解析装置处理，不会在网络内广播，降低了对网络带宽的占用，网络设备和终端只保存本地和远端在通信终端的地址对应关系信息，可以降低数据中心网络中的 MAC表规格，减轻网络设备的负荷、提高网络设备的处理能力，使得部署超大规模的网络，即大二层网络成为可能；同时还可以解决虚拟主机的实时搬迁问题。实施例 3

参见图 6，是本发明实施例提供的一种地址解析系统示意图，该系统包括第一终端 301，第一网络设备 302和地址解析服务器 303，其中：所述地址解析服务器 303，用于接收来自所述第一终端 301的地址请求报文，所述地址请求报文中包含第一网络设备 302的设备标识；根据所述地址请求 4艮文中的目标 IP地址查询地址对应关系表，所述地址对应关系表中包含地址对应关系信息，所述地址对应关系信息包括终端的 IP地址，终端的 MAC地址和终端连接的网络设备的设备标识；当所述目标 IP地址与所述地址对应关系表中的一条已有地址对应关系信息中的 IP 地址相同时，向所述第一网络设备 302发送所述已有地址对应关系信息，以使所述第一网络设备 302更新 MAC表，并向所述已有地址对应关系信息中设备标识对应的网络设备发送所述第一终端 301的 MAC地址和所述第一网络设备 302的设备标识，以使所述已有地址对应关系信息中设备标识对应的网络设备更新 MAC表。

所述网络设备 302的网络侧 MAC地址学习功能处于关闭状态。

当所述地址通告报文或所述地址请求报文通过 MAC-in-MAC封装或 TRILL封装时，所述设备标识携带在所述地址通告 ^^文或所述地址请求报文的封装信息中；所述设备标识还可以携带在所述地址通告报文或所述地址请求 ^艮文的有效载荷 payload中。

所述设备标识可以是昵称 Nickname, IS-IS标识， MAC地址或者设备号。

所述地址解析服务器 303，还用于当所述地址请求 ^艮文中目标 IP地址与所述地址对应关系表中的一条已有地址对应关系信息中的 IP地址相同时，向所述已有地址对应关系信息中的 IP地址和 MAC地址对应的终端转发所述地址请求 4艮文。

所述地址解析服务器 303，还用于接收来自所述第一终端的地址通告报文，所述地址通告报文中包含所述第一网络设备的设备标识；根据所述地址通告报文获取第一地址对应关系信息，所述第一地址对应关系信息包括所述第一终端的 IP地址、所述第一终端的 MAC地址和所述第一网络设备的设备标识的对应关系；才艮据所述第一地址对应关系信息更新所述地址对应关系表。

采用本发明实施例提供的技术方案，可以降低数据中心网络中的

MAC表规格，减轻网络设备的负荷、提高网络设备的处理能力，从而减少^¾文在传输过程中的延时，使得部署超大规模的网络，即大二层网络成为可能；同时还可以解决 VM的实时迁移问题。

分步骤是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计算机可读存储介质中，所述存储介质可以是 ROM/RAM, 磁盘或光盘等。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims

权利要求书

1、一种地址解析的方法，其特征在于，包括：

接收来自第一终端的地址请求报文，所述地址请求报文中包含第一网络设备的设备标识；

根据所述地址请求报文中的目标 IP地址查询地址对应关系表，所述地址对应关系表中包含地址对应关系信息，所述地址对应关系信息包括终端的 IP地址，终端的 MAC地址和终端连接的网络设备的设备标识的对应关系；

当所述目标 IP地址与所述地址对应关系表中的一条已有地址对应关系信息中的 IP地址相同时，向所述第一网络设备发送所述已有地址对应关系信息，以使所述第一网络设备更新 MAC表，

并向所述已有地址对应关系信息中设备标识对应的网络设备发送所述第一终端的 MAC地址和所述第一网络设备的设备标识，以使所述已有地址对应关系信息中设备标识对应的网络设备更新 MAC表。
2、根据权利要求 1 所述的方法，其特征在于，所述接收来自第一终端的地址请求 ^艮文之前，还包括：

接收来自所述第一终端的地址通告报文，所述地址通告报文中包含所述第一网络设备的设备标识；

才艮据所述地址通告 "^文获取第一地址对应关系信息，所述第一地址对应关系信息包括所述第一终端的 IP地址、所述第一终端的 MAC地址和所述第一网络设备的设备标识的对应关系；

根据所述第一地址对应关系信息更新所述地址对应关系表。
3、根据权利要求 2所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一地址对应关系信息更新所述地址对应关系表，包括：

当所述第一地址对应关系信息中的 IP 地址与所述地址对应关系表中任意一条地址对应关系信息的 IP 地址都不同时，在所述地址对应关系信息表中增加所述第一地址对应关系信息；

当所述第一地址对应关系信息中的 IP和 MAC地址与所述地址对应关系表中的一条已有地址对应关系信息中的 IP和 MAC地址相同，并且所述第一地址对应关系信息中的设备标识与所述已有地址对应关系信息中的设备标识不同时，用所述第一地址对应关系信息更新所述已有地址对应关系信息。
4、根据权利要求 2所述的方法，其特征在于，还包括：

