CN103780494A

CN103780494A - 一种用户信息获取方法和装置

Info

Publication number: CN103780494A
Application number: CN201410047121.1A
Authority: CN
Inventors: 王波
Original assignee: Hangzhou H3C Technologies Co Ltd
Current assignee: New H3C Technologies Co Ltd
Priority date: 2014-02-11
Filing date: 2014-02-11
Publication date: 2014-05-07
Anticipated expiration: 2034-02-11
Also published as: CN103780494B

Abstract

本发明公开了一种用户信息获取方法，该方法包括：在使能N:1VLAN映射的交换设备上使能ARP监听功能，在通过下行口接收到ARP报文时，学习ARP报文所属的CVLAN、发送端IP地址、发送端MAC地址的对应关系，以指导ARP报文和数据报文的转发。基于同样的发明构思，本发明还提出一种装置，能够在不受应用场景限制的条件下获取用户信息，以使使能N:1VLA映射的交换设备上能够进行数据通信。

Description

一种用户信息获取方法和装置

技术领域

本发明涉及通信技术领域，特别涉及一种用户信息获取方法和装置。

背景技术

虚拟局域网（VLAN）映射也叫做VLAN转换，它可以修改报文携带的VLAN标签（Tag）或为报文添加VLAN Tag，实现不同VLAN标识ID之间的相互转换。

由于汇聚层网络接入设备可提供的VLAN数量有限，为了节省VLAN资源，需要警醒VLAN的汇聚，将用户网络的VLAN进行N:1映射，即将来自多个VLAN的报文所携带的不同VLAN Tag替换为相同的VLAN Tag。

N:1VLAN映射的难点在于从上行口收到下行数据流后，如何将运营商虚拟局域网（Service VLAN，SVLAN）转换为用户虚拟局域网（Custom VLAN，CVLAN）。SVLAN和CVLAN的对应关系是一对多关系，因此单纯依赖SVLAN是无法完成SVLAN向CVLAN的转换的。

为了解决这个问题，目前有两种解决方案：

第一种：记录用户媒体访问控制（MAC）和CVLAN的对应关系，上行口收到报文后，根据目的MAC找到对应的CVLAN信息，完成SVLAN向CVLAN的转换。

该种方案在实现时，MAC地址的学习受到硬件的限制，要想根据MAC实现CVLAN和SVLAN的转换，用户MAC除了要学习到CVLAN，还要学习到SVLAN，如何将用户MAC学习到SVLAN比较难以实现。如果使用硬件ACL资源，对系统硬件资源的消耗太大，因为用户网络中的设备的数目会非常庞大。

当用户MAC还没学习到时，对于从SVLAN主动发起的数据通信不支持。由于VLAN的转换完全依赖于用户MAC，因此，限制不同CVLAN中的用户MAC不能够相同。

第二种：使用动态主机配置协议侦听（DHCP Snooping）学习到的表项指导下行数据流的转发。客户端通过DHCP学习到地址，在使能N:1VLAN映射的交换设备上使能DHCP Snooping特性，学习到用户信息因特网协议（IP）、MAC和CVLAN。上行口收到下行数据流后，复用三层转发的流程，根据目的IP走一次三层转发，把SVLAN信息换成CVLAN信息。

该方案的实现依赖于客户端通过DHCP申请IP地址，对于静态配置IP地址的场景不适用。这个对于数据中心组网影响很大，数据中心组网中服务器地址一般是静态配置的；并且不同CVLAN中MAC地址不允许相同，也限制了应用场景。

由上可见，现有实现中还未能提供一种不受应用场景限制的用户信息获取方法。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种用户信息获取方法和装置，在能够不受应用场景限制的条件下获取用户信息，以使使能N:1VLA映射的交换设备上能够进行数据通信。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是这样实现的：

一种用户信息获取方法，应用于一配置有用户局域网CVLAN到运营商虚拟局域网SVLAN的N:1虚拟局域网VLAN映射的交换设备上，所述方法包括：

通过上行口接收到地址解析协议ARP请求报文时，根据该ARP请求报文携带的目标端因特网协议IP地址，查找是否存在对应的用户信息表项，如果是，根据查找到的用户信息表项转发该ARP请求报文；否则，在该ARP请求报文所属的SVLAN内和映射到该SVLAN的所有CVLAN内广播该ARP请求报文；

