CN103236980A - 路由器及实现路由器广播接口无编号的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种路由器及实现路由器广播接口无编号的方法，所述方法包括：路由器利用无编号的广播接口定期向外发送特定组播地址的组播握手报文，以及接收其他路由器发来的组播握手报文；路由器检测预先建立的地址映射表内是否存储有与接收到的组播握手报文相对应的表项，当未存储时，将接收组播握手报文的无编号的广播接口以及组播握手报文的源地址作为一个新表项存入地址映射表内；路由器利用无编号的广播接口进行数据报文发送时，查询地址映射表，得到报文发送目标链路层地址后，进行数据报文的转发。本发明解决了广播接口上不同网段接口之间的IP-MAC地址动态映射的问题，不用增加专门的地址解析代理设备，提高了的设备随遇接入能力。

Description

路由器及实现路由器广播接口无编号的方法

技术领域

本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种路由器及实现路由器广播接口无编号的方法。

背景技术

目前，为了节约越来越稀缺的IP地址资源、降低网络规划配置的复杂性、同时提高路由器随遇接入能力，无编号技术应运而生。然而，传统的接口无编号技术通常限定在点对点链路上使用，对使用无编号的接口的IP地址掩码也有特别要求。普通路由器对于需要在路由器的广播接口（如：以太网接口，无线接口）上使用无编号技术的场景要么不支持，要么需要静态配置路由器之间互连的以太网口的IP地址和MAC地址的对应关系，这种静态配置方法实际上是把广播链路变成点对点链路在使用，并不适合在一个广播域内有多于两个路由器且使用无编号进行通信的场景中使用。所以，如何在无需静态配置的情况下，使无编号技术应用到广播接口上，成为本发明所要解决的技术问题。

发明内容

鉴于上述问题，提出了本发明以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的路由器及实现路由器广播接口无编号的方法。

依据本发明的一个方面，提供了一种实现路由器广播接口无编号的方法，包括：

路由器利用无编号的广播接口定期向外发送特定组播地址的组播握手报文，以及接收其他路由器发来的组播握手报文；

路由器检测预先建立的地址映射表内是否存储有与接收到的组播握手报文相对应的表项，当未存储时，将接收所述组播握手报文的无编号的广播接口以及组播握手报文的源地址作为一个新表项存入所述地址映射表内；

路由器利用无编号的广播接口进行数据报文发送时，查询所述地址映射表，得到报文发送目标链路层地址后，进行数据报文的转发。

可选地，本发明所述方法还包括：所述路由器设置所述地址映射表内的各表项的超时时间，对于每个表项，当在超时时间内未接收到对应的组播握手报文时，将超时表项删除。

可选地，本发明所述方法还包括：所述路由器接收到协议报文后，检测接收所述协议报文的接口类型，当接口类型为无编号的广播接口时，跳过对所述协议报文源地址进行子网有效性检查，进行协议报文后续处理。

可选地，本发明所述方法还包括：所述路由器预先配置有私有路由协议，所述私有路由协议定义有经无编号的广播接口传输的协议报文源地址子网有效性检查规则；

所述路由器在接收到协议报文后，当接收该协议报文的接口为无编号的广播接口时，利用所述私有路由协议定义的检查规则，对所述协议报文的源地址子网进行有效性检查，并在检查为有效时，进行协议报文后续处理。

可选地，本发明所述方法中，所述特定组播地址为从组播地址段内任意选取的地址。

依据本发明的另一个方面，提供了一种路由器，包括：

报文收发模块，用于利用无编号的广播接口定期向外发送特定组播地址的组播握手报文，以及接收其他路由器发来的组播握手报文，

地址管理模块，用于检测预先建立的地址映射表内是否存储有与接收到的组播握手报文相对应的表项，当未存储时，将接收组播握手报文的无编号的广播接口以及组播握手报文的源地址作为一个新表项存入所述地址映射表内；

报文转发模块，用于利用无编号的广播接口进行数据报文发送时，查询所述地址映射表，得到报文发送目标链路层地址后，进行数据报文的转发。

可选地，本发明所述路由器中，所述地址管理模块，进一步用于设置所述地址映射表内的各表项的超时时间，对于每个表项，当在超时时间内未接收到对应的组播握手报文时，将超时表项删除。

可选地，本发明所述路由器还包括：

第一协议报文处理模块，用于在接收到协议报文后，检测接收所述协议报文的接口类型，当接口类型为无编号的广播接口时，跳过对所述协议报文源地址进行子网有效性检查，进行协议报文后续处理。