当所述第一地址对应关系信息中的 IP和 MAC地址与所述地址对应关系表中的一条已有地址对应关系信息中的 IP和 MAC地址相同，并且所述第一地址对应关系信息中的设备标识与所述已有地址对应关系信息中的设备标识不同时，向其他网络设备发送所述第一地址对应关系信息，以使所述其他网络设备更新 MAC表。
5、根据权利要求 1-4任一项所述的方法，其特征在于，所述 MAC 表包括终端的 MAC地址和终端连接的网络设备的设备标识的对应关系。
6、根据权利要求 1所述的方法，其特征在于，当所述目标 IP地址与所述地址对应关系表中的一条已有地址对应关系信息中的 IP 地址相同时，还包括：

向所述已有地址对应关系信息中的 IP地址和 MAC地址对应的终端转发所述地址请求报文。
7、一种地址解析的装置，其特征在于，包括：接收模块，用于接收来自第一终端的地址请求报文，所述地址请求报文中包含第一网络设备的设备标识；

查询模块，用于根据所述地址请求报文中的目标 IP地址查询地址对应关系表，所述地址对应关系表中包含地址对应关系信息，所述地址对应关系信息包括终端的 IP地址，终端的 MAC地址和终端连接的网络设备的设备标识的对应关系；

发送模块，用于当所述目标 IP地址与所述地址对应关系表中的一条已有地址对应关系信息中的 IP地址相同时，向所述第一网络设备发送所述已有地址对应关系信息，以使所述第一网络设备更新 MAC表，并向所述已有地址对应关系信息中设备标识对应的网络设备发送所述第一终端的 MAC地址和所述第一网络设备的设备标识，以使所述已有地址对应关系信息中设备标识对应的网络设备更新 MAC表。
8、根据权利要求 7所述的装置，其特征在于，

所述接收模块，还用于接收来自所述第一终端的地址通告报文，所述地址通告报文中包含所述第一网络设备的设备标识；

相应地，所述装置还包括：

获取模块，用于根据所述地址通告报文获取第一地址对应关系信息，所述第一地址对应关系信息包括所述第一终端的 IP地址、所述第一终端的 MAC地址和所述第一网络设备的设备标识的对应关系；更新模块，用于根据所述第一地址对应关系信息更新所述地址对应关系表。
9、根据权利要求 8所述的装置，其特征在于，所述更新模块用于根据所述第一地址对应关系信息更新所述地址对应关系表，具体为：当所述第一地址对应关系信息中的 IP地址与所述地址对应关系表中任意一条地址对应关系信息的 IP 地址都不同时，在所述地址对应关系信息表中增加所述第一地址对应关系信息；

当所述第一地址对应关系信息中的 IP和 MAC地址与所述地址对应关系表中的一条已有地址对应关系信息中的 IP和 MAC地址相同，并且所述第一地址对应关系信息中的设备标识与所述已有地址对应关系信息中的设备标识不同时，用所述第一地址对应关系信息更新所述已有地址对应关系信息。
10、根据权利要求 8所述的装置，其特征在于，所述发送模块还用于，当所述第一地址对应关系信息中的 IP和 MAC地址与所述地址对应关系表中的一条已有地址对应关系信息中的 IP和 MAC地址相同，并且所述第一地址对应关系信息中的设备标识与所述已有地址对应关系信息中的设备标识不同时，向其他网络设备发送所述第一地址对应关系信息，以使所述其他网络设备更新 MAC表。
11、一种地址解析的系统，其特征在于，包括第一终端，第一网络设备和地址解析服务器，其中：

所述地址解析服务器，用于接收来自所述第一终端的地址请求报文，所述地址请求报文中包含第一网络设备的设备标识；根据所述地址请求报文中的目标 IP地址查询地址对应关系表，所述地址对应关系表中包含地址对应关系信息，所述地址对应关系信息包括终端的 IP地址，终端的 MAC地址和终端连接的网络设备的设备标识；当所述目标 IP地址与所述地址对应关系表中的一条已有地址对应关系信息中的 IP地址相同时，向所述第一网络设备发送所述已有地址对应关系信息，以使所述第一网络设备更新 MAC表，并向所述已有地址对应关系信息中设备标识对应的网络设备发送所述第一终端的 MAC地址和所述第一网络设备的设备标识，以使所述已有地址对应关系信息中设备标识对应的网络设备更新 MAC表。
12、根据权利要求 11所述的系统，其特征在于，所述地址解析服务器，还用于接收来自所述第一终端的地址通告报文，所述地址通告报文中包含所述第一网络设备的设备标识；根据所述地址通告报文获取第一地址对应关系信息，所述第一地址对应关系信息包括所述第一终端的 IP地址、所述第一终端的 MAC地址和所述第一网络设备的设备标识的对应关系；根据所述第一地址对应关系信息更新所述地址对应关系表。