CN103856435A - 一种地址解析协议缓存及其缓存方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种ARP缓存，包括网络接口模块，用于将IP数据包发送至查找模块进行IP地址查找；在IP地址查找失败后，将获取的MAC地址发送至查找模块；查找模块，用于根据网络接口模块发送的IP数据包在ARP缓存模块中查找IP地址，在IP地址查找失败后，将网络接口模块发送的MAC地址存储到ARP缓存模块；ARP缓存模块，用于提供IP地址给查找模块进行IP地址查找；在IP地址查找失败后，将所述IP地址即时存储到ARP缓存模块中；本发明还同时公开了一种ARP缓存方法，采用本发明，能够在ARP缓存被填满但没有任何ARP表项达到老化时间时，与非ARP高速缓存表中的其他主机通信。

Description

一种地址解析协议缓存及其缓存方法
技术领域
本发明涉及互联网中的地址解析协议(ARP，Address Resolution Protocol)缓存领域，尤其涉及一种ARP缓存及其缓存方法。
背景技术
ARP是在仅知道主机的因特网协议(IP，Internet Protocol)地址时确定其物理地址的一种协议，从IP地址到物理地址的映射有两种方式：表格方式和非表格方式。ARP具体来说就是，将网络层地址解析为数据连接层的物理地址，即：将IP地址解析为介质访问控制(MAC，MediaAccess Control)地址。
一般情况下，在众多网络协议和应用中，发送端往往有一个以上的IP数据包要发送到同一个终点，如果对发送到同一个主机或路由器的每一个数据包都使用ARP，那么效率是很低的。使用ARP高速缓存表可以解决这一问题，通常情况下，当主机或路由器通过ARP获得某一远端IP地址和物理地址的对应关系后，会将这个关系保存在本地的ARP高速缓存表中，以便于后续需要发往同一终点的IP数据包继续使用。因此，在每台安装有传输控制协议/因特网互联协议(TCP/IP，Transmission Control Protocol/Internet Protocol)协议栈的主机或路由器里都会有ARP高速缓存表。当网络层有IP数据包需要发送时，会先查找这个ARP高速缓存表，找到要发送的目的主机或路由器的物理地址，若查找失败，则会触发ARP的执行，通过ARP来动态获取目的主机或路由器的物理地址，并保存在ARP高速缓存表中。ARP高速缓存表提高数据传输的效率，节省了网络流量。
一般情况下，ARP高速缓存表并不长期的保存表中的各个表项。因为，首先ARP高速缓存表的资源有限，其次为了防止ARP欺骗等非法攻击也需要对ARP高速缓存表进行超时处理。对ARP高速缓存表中的表项超时处理的过程称为ARP老化。从伯克利系统演变而来的系统一般对完整的表项设置超时时间为20分钟，而对不完整的表项设置超时时间为3分钟，当这些表项再次使用时，一般都会将超时时间重新设为20分钟。但是，在ARP高速缓存表被填满之后，且没有任何ARP表项达到老化时间之前，系统就无法和非ARP高速缓存表中的其他主机通信了。
发明内容
有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种ARP缓存及其缓存方法，能够在ARP缓存被填满之后、且没有任何ARP表项达到老化时间之前，与非ARP高速缓存表中的其他主机通信。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
本发明提供了一种ARP缓存，该缓存包括：网络接口模块、查找模块、ARP缓存模块；其中，
所述网络接口模块，用于将IP数据包发送至查找模块进行IP地址查找；在IP地址查找失败后，将获取的MAC地址发送至查找模块；
所述查找模块，用于根据网络接口模块发送的IP数据包在ARP缓存模块中查找IP地址，在IP地址查找失败后，将网络接口模块发送的MAC地址存储到ARP缓存模块；
所述ARP缓存模块，用于提供IP地址给查找模块进行IP地址查找；在IP地址查找失败后，将所述IP地址即时存储到ARP缓存模块中。
上述方案中，所述网络接口模块，还用于在IP地址查找失败后获取MAC地址。
上述方案中，所述网络接口模块，还用于在IP地址查找成功后，接收ARP缓存模块发来的含有MAC地址的IP数据包；
相应的，所述查找模块，还用于在IP地址查找成功后，将接收到的IP数据包存储到ARP缓存模块中；
所述ARP缓存模块，还用于在IP地址查找成功后，将所述IP地址对应的MAC地址复制于IP数据包的头部，并将含有MAC地址的IP数据包发送至网络接口模块。
上述方案中，所述ARP缓存模块，还用于在IP地址查找失败后，存储所述IP地址对应的MAC地址；在IP地址查找成功后，存储所述IP数据包。
上述方案中，所述ARP缓存进一步包括：时间同步模块，用于提供当前同步时间给ARP缓存模块。