通过下行口接收到ARP应答报文时，根据接收该ARP报文的端口，以及该ARP应答报文所属的CVLAN、发送端媒体访问控制MAC地址和发送端IP地址绑定生成用户信息表项；并根据该ARP应答报文的目标端IP地址，查找是否存在对应的用户信息表项；如果是，根据查找到的用户信息表项转发该ARP应答报文；否则，将该ARP应答报文在其所属的CVLAN映射到的SVLAN内广播发送；

其中，所述用户信息表项包括：用户终端的IP地址和MAC地址、以及该用户终端对应的CVLAN和到该用户终端的出接口。

一种装置，可应用于一配置有用户局域网CVLAN到运营商虚拟局域网SVLAN的N:1虚拟局域网VLAN映射的交换设备上，该装置包括：接收单元、处理单元和生成单元；

所述接收单元，用于通过上行口接收地址解析协议ARP请求报文；通过下行口接收ARP应答报文；

所述处理单元，用于当所述接收单元通过上行口接收到ARP请求报文时，根据该ARP请求报文的目标端因特网协议IP地址，查找是否存在对应的用户信息表项；如果是，根据查找到的用户信息表项转发该ARP请求报文；否则，在该ARP请求报文所属的SVLAN内和映射到该SVLAN的所有用户虚拟局域网CVLAN内广播该ARP请求报文；当所述接收单元通过下行口接收到ARP应答报文时，根据该ARP应答报文的目标端IP地址，查找是否存在对应的用户信息表项；如果是，根据查找到的用户信息表项转发该ARP应答报文；否则，将该ARP应答报文在其所属的CVLAN映射到的SVLAN内广播发送；

所述生成单元，用于所述接收单元通过下行口接收到ARP应答报文时，根据接收该ARP应答报文的端口，以及该ARP应答报文所属的CVLAN ID、发送端媒体访问控制MAC地址和发送端IP地址绑定生成用户信息表项，其中，所述用户信息表项包括：用户终端的IP地址和MAC地址、以及该用户终端对应的CVLAN和到该用户终端的出接口。

综上所述，本发明通过在使能N:1VLAN映射的交换设备上使能ARP监听功能，在通过下行口接收到ARP报文时，学习ARP报文所属的CVLAN、发送端IP地址、发送端MAC地址的对应关系，以指导ARP报文和数据报文的转发，能够在不受应用场景限制的条件下获取用户信息，以使使能N:1VLA映射的交换设备上能够进行数据通信。

附图说明

图1为本发明实施例一中用户信息获取方法流程示意图；

图2为本发明实施例二中用户信息获取方法流程示意图；

图3为本发明实施例三的组网示意图；

图4为本发明实施例四组网示意图；

图5为本发明具体实施例中应用于上述技术的装置的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下参照附图并举实施例，对本发明所述方案作进一步地详细说明。

本发明实施例中提出一种用户信息获取方法，应用于一配置有CVLAN到SVLAN的N:1VLAN映射的交换设备上。在该交换设备上使能地址解析协议（ARP，Address Resolution Protocol）监听功能，在通过下行口接收到ARP报文时，学习ARP报文所属的CVLAN、发送端IP地址、发送端MAC地址的对应关系，以指导ARP报文和数据报文的转发，在能够不受应用场景限制的条件下获取用户信息，以使使能N:1VLA映射的交换设备上能够进行数据通信。

如在数据中心领域和传统的运营商、企业网领域内均可使用；同时不限制不同CVLAN下的MAC地址必须不同，也不需要用户设备的IP地址一定是动态IP地址。

在本发明实施例中，从用户网络发往汇聚层网络或服务提供商（SP）网络的数据流称为上行数据流；从汇聚层网络或SP网络发往用户网络的数据流称为下行数据流。将发送上行数据流和接收下行数据流的端口，称为上行口；将发送下行数据流和接收上行数据流的端口，称为下行口。

通过任一端口（上行口或下行口）接收到的ARP报文时，如果该ARP报文中携带VLAN ID，则确定携带的VLAN ID为该ARP报文所属的VLAN，如果该ARP报文中未携带VLAN ID，则根据接收该ARP报文的端口类型确定该ARP报文所属的VLAN，例如，

当该端口为Access口时，由于该类型端口只能属于一个VLAN，因此，使用该端口的PVID作为该ARP报文所属的VLAN；

当该端口为Trunk口或hybrid口时，由于该类型端口可以加入多个VLAN，因此，通常使用该端口配置的默认VLAN作为该ARP报文所属的VLAN。

在具体实现时，可以根据实际应用环境确定在ARP报文中是否携带VLAN ID，以及如何确定ARP报文所属的VLAN，本发明具体实现时，并不做具体限制。

实施例一

参见图1，图1为本发明实施例一中用户信息获取方法流程示意图。具体步骤为：

步骤101，交换设备通过上行口接收到ARP请求报文时，根据该ARP请求报文携带的目标端IP地址，查找是否存在对应的用户信息表项，如果是，根据查找到的用户信息表项转发该ARP请求报文；否则，在该ARP请求报文所属的SVLAN内和映射到该SVLAN的所有CVLAN内广播该ARP请求报文。