可选地，本发明所述路由器还包括：

配置模块，用于配置私有路由协议，所述私有路由协议定义有经无编号的广播接口传输的协议报文源地址子网有效性检查规则；

第二协议报文处理模块，用于在接收到协议报文后，当接收该协议报文的接口为无编号的广播接口时，利用所述私有路由协议定义的检查规则，对所述协议报文的源地址子网进行有效性检查，并在检查为有效时，进行协议报文后续处理。

可选地，本发明所述路由器中，所述报文收发模块中，特定组播地址为从组播地址段内任意选取的地址。

本发明有益效果如下：

本发明实现了在无需静态配置的情况下，使无编号技术应用到广播接口上，拓展了无编号技术只能应用在点对点链路上的适用范围，实现了节省IP地址资源，降低网络规划和配置复杂度，以及提高了网络随遇接入能力。

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一简单地介绍，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为本发明实施例提供的一种实现路由器广播接口无编号的方法的流程图；

图2为本发明实施例所述方法的典型应用场景图；

图3为本发明实施例中路由器接收组播握手报文的处理流程图；

图4为本发明实施例提供的一种路由器的结构框图。

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，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，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。

为了实现在无需静态配置的情况下，使无编号技术应用到广播接口上，本发明实施例提供一种路由器及其实现路由器广播接口无编号的方法，所述方法突破了无编号技术只能应用在点对点链路上的限制，使无编号技术可以应用到广播接口上，同时通过动态维护减少配置内容，有效拓展了无编号技术的适用范围。下面就通过几个具体实施例对本发明的技术方案进行详细阐述。

实施例一

如图1所示，本发明实施例提供一种实现路由器广播接口无编号的方法，包括以下步骤：

步骤S101，路由器利用无编号的广播接口定期向外发送特定组播地址的组播握手报文，以及接收其他路由器发来的组播握手报文；

其中，所述特定组播地址为从组播地址段内任意选取的地址。优选地，从组播地址段内选取地址时，不要与国际上约定俗成的知名组播地址冲突，防止路由接收到报文后处理混乱，当然，如配合其他识别机制，则也可选用国际上约定俗成的知名组播地址。

步骤S102，路由器检测预先建立的地址映射表内是否存储有与接收到的组播握手报文相对应的表项，当未存储时，将接收所述组播握手报文的无编号的广播接口以及组播握手报文的源地址作为一个新表项存入所述地址映射表内；也就是说，本实施例中，路由器预先建立空地址映射表，然后通过交互握手报文来动态学习得到表内各表项信息。

进一步地，该步骤还包括：路由器设置所述地址映射表内的各表项的超时时间，对于每个表项，当在超时时间内未接收到对应的组播握手报文时，将超时表项删除。

进一步地，该步骤中，路由器在每个无编号广播接口上建立该接口的地址映射表，当然，也可以建议一张总地址映射表，该表内存储有所有无编号广播接口对应的地址映射信息，本发明对于地址映射表以何种形式存在不作具体限定，本领域技术人员可以根据需要进行灵活设置。

步骤S103，路由器利用无编号的广播接口进行数据报文发送时，查询所述地址映射表，得到报文发送目标链路层地址后，进行数据报文的转发。

综上所述，为本实施例所述方法进行数据报文的处理过程。进一步地，本实施例所述方法为了使路由器在经过上述改进后，可以对协议报文进行正确处理，还更改了协议报文的处理方式，防止路由器通过无编号广播接口接收到协议报文后丢弃所述协议报文。其中，处理方式包括但不限于为如下两种：

方式一：路由器接收到协议报文后，检测接收协议报文的接口类型，当接口类型为无编号的广播接口时，跳过对协议报文源地址进行子网有效性检查，进行协议报文后续处理。

方式二：路由器预先配置有私有路由协议，所述私有路由协议定义有经无编号的广播接口传输的协议报文源地址子网有效性检查规则；

路由器在接收到协议报文后，当接收该协议报文的接口为无编号的广播接口时，利用私有路由协议定义的检查规则，对协议报文的源地址子网进行有效性检查，并在检查为有效时，进行协议报文后续处理。

为了更进一步阐述本发明为达成预定目的所采取的技术手段及功效，以下给出一具体应用实例，对本发明提出的技术方案进行进一步解释说明。

本发明实施例提供一种实现路由器广播接口无编号的方法，该方法可以应用于需要在路由器的广播接口上使用无编号技术的场景中。

如图2所示，本实施例中，当把路由器A的广播接口配置成无编号接口后，路由器A检测到该接口是无编号接口，就会从该接口周期性（即每隔T秒）向外发送特定组播地址的组播握手报文(所用组播地址可从组播地址段选取，例如：225.1.1.1)，其他路由器（B、C）上的无编号广播接口都可以接收该组播地址的报文，并交给上层应用程序进一步处理，而不支持该功能的路由设备则不处理该组播报文，直接丢弃。