上述方案中，所述ARP缓存模块包括：IP地址存储单元、MAC地址存储单元、状态存储单元、IP数据包存储单元、时间存储单元；其中，
所述IP地址存储单元，用于提供IP地址给查找模块进行IP地址查找，在IP地址查找失败后，存储被查找的IP地址；
所述MAC地址存储单元，用于存储IP地址对应的MAC地址，并将所述MAC地址复制到IP数据包的头部，将含有MAC地址的IP数据包发送至网络接口模块；
所述状态存储单元，用于存储表项所处的状态；
所述IP数据包存储单元，用于存储IP数据包；
所述时间存储单元，用于存储IP地址存入的时间，并在MAC地址被使用时，更新该时间为当前时间。
本发明提供了一种ARP缓存方法，该方法包括：
将当前IP数据包发送至ARP缓存中进行IP地址查找；
在所述IP地址查找失败后，将所述IP地址即时存入到ARP缓存中，并将获取的所述IP地址对应的MAC地址存入到ARP缓存中。
上述方案中，所述将所述IP地址即时存入ARP缓存中包括：
当ARP缓存具有空闲状态的表项时，直接将所述IP地址存储在表项中；
当ARP缓存没有空闲状态的表项时，清空时间字段最小的表项，将所述IP地址存储在表项中。
上述方案中，所述IP地址即时存入到ARP缓存之后，该方法还包括：获取所述IP地址对应的MAC地址。
上述方案中，所述获取所述IP地址对应的MAC地址包括：
广播一个ARP请求报文至网络层，所述ARP请求报文包含目的IP地址；
具有该目的IP地址的IP终端返回一个ARP响应报文到ARP缓存中，所述ARP响应报文包含目的IP地址对应的MAC地址；
ARP缓存接收所述ARP响应报文。
本发明提供的ARP缓存及其缓存方法，与现有技术相比，在ARP缓存被填满后，通过ARP缓存模块将时间字段最小的表项清空，并将该表项的状态字段设置为空闲状态，如此，新的目的IP地址可以即时被存入该表项中；并且，获取新存入的IP地址对应的MAC地址，将该MAC地址存入该表项中；如此，可以利用该ARP缓存中新存入的MAC地址，将IP数据包发送至目的IP终端。
附图说明
图1为本发明ARP缓存组成结构示意图；
图2为本发明ARP缓存实现其缓存方法的流程示意图；
图3为本发明实施例中利用ARP缓存进行缓存的实现流程示意图；
图4为本发明ARP缓存状态转换图。
具体实施方式
为了能够更加详尽地了解本发明的特点与技术内容，下面结合附图对本发明的实现进行详细阐述，所附附图仅供参考说明之用，并非用来限定本发明。
图1为本发明ARP缓存组成结构示意图，如图1所示，该ARP缓存包括：网络接口模块11、查找模块12、ARP缓存模块13；其中，
所述网络接口模块11，用于将IP数据包发送至查找模块12进行IP地址查找；在IP地址查找失败后，将获取的MAC地址发送至查找模块12；
这里，所述IP数据包为本地终端发送到目的MAC地址的一组数据，该IP数据包包括：目的IP地址、源IP地址、源MAC地址等；
进一步的，所述网络接口模块11，还用于在IP地址查找成功后，接收ARP缓存模块13发来的含有MAC地址的IP数据包；
进一步的，所述网络接口模块11，还用于在IP地址查找失败后，接收查找模块12发送的IP地址查找失败信息；
进一步的，所述网络接口模块11，还用于在IP地址查找失败后，获取MAC地址；
具体的，IP地址查找失败后，网络接口模块11广播一个ARP请求报文至网络层，所述ARP请求报文包含目的IP地址；相应的，具有该目的IP地址的IP终端返回一个ARP响应报文到网络接口模块11，所述ARP响应报文包含目的IP地址对应的MAC地址；网络接口模块11接收该ARP响应报文，如此，网络接口模块11从ARP响应报文中获取MAC地址。
所述查找模块12，用于接收网络接口模块11发送的IP数据包，并根据该IP数据包在ARP缓存模块13中查找IP地址；在IP地址查找失败后，将网络接口模块11发送的MAC地址存储到ARP缓存模块；
这里，所述在ARP缓存模块13中查找的IP地址是：接收到的IP数据包的目的IP地址；相应的，所述IP地址查找失败是：ARP缓存模块13中没有查找到所接收IP数据包的目的IP地址；
进一步的，所述查找模块12，还用于在IP地址查找失败后，发送IP地址查找失败信息给网络接口模块11；
所述ARP缓存模块13，用于提供IP地址给查找模块12进行查找，在IP地址查找失败后，将该IP地址即时存储到ARP缓存模块13中；
这里，所述将IP地址即时存储到ARP缓存模块13中有两种情况，具体为：
当ARP缓存模块13具有空闲(FREE)状态的表项时，直接将该IP地址存储在该表项中，并将状态字段设置为待定(PENDING)状态；
当ARP缓存模块13没有FREE状态的表项时，清空时间字段最小的表项，并将该表项的状态字段设置为FREE，将该IP地址存储在该表项中，状态字段设置为PENDING状态；