该交换设备在根据查找到的用户信息表项转发该ARP请求报文时，如果用户信息表项中的VLAN ID和该ARP请求报文所属的VLAN的VLAN ID不相同，则使用用户信息表项中的VLAN ID替换该ARP请求报文中的VLANID，并通过用户信息表项中的端口ID对应的端口转发。

该交换设备在与该ARP请求报文所属的VLAN不同的VLAN内广播该ARP请求报文时，如果在该ARP请求报文中携带VLAN ID，则需要替换该ARP请求报文中携带的VLAN，或删除携带的VLAN通过对应端口转发即可。具体实现时，由收发ARP请求报文的端口的类型确定具体实现方式。

本步骤中在映射到该SVLAN的所有CVLAN内广播该ARP请求报文时，对于每个CVLAN，确定该CVLAN是否有下行口加入，如果是，在该CVLAN内广播该ARP请求报文；否则，不在该CVLAN内复制该ARP请求报文且不发送。

由于在配置CVLAN到SVLAN的映射时，CVLAN都是一个相对大的范围区间，这样，会有很多CVLAN当前未被使用，即没有下行口加入，在这样的CVLAN下就不需要复制ARP请求报文，这样大大节省了CPU资源。

本步骤中接收到的ARP请求报文为，上游设备，如网关设备接收到汇聚层网络或SP网络发送的数据报文，且未查找到该数据报文的目的IP地址对应的MAC地址时，而发送的ARP请求报文。

步骤102，该交换设备通过下行口接收到ARP应答报文时，根据接收该ARP应答报文的端口，以及该ARP应答报文所属的CVLAN、发送端MAC地址和发送端IP地址绑定生成用户信息表项；并根据该ARP应答报文的目标端IP地址，查找是否存在对应的用户信息表项；如果是，根据查找到的用户信息表项转发该ARP应答报文；否则，将该ARP应答报文在其所属的CVLAN映射到的SVLAN内广播发送。

本发明实施例中用户信息表项包括的内容为：用户终端的IP地址和MAC地址、以及该用户终端对应的CVLAN和出接口。

其中，用户终端IP地址对应发送端IP地址，用户终端MAC地址对应发送端MAC地址，该用户终端对应的CVLAN为所述ARP应答报文所属的CVLAN，该用户终端对应的出接口为接收所述ARP应答报文的端口。

这里根据目标端IP地址查找不到对应的用户信息表项时，只在该ARP应答报文所属的CVLAN映射到的SVLAN内广播即可，因为，如果该ARP应答报文应答的是某个CVLAN设备发送的ARP请求报文，该交换设备就一定会在接收到请求报文时建立对应的用户信息表项，不可能存在查不到对应表项的情况。

本步骤中接收到的ARP应答报文为，用户网络中的设备接收到ARP请求报文而响应的ARP应答报文。

本步骤中生成的用户信息表项，用于指导ARP报文，以及数据报文的转发。

实施例二

参见图2，图2为本发明实施例二中用户信息获取方法流程示意图。具体步骤为：

步骤201，交换设备通过下行口接收到ARP请求报文时，根据接收该ARP请求报文的端口，以及该ARP请求报文所属的CVLAN、发送端MAC地址和发送端IP地址绑定生成用户信息表项；并根据该ARP请求报文的目标端IP地址查找是否存在对应的用户信息表项，如果是，根据查找到的用户信息表项转发该ARP请求报文；否则，在该ARP请求报文所属的CVLAN内，以及该CVLAN映射到的SVLAN内广播该ARP请求报文。

本发明实施例中用户信息表项中用户终端IP地址对应发送端IP地址，用户终端MAC地址对应发送端MAC地址，该用户终端对应的CVLAN为所述ARP请求报文所属的CVLAN，该用户终端对应的出接口为接收所述ARP请求报文的端口。

本步骤中通过下行口接收到的ARP请求报文，为用户网络中的设备需要向其他设备（用户网络中、汇聚层网络中或SP网络中的设备）发送数据报文，在本地根据要发送的数据报文的IP地址未查找到对应的MAC地址而发送的ARP请求报文。