当具有无编号广播接口的路由器，例如，路由器B从无编号广播接口上收到路由器A发来的组播地址为225.1.1.1的组播报文后，路由器B将接收报文的源IP地址和源MAC地址（这两个地址是路由器A的无编号接口的地址）信息、以及接收报文的无编号接口（路由器B的无编号接口）的端口信息作为一个表项存入预先配置的地址映射表，如表1所示。其中，每个表项的内容包括但不限于为：无编号的广播接口的端口号、以及获取的报文的源IP地址和源MAC地址信息。

表1

端口号	源IP地址	源MAC地址
			Eth1	1.0.0.1/32	00A01E000001
Eth1	3.0.0.1/32	00A01E000003

进一步地，本实施例中，对于每条表项还设置一个保持定时器，如果表中某条表项的保持定时器超过设定的超时时间（超时时间可以定义为N*T秒，N为大于1的自然数）前没有收到组播握手报文，就删除表中该表项。

考虑到不同广播链路带宽的差异性，组播握手报文的发送周期和表项的保持时间可以根据需要灵活修改，增加握手报文发送间隔可以降低握手报文对链路带宽的消耗，增加表项保持时间可以钝化IP-MAC地址交互的敏感度，提高路由器在无线链路等链路可靠性不高的链路上IP-MAC地址表项的稳定性。

为了更清楚的说明地址映射表的生成及更新过程，下面结合如图3所示的流程图进行进一步说明，包括如下步骤：

步骤S301，开始；

步骤S302，路由器判断是否存在无编号广播接口，若是，执行步骤S303；否则，执行步骤S308；

步骤S303，路由器判断无编号广播接口是否可以接收特定组播地址的播组握手报文，若是，执行步骤S304；否则，执行步骤S308；

步骤S304，接收组播握手报文，并判断是否已经存在对应的地址映射表，若是，执行步骤S308；否则，执行步骤S305；

步骤S305，在地址映射表中增加相应表项；

步骤S306，实时检测地址映射表中各表项是否过期，若是，则执行步骤S307；否则，执行步骤S308；

步骤S307，删除过期的表项；

步骤S308；结束。

本实施例中，路由器在通过无编号广播接口进行数据发送时，首先通过查询系统路由表，完成去往目的网段所对应的出接口的选择，然后路由器根据地址映射表选择相应的链路层地址（例如：MAC地址），完成链路层数据帧的封装，最后将数据包发送到物理信道上，通过物理信道将封装好的链路层数据帧发送到查询地址映射表得到的链路层地址所对应的设备上。

此外，本实施例所述方法，还需要对标准的路由协议（RIP、OSPF等）进行必要改造，即，当路由协议收到协议报文后，首先判断接口类型，如果接口是无编号接口，则取消对报文源地址子网有效性的检查，使得协议报文能够得到相应的后续处理。对于因放宽路由协议报文有效性检查而引起的安全性问题，可以通过其他安全认证手段（具体措施不在本发明中描述）予以解决。

综上所述，本发明实施例所述方法通过在路由器的无编号接口之间定期交互握手信息来建立IP地址和MAC地址对应表，路由器在转发IP报文时，如果路由的出接口是无编号接口，就通过查询IP地址与MAC地址对应表来选择链路层地址，这样无编号技术就可以工作在各类广播接口上得以应用；同时路由协议在检测到接口是无编号接口时，就不再依据接口IP地址所在子网范围对收到的协议报文的源IP地址进行子网有效性检查。本实施例所述方法解决了广播接口上不同网段接口之间的IP-MAC地址动态映射的问题，而不用增加专门的地址解析代理设备，提高了的设备随遇接入能力，且具有通用性强、兼容性好等优点。

实施例二

如图4所示，本发明实施例提供一种路由器，具体包括：

报文收发模块410，用于利用无编号的广播接口定期向外发送特定组播地址的组播握手报文，以及接收其他路由器发来的组播握手报文；

地址管理模块420，用于检测预先建立的地址映射表内是否存储有与接收到的组播握手报文相对应的表项，当未存储时，将接收组播握手报文的无编号的广播接口以及组播握手报文的源地址作为一个新表项存入所述地址映射表内；

