CN102859973B - 一种地址解析的方法,装置和系统 - Google Patents
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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
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，网际协议)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，为了让报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(AddressResolution Protocol，地址解析协议)。数据中心网络中每个VM会发送ARP报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，设备处理能力不足，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
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面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，RB)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报文的报文头如下所示：
终端发送报文时，第一个收到该报文的路由桥设备RB为入口RB，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 Rbridge Nickname)，把自己的昵称作为入口路由桥昵称(Ingress RBridge Nickname)放在TRILL头中。昵称(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报文头的源地址。尽管外部二层报文头每跳都会改变，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扑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：
S101：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；
ARP协议包括一组报文：免费ARP报文，ARP请求报文，ARP应答报文，RARP(Reverse Address Resolution Protocol，逆向地址解析协议)请求报文和RARP应答报文，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，所述地址请求报文包括邻居请求(Neighbor Solicitation，NS)报文。
S102：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；
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报文。
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RARP应答报文；在IPv6中，所述地址通告报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。
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报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port1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，地址解析服务器根据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应答报文或RARP应答报文向网络更新注册，如图所示：
首先VM21发送RARP应答报文或ARP应答报文，所述RARP应答报文或ARP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RARP应答报文或ARP应答报文后，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应答报文或ARP应答报文进行TRILL封装，再将所述TRILL封装的RARP应答报文或ARP应答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RARP应答报文或ARP应答报文后，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1的Nickname等；
然后，地址解析服务器根据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:将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报文或所述地址请求报文的有效载荷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，地址解析服务器根据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应答报文或RARP应答报文向网络更新注册，如图所示：
首先VM21发送RARP应答报文或ARP应答报文；
边缘交换机1收到所述RARP应答报文或ARP应答报文后，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应答报文或ARP应答报文的payload中添加自身的网络标识MAC1，对所述RARP应答报文或ARP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应答报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RARP应答报文或ARP应答报文后，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，地址解析服务器根据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信息；
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请求报文后，进行解封装，根据所述ARP请求报文中的目标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请求报文后，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ARP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，地址请求报文包括邻居请求NS报文。
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RARP应答报文；在IPv6中，所述地址通告报文包括非请求邻居通告unsolicited NA报文。
所述第一网络设备可以是RB，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报文或所述地址请求报文的有效载荷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。
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。
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VM11的地址对应关系信息包括VM11的IP地址，VM11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VM11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需要根据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请求报文进行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请求报文后，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ARP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报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报文的有效载荷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。
所述地址解析服务器303，还用于当所述地址请求报文中目标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报文。
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；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。
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，从而减少报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。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部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 (12)
1.一种地址解析的方法，其特征在于，包括：
地址解析服务器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报文之前，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；
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。
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。
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