步骤202，该交换设备通过上行口接收到ARP应答报文时，根据该ARP应答报文携带的目标端IP地址，查找是否存在对应的用户信息表项，如果是，根据查找到的用户信息表项转发该ARP应答报文；否则，在该ARP应答报文所属的SVLAN内和映射到该SVLAN的所有CVLAN内广播该ARP应答报文。

本步骤中接收到的ARP应答报文为，汇聚层网络或SP网络中的设备，如网关，接收到ARP报文而响应的ARP应答报文。

本步骤实现时，在该ARP报文所属的SVLAN内也要广播一份该ARP请求报文，可能存在不同的设备在该VLAN内，如该网关设备还存在备份网关设备的时候。

由实施例一和实施例二可见，本发明具体实现时，在下行端口接收到ARP请求报文或ARP应答报文时，才会进行用户信息表项的学习；上行口接收到ARP请求报文和ARP应答报文时，不会进行用户信息表项的学习。

由于本发明具体实现时，ARP报文不仅仅在同一个VLAN内进行广播，很多时候需要在不同VLAN内都进行广播，因此，无论通过上行口还是下行口接收到ARP报文时，都需上送CPU进行处理。

现有实现时，ARP报文不需上送CPU处理，直接通过硬件实现在同一VLAN内的广播。

该交换设备还可以对用户信息表项进行老化，在老化时间内，如15分钟，接收到该用户信息表项相关的报文时，刷新该用户信息表项的老化时间。

这里与用户信息相关的报文包括ARP报文，以及数据报文。

该交换设备在老化时间到，且未接收到该用户信息表项相关的报文时，根据该用户信息表项中用户信息发起ARP探测报文。

在具体实现时，连续发送预设个数个ARP探测报文，如连续发送5个ARP探测报文。

该探测报文根据对应的用户信息表项进行封装。

该交换设备在预设时间内，接收到该用户信息表项相关的报文时，刷新该用户信息表项的老化时间；否则，删除该用户信息表项。

在通过下行口接收到ARP应答报文或ARP请求报文时，本地如果已存在该ARP应答报文或ARP请求报文对应的用户信息表项时，将该用户信息表项的老化时间刷新即可；如果不存在，则直接生成即可。

在具体实现时，使能N:1VLAN映射的交换设备可能是边缘交换设备，也可能是核心交换设备，本发明在实施例三和实施例四中分别举例说明这两种实现方式。

实施例三

以核心交换设备上使能N:1VLAN映射为例，具体描述核心交换设备获取用户信息的过程。

参见图3，图3为本发明实施例三的组网示意图。图3中核心交换设备上使能N:1VLAN映射，并使能ARP监听功能。

以Internet访问者访问设备A为例，具体处理过程如下：

第一步，网关设备接收到Internet访问者发送的数据报文时，根据该数据报文的目的IP地址查找到对应的转发表项时，根据转发表项中的信息封装数据报文并转发给设备A；如果在本地未查找到该数据报文的目的IP地址对应的MAC地址时，根据该数据报文的目的IP地址查找到下一跳对应的出接口，将与该出接口绑定的SVLAN携带在ARP请求报文中，广播发送ARP请求报文。

转发表项的内容包含：IP地址、MAC地址和出接口。

如果是首次访问设备A，则需要获知设备A的MAC地址，在本地如果没有学习到设备A的MAC地址，则会发起ARP请求。

ARP请求报文的L2头中的源MAC地址为网关设备的MAC地址，目的MAC地址为全F的地址（即广播MAC地址）；ARP请求报文体中的发送端IP地址为网关的IP地址1.1.1.100，目标端IP地址为设备A的IP地址1.1.1.1；发送端MAC地址为网关的MAC地址，目标端MAC地址为全0的地址（即无效MAC地址）。

与接口绑定的SVLAN内，可能配置多个IP地址，这里选择一个与数据报文的目的IP地址网段匹配的IP地址作为网关设备的IP地址。

第二步，核心交换设备从上行口收到该ARP请求报文，根据该ARP请求报文的目标端IP地址1.1.1.1在本地查找是否存在对应的用户信息表项，如果是，执行第三步；否则，执行第四步。

用户信息表项包括的内容为：用户终端的IP地址和MAC地址、以及该用户终端对应的CVLAN和和出接口，即IP地址、MAC地址、VLAN ID和端口号。

第三步，核心交换设备将该ARP请求报文根据查找到的用户信息表项转发该ARP请求报文，执行第五步。

如查找到的用户信息表项为：CVLAN1，IP地址1.1.1.1，MAC地址1-1-1和端口1，则将SVLAN100替换为CVLAN1，通过端口1发送。

第四步，核心交换设备确定映射到SVLAN ID100的CVLAN ID（1，2，3），且确定各CVLAN都有下行口接入，复制该ARP请求报文，并分别将复制后的ARP请求报文的VLAN标签分别换为1，2，3，分别在CVLAN1，2，3中广播该ARP请求报文。