报文转发模块430，用于利用无编号的广播接口进行数据报文发送时，查询所述地址映射表，得到报文发送目标链路层地址后，进行数据报文的转发。

进一步地，地址管理模块420，还用于设置所述地址映射表内的各表项的超时时间，对于每个表项，当在超时时间内未接收到对应的组播握手报文时，将超时表项删除。

综上所述，为本实施例所述路由器进行数据报文的处理过程。进一步地，本实施例还为了使路由器在经过上述改进后，可以对协议报文进行正确处理，还更改了协议报文的处理方式，防止路由器通过无编号广播接口接收到协议报文后丢弃所述协议报文，具体地：

所述路由器还包括：

第一协议报文处理模块440，用于在接收到协议报文后，检测接收所述协议报文的接口类型，当接口类型为无编号的广播接口时，跳过对所述协议报文源地址进行子网有效性检查，进行协议报文后续处理。

或者，所述路由器还包括：

配置模块450，用于配置私有路由协议，所述私有路由协议定义有经无编号的广播接口传输的协议报文源地址子网有效性检查规则；

第二协议报文处理模块460，用于在接收到协议报文后，当接收该协议报文的接口为无编号的广播接口时，利用所述私有路由协议定义的检查规则，对所述协议报文的源地址子网进行有效性检查，并在检查为有效时，进行协议报文后续处理。

综上所述，本实施例所述路由器使无编号技术可以应用到广播接口上，拓展了无编号技术只能应用在点对点链路上的适用范围。使用无编号技术可以节省IP地址资源，降低网络规划和配置复杂度，提高网络随遇接入能力。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种实现路由器广播接口无编号的方法，其特征在于，包括：

路由器利用无编号的广播接口定期向外发送特定组播地址的组播握手报文，以及接收其他路由器发来的组播握手报文；

路由器检测预先建立的地址映射表内是否存储有与接收到的组播握手报文相对应的表项，当未存储时，将接收所述组播握手报文的无编号的广播接口以及组播握手报文的源地址作为一个新表项存入所述地址映射表内；

路由器利用无编号的广播接口进行数据报文发送时，查询所述地址映射表，得到报文发送目标链路层地址后，进行数据报文的转发。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

所述路由器设置所述地址映射表内的各表项的超时时间，对于每个表项，当在超时时间内未接收到对应的组播握手报文时，将超时表项删除。

3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

所述路由器接收到协议报文后，检测接收所述协议报文的接口类型，当接口类型为无编号的广播接口时，跳过对所述协议报文源地址进行子网有效性检查，进行协议报文后续处理。

4.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

所述路由器预先配置有私有路由协议，所述私有路由协议定义有经无编号的广播接口传输的协议报文源地址子网有效性检查规则；

所述路由器在接收到协议报文后，当接收该协议报文的接口为无编号的广播接口时，利用所述私有路由协议定义的检查规则，对所述协议报文的源地址子网进行有效性检查，并在检查为有效时，进行协议报文后续处理。

5.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述特定组播地址为从组播地址段内任意选取的地址。

6.一种路由器，其特征在于，包括：

报文收发模块，用于利用无编号的广播接口定期向外发送特定组播地址的组播握手报文，以及接收其他路由器发来的组播握手报文；

地址管理模块，用于检测预先建立的地址映射表内是否存储有与接收到的组播握手报文相对应的表项，当未存储时，将接收组播握手报文的无编号的广播接口以及组播握手报文的源地址作为一个新表项存入所述地址映射表内；

报文转发模块，用于利用无编号的广播接口进行数据报文发送时，查询所述地址映射表，得到报文发送目标链路层地址后，进行数据报文的转发。

7.如权利要求6所述的路由器，其特征在于，所述地址管理模块，进一步用于设置所述地址映射表内的各表项的超时时间，对于每个表项，当在超时时间内未接收到对应的组播握手报文时，将超时表项删除。

8.如权利要求6或7所述的路由器，其特征在于，所述路由器还包括：

第一协议报文处理模块，用于在接收到协议报文后，检测接收所述协议报文的接口类型，当接口类型为无编号的广播接口时，跳过对所述协议报文源地址进行子网有效性检查，进行协议报文后续处理。

9.如权利要求6或7所述的路由器，其特征在于，所述路由器还包括：

配置模块，用于配置私有路由协议，所述私有路由协议定义有经无编号的广播接口传输的协议报文源地址子网有效性检查规则；

第二协议报文处理模块，用于在接收到协议报文后，当接收该协议报文的接口为无编号的广播接口时，利用所述私有路由协议定义的检查规则，对所述协议报文的源地址子网进行有效性检查，并在检查为有效时，进行协议报文后续处理。

10.如权利要求6或7所述的路由器，其特征在于，所述报文收发模块中，特定组播地址为从组播地址段内任意选取的地址。

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