第五步，边缘交换设备1接收到该ARP请求报文时，由于ARP请求报文的目的MAC地址为广播MAC地址，直接在ARP请求报文所属的CVLAN内广播。

边缘交换设备1无论接收到携带CVLAN1还是CVLAN2的ARP请求报文，都在加入对应CVLAN的端口广播。这里分别只有一个端口加入CVLAN1和CVLAN2，从对应端口发送即可。

边缘交换设备1未使能ARP监听功能，因此，在边缘交换设备1上接收到ARP请求报文时，进行源MAC地址学习，同现有实现。即将该ARP请求报文所属的CVLAN1、源MAC地址（网关设备的MAC地址），以及接收该ARP请求报文的端口绑定存储为MAC地址表项。

边缘交换设备2的处理同边缘交换设备1的处理类似，这里不再一一描述。

第六步，设备A收到该ARP请求报文，确定目标端IP地址是自身的IP地址，回应一个ARP应答报文。

回应的ARP应答报文L2头中的目的MAC地址为网关设备的MAC地址，源MAC地址为设备A的MAC地址1-1-1；ARP应答报文的报文体中的目标端IP为网关设备的IP地址1.1.1.100，发送端IP地址为设备A的IP地址1.1.1.1，发送端MAC地址为设备A的MAC地址1-1-1，目的端MAC地址为接收到的ARP请求报文的源MAC地址，即设备A的MAC地址。

设备B和设备C也能够收到目标端IP为1.1.1.1的ARP请求报文，确定目标端IP地址不是自身的IP地址，不回应ARP应答报文。

第七步，边缘交换设备1接收到ARP应答报文时，本地未查找到该ARP应答报文的目的MAC地址对应的MAC地址表项，直接通过其上行口发送。

第八步，核心交换设备从下行接口接收到ARP应答报文，将接收该ARP应答报文的端口1，所属的CVLAN1，以及发送端IP地址1.1.1.1和发送端MAC地址1-1-1绑定生成用户信息表项；并且根据目标端IP地址1.1.1.100未查找到对应的用户信息表项时，在CVLAN1内和CVLAN1映射到的SVLAN100内广播该ARP应答报文。

由于通过上行口接收到ARP请求报文或ARP应答报文时，不进行用户信息表项的学习，因此，使用网关设备的IP地址查找用户信息表项时，查找不到。

由于CVLAN1中只有一个接口，因此可以不用广播。

SVLAN100中广播时，修改ARP应答报文的VLAN标签为100。

第八步，网关设备收到ARP应答报文时，在本地生成转发表项，并根据生成的转发表项封装该用户的数据报文并转发。

在封装时，将设备A的MAC地址封装，并通过接收ARP应答报文的接口发送封装后的数据报文。

以设备B首次向Internet发送报文为例。

第一步，设备B广播发送ARP请求报文。

该ARP请求报文的L2头中目的MAC地址为广播MAC地址，源MAC地址为设备B的MAC地址2-2-2；报文体中发送端IP地址为设备B的IP地址2.2.2.2，发送端MAC地址为2-2-2；目标端IP地址为网关设备的IP地址2.2.2.100，目标端IP地址为全0的无效MAC地址。

设备B需要接入Internet网络或其他本地设备，而不知道对方MAC地址时，需要向对端设备发起ARP请求。

当设备B需要和Internet网络通信时，设备B发送ARP请求报文的目标端IP地址为网关的IP地址，CVLAN内的设备通信时，AEP请求报文的目标端IP地址是对应设备的IP地址。

第二步，边缘交换设备1接收到该ARP请求报文时，进行MAC表项学习，并通过上行口广播该ARP请求报文。

将该ARP请求报文中的源MAC地址2-2-2、CVLAN ID2，以及接收该ARP请求报文的端口绑定生成MAC地址表项。

由于该ARP请求报文为广播报文，因此在CVLAN2内进行广播，由于CVLAN2内除了接收端口，只有一个上行端口，因此，从上行端口发送出去。

第三步，核心交换设备接收到该ARP请求报文时，生成用户信息表项信息；并根据该报文的目标端IP地址查找对应的用户信息表项，未查找到时，则在CVLAN2和CVLAN3内，以及SVLAN100内广播该ARP请求报文。

核心交换设备接收到该ARP请求报文时，将接收该ARP请求报文的端口，该ARP请求报文所属的CVLAN2，发送端IP地址2.2.2.2，发送端MAC地址2-2-2，绑定生成IP地址为2.2.2.2对应的用户信息表项。

在向其他VLAN内广播该报文时，进行VLAN的替换。

设备B和设备C接收到该ARP请求报文时，确定目标端IP地址不是自身的IP地址，不进行响应。

由于目标端IP地址是网关设备的IP地址，不会对网关设备发送的ARP报文进行用户信息表项的学习，因此，不会查找到网关设备的IP地址对应的用户信息表项。

第四步，网关设备接收到该ARP请求报文时，确定目标端IP地址为自身时，进行转发表项的学习，并发送ARP应答报文。

该ARP应答报文的L2头中源MAC地址为网关设备的地址，目的MAC地址为设备B的MAC地址，报文体中发送端IP地址为网关设备的MAC地址，发送端MAC地址为网关设备的MAC地址；目标端IP地址为设备B的IP地址，目标端MAC地址为设备B的MAC地址。

第五步，核心交换设备接收到网关设备发送的ARP应答报文时，根据该报文的目标端IP地址匹配对应的用户信息表项，并根据匹配到的用户信息表项将该ARP应答报文转发给边缘交换设备1。

第六步，边缘交换设备1根据ARP应答报文的目的MAC地址1-1-1查找MAC转发表项，根据查找到的MAC地址表项将该ARP应答报文转发给设备B。

第七步，设备B接收到该ARP应答报文时，获知网关设备的MAC地址，进行数据报文的封装，进行转发。

N:1VLAN映射统一在核心交换设备上配置，边缘交换设备上不用处理N:1VLAN映射，配置简单。

实施例四

以边缘交换设备上使能N:1VLAN映射为例，具体描述边缘交换设备获取用户信息的过程。

每个使能N:1VLAN映射的边缘交换设备都需使能ARP监听功能，进行用户信息的学习。

参见图4，图4为本发明实施例四组网示意图。图4中在边缘交换设备1和边缘交换设备2上使能N:1VLAN映射功能，实现本发明时，在边缘交换设备1和边缘交换设备2上使能ARP监听功能。

以Internet访问者首次访问设备A为例，具体处理过程如下：

第一步，网关设备接收到Internet访问者发送的数据报文时，根据该数据报文的目的IP地址查找本地是否存在对应的转发表项，如果存在，根据转发表项中的信息封装数据报文，转发给设备A；否则，通过路由匹配到对应的出接口，将与该出接口绑定的SVLAN携带在ARP请求报文中，广播发送ARP请求报文。

转发表项的内容包含：IP地址、MAC地址和出接口。

第二步，核心交换设备从端口3收到该ARP请求报文，在端口1和端口2上广播一份该ARP请求报文。

核心交换设备处理该ARP应答报文，同现有处理相同，进行源MAC地址表项学习，并在该ARP应答报文所属的SVLAN内广播该ARP应答报文。

第三步，边缘交换设备1会收到这个ARP请求报文，根据该ARP请求报文的目标端IP地址查找对应用户信息表项，如果查找到，根据用户信息表项将该ARP请求报文发送给设备A；否则，确定映射到SVLAN100的CVLAN（CVLAN1和CVLAN2）。边缘交换设备1复制ARP请求报文，并将ARP请求报文的VLAN标签分别换为CVLAN1和CVLAN2，在CVLAN1,2中广播该ARP请求报文。

边缘交换设备2进行类似的处理。

第四步，设备A收到该ARP请求报文，发现目标端IP地址是自己的，回应一个ARP应答报文。

第五步，边缘交换设备1从下行接口收到ARP应答报文，根据该ARP应答报文生成用户信息表项，并根据目标端IP地址1.1.1.100查找对应的用户信息表项，若查找不到，将该ARP应答报文先在CVLAN1中广播一份，本实施例中CVLAN1中只有一个端口，因此，可以不用广播；并根据CVLAN1得到映射后的SVLAN100，然后修改ARP应答报文的VLAN标签为100，在SVLAN100中广播出去。

边缘交换设备1将接收该ARP应答报文的端口1，所属的CVLAN1，以及发送端IP地址1.1.1.1和发送端MAC地址1-1-1绑定生成用户信息表项。

第六步，核心交换设备从端口1收到ARP应答报文，直接走普通的VLAN内二层转发，转发给网关设备处理。

第七步，网关设备收到ARP应答报文时，在本地生成转发表项，并根据生成的转发表项封装该用户的数据报文并转发。

边缘交换设备1收到网关设备发送给设备A的数据报文时，根据目的IP地址查找到出端口和对应的CVLAN，把SVLAN换成CVLAN从端口1转发出去。

本方案的优点是核心交换设备不用软件复制ARP报文，由边缘交换设备来进行复制。由于边缘交换设备对应的接入CVLAN数量不多，复制压力比较小。

基于同样的发明构思，本申请还提出一种装置，可应用于一配置有CVLAN到SVLAN的N:1虚拟局域网VLAN映射的交换设备上。参见图5，图5为本发明具体实施例中应用于上述技术的装置结构示意图。该装置包括：接收单元501、处理单元502和生成单元503。

接收单元501，用于通过上行口接收ARP请求报文；通过下行口接收ARP应答报文；

处理单元502，用于当接收单元501通过上行口接收到ARP请求报文时，根据该ARP请求报文的目标端IP地址，查找是否存在对应的用户信息表项；如果是，根据查找到的用户信息表项转发该ARP请求报文；否则，在该ARP请求报文所属的SVLAN内和映射到该SVLAN的所有CVLAN内广播该ARP请求报文；当接收单元501通过下行口接收到ARP应答报文时，根据该ARP应答报文的目标端IP地址，查找是否存在对应的用户信息表项；如果是，根据查找到的用户信息表项转发该ARP应答报文；否则，将该ARP应答报文在其所属的CVLAN映射到的SVLAN内广播发送；

生成单元503，用于接收单元501通过下行口接收到ARP应答报文时，根据接收该ARP应答报文的端口，以及该ARP应答报文所属的CVLAN、发送端MAC地址和发送端IP地址绑定生成用户信息表项；其中，所述用户信息表项包括：用户终端的IP地址和MAC地址、以及该用户终端对应的CVLAN和出接口。。

较佳地，

接收单元501，进一步用于通过下行口接收ARP请求报文；通过上行口接收ARP应答报文；

处理单元502，进一步用于当接收单元501通过下行口接收到ARP请求报文时，根据该ARP请求报文的目标端IP地址查找是否存在对应的用户信息表项，如果是，根据查找到的用户信息表项转发该ARP请求报文；否则，在该ARP请求报文所属的CVLAN内，以及该CVLAN映射到的SVLAN内广播该ARP请求报文；当接收单元501通过上行口接收到ARP应答报文时，根据该ARP应答报文的目标端IP地址，查找是否存在对应的用户信息表项，如果是，根据查找到的用户信息表项转发该ARP应答报文；否则，在该ARP应答报文所属的SVLAN内和映射到该SVLAN的所有CVLAN内广播该ARP应答报文；

生成单元503，进一步用于当接收单元501通过下行口接收到ARP请求报文时，根据接收该ARP报文的端口，以及该ARP应答报文所属的CVLAN、发送端MAC地址和发送端IP地址绑定生成用户信息表项。

较佳地，

处理单元502，具体用于在映射到该SVLAN的所有CVLAN内广播该ARP请求报文时，对于每个CVLAN，确定该CVLAN是否有下行口加入，如果是，在该CVLAN内广播该ARP请求报文；否则，不在该CVLAN内复制该ARP请求报文且不发送。

较佳地，

生成单元503，进一步用于对用户信息表项进行老化，在老化时间内，接收到该用户信息表项相关的报文时，刷新该用户信息表项的老化时间；在老化时间到，且未接收到该用户信息表项相关的报文时，根据该用户信息表项中用户信息发起ARP探测报文；在预设时间内，接收到该用户信息表项相关的报文时，刷新该用户信息表项的老化时间；否则，删除该用户信息表项。

较佳地，

生成单元503，用于根据该用户信息表项中用户信息发起ARP探测报文时，连续发送预设个数个ARP探测报文。

上述实施例的单元可以集成于一体，也可以分离部署；可以合并为一个单元，也可以进一步拆分成多个子单元。

综上所述，本发明通过在使能N:1VLAN映射的交换设备上使能ARP监听功能，该交换设备通过下行口接收到ARP报文时，学习ARP报文所属的CVLAN、发送端IP地址和发送端MAC地址的对应关系，以指导ARP报文和数据报文的转发，在能够不受应用场景限制的条件下获取用户信息，以使使能N:1VLA映射的交换设备上能够进行数据通信。

以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。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

1.一种用户信息获取方法，应用于一配置有用户虚拟局域网CVLAN到运营商虚拟局域网SVLAN的N:1虚拟局域网VLAN映射的交换设备上，其特征在于，所述方法包括：

其中，所述用户信息表项包括：用户终端的IP地址和MAC地址、以及该用户终端对应的CVLAN和出接口。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括：

通过下行口接收到ARP请求报文时，根据接收该ARP请求报文的端口，以及该ARP请求报文所属的CVLAN、发送端MAC地址和发送端IP地址绑定生成用户信息表项；并根据该ARP请求报文的目标端IP查找是否存在对应的用户信息表项，如果是，根据查找到的用户信息表项转发该ARP请求报文；否则，在该ARP请求报文所属的CVLAN内，以及该CVLAN映射到的SVLAN内广播该ARP请求报文；

通过上行口接收到ARP应答报文时，根据该ARP应答报文携带的目标端IP地址，查找是否存在对应的用户信息表项，如果是，根据查找到的用户信息表项转发该ARP应答报文；否则，在该ARP应答报文所属的SVLAN内和映射到该SVLAN的所有CVLAN内广播该ARP应答报文。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述在映射到该SVLAN的所有CVLAN内广播该ARP请求报文，包括：

对于每个CVLAN，确定该CVLAN是否有下行口加入，如果是，在该CVLAN内广播该ARP请求报文；否则，不在该CVLAN内复制该ARP请求报文且不发送。

4.根据权利要求1-3任意一项所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括：

对用户信息表项进行老化，在老化时间内，接收到该用户信息表项相关的报文时，刷新该用户信息表项的老化时间；

在老化时间到，且未接收到该用户信息表项相关的报文时，根据该用户信息表项中用户信息发起ARP探测报文；

在预设时间内，接收到该用户信息表项相关的报文时，刷新该用户信息表项的老化时间；否则，删除该用户信息表项。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，

所述根据该用户信息表项中用户信息发起ARP探测报文时，连续发送预设个数个ARP探测报文。

6.一种装置，可应用于一配置有用户虚拟局域网CVLAN到运营商虚拟局域网SVLAN的N:1虚拟局域网VLAN映射的交换设备上，其特征在于，该装置包括：接收单元、处理单元和生成单元；

所述生成单元，用于所述接收单元通过下行口接收到ARP应答报文时，根据接收该ARP应答报文的端口，以及该ARP应答报文所属的CVLAN ID、发送端媒体访问控制MAC地址和发送端IP地址绑定生成用户信息表项，其中，所述用户信息表项包括：用户终端的IP地址和MAC地址、以及该用户终端对应的CVLAN和出接口。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，

所述接收单元，进一步用于通过下行口接收ARP请求报文；通过上行口接收ARP应答报文；

所述处理单元，进一步用于当所述接收单元通过下行口接收到ARP请求报文时，根据该ARP请求报文的目标端IP地址查找是否存在对应的用户信息表项，如果是，根据查找到的用户信息表项转发该ARP请求报文；否则，在该ARP请求报文所属的CVLAN内，以及该CVLAN映射到的SVLAN内广播该ARP请求报文；当所述接收单元通过上行口接收到ARP应答报文时，根据该ARP应答报文的目标端IP地址，查找是否存在对应的用户信息表项，如果是，根据查找到的用户信息表项转发该ARP应答报文；否则，在该ARP应答报文所属的SVLAN内和映射到该SVLAN的所有CVLAN内广播该ARP应答报文；

所述生成单元，进一步用于当所述接收单元通过下行口接收到ARP请求报文时，根据接收该ARP报文的端口，以及该ARP应答报文所属的CVLAN、发送端MAC地址和发送端IP地址绑定生成用户信息表项。

8.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，

所述处理单元，具体用于在映射到该SVLAN的所有CVLAN内广播该ARP请求报文时，对于每个CVLAN，确定该CVLAN是否有下行口加入，如果是，在该CVLAN内广播该ARP请求报文；否则，不在该CVLAN内复制该ARP请求报文且不发送。

9.根据权利要求6-8任意一项所述的装置，其特征在于，

所述生成单元，进一步用于对用户信息表项进行老化，在老化时间内，接收到该用户信息表项相关的报文时，刷新该用户信息表项的老化时间；在老化时间到，且未接收到该用户信息表项相关的报文时，根据该用户信息表项中用户信息发起ARP探测报文；在预设时间内，接收到该用户信息表项相关的报文时，刷新该用户信息表项的老化时间；否则，删除该用户信息表项。

10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，

所述生成单元，用于根据该用户信息表项中用户信息发起ARP探测报文时，连续发送预设个数个ARP探测报文。