进一步的，将时间字段与当前时间的差值大于超时时间(Timeout)的表项全部清空，并将这些表项的状态字段设置为FREE；
这里，所述表项为一组记录IP地址到MAC地址映射的数据，包括：IP地址、MAC地址、状态字段、时间字段、队列号字段等；其中，
所述IP地址，用于记录一个IP地址；
所述MAC地址，用于记录所述IP地址对应的一个MAC地址；
所述状态字段，用于记录所述IP地址、MAC地址的记录情况；
所述时间字段，用于记录所述IP地址被记录的时间，并更新该时间为所述MAC地址被使用的时间；
所述队列号字段，用于记录存储在所述IP地址之后的IP数据包；
进一步的，所述状态字段的内容包括：FREE状态、PENDING状态、已存(RESOLVED)状态；
其中，FREE状态对应IP地址无记录、MAC地址无记录的情况；PENDING状态记录IP地址有记录、MAC地址无记录的情况；RESOLVED状态记录IP地址有记录、MAC地址有记录的情况；
相应的，FREE状态表示该表项可以给其它新的IP地址使用；PENDING状态表示该表项处于等待记录MAC地址；RESOLVED状态表示该表项中的MAC地址可以被使用；
这里，所述时间字段具体为：当一个新IP地址被存储在FREE状态的表项时，将此刻的同步时间存储在该表项的时间字段；当该表项的IP地址对应的MAC地址被使用时，更新所存储的时间字段为当前同步时间；
相应的，所述时间字段最小的表项是时间字段存储最早的表项；
这里，所述Timeout是已经设定好的超时时间，一般为2-4分钟；
所述ARP缓存模块13，还用于在IP地址查找成功后，将该IP地址对应的MAC地址复制于IP数据包的头部，并将含有MAC地址的IP数据包发送至网络接口模块11。
这里，所述将MAC地址存储到ARP缓存模块13中具体为：将MAC地址存储在已存有与其对应IP地址的表项中；在MAC地址存储后，将原来的PENDING状态设置为RESOLVED状态；
进一步的，在IP地址查找成功后，所述查找模块12还用于将接收到的IP数据包存储到ARP缓存模块13中；
这里，所述将IP数据包存储到缓存模块13中具体为：将IP数据包存储在已存有与其对应IP地址的表项中；具体的，存储在该表项中的队列号之后；进一步的，对于同一IP地址的所有IP数据包依次存入该队列号之后；
进一步的，存储IP地址后，所述ARP缓存模块13还用于存储该IP地址对应的MAC地址；
进一步的，在IP地址查找成功后，所述ARP缓存模块13还用于存储IP数据包；
这里，用于存储IP数据包的表项包括两种状态：RESOLVED状态、PENDING状态；
进一步的，当该表项为RESOLVED状态时，即该表项已存有MAC地址，将该MAC地址复制到队列号之后的IP数据包头部，并发送至网络接口模块11；当该表项为PENDING状态时，即该表项未存有MAC地址，队列号之后的IP数据包处于时刻等待发送状态，直到该表项存入MAC地址、变为RESOLVED状态时，才将MAC地址复制到队列号之后的IP数据包头部，并发送至网络接口模块11；
相应的，网络接口模块11接收到含有MAC地址的IP数据包后，依据MAC地址，即：目的MAC地址，将其发送到目的IP终端。
进一步的，该ARP缓存还包括时间同步模块14，用于提供当前同步时间给ARP缓存模块13；
具体的，所述时间同步模块14提供当前同步时间为：当一个新IP地址被存储在FREE状态的表项时，将此刻的同步时间存储在该表项的时间字段；当该表项的IP地址对应的MAC地址被使用时，更新所存储的时间字段为当前同步时间。
进一步的，所述ARP缓存模块13包括：IP地址存储单元131、MAC地址存储单元132、状态存储单元133、IP数据包存储单元134、时间存储单元135；其中，
所述IP地址存储单元131对应表项中的IP地址部分，用于提供IP地址给查找模块12进行IP地址查找；在IP地址查找失败后，存储被查找的IP地址；
这里，IP地址存储单元131存储该IP地址有两种情况，具体为：
当ARP缓存模块13具有FREE状态的表项时，直接将IP地址存储到该表项中的IP地址存储单元131，并将状态字段设置为PENDING状态；
当ARP缓存模块13没有FREE状态的表项时，清空时间字段最小的表项，将该表项的状态字段设置为FREE，并将IP地址存储到该表项中的IP地址存储单元131，状态字段设置为PENDING状态；进一步的，将时间字段与当前时间的差值大于Timeout的表项全部清空，并将这些表项的状态字段设置为FREE；
所述MAC地址存储单元132对应表项中的MAC地址部分，用于存储IP地址对应的MAC地址，并将该MAC地址复制到IP数据包的头部，将含有MAC地址的IP数据包发送至网络接口模块11；
这里，所述存储IP地址对应的MAC地址具体为：将MAC地址存储到存有对应IP地址表项的MAC地址存储单元132；将原来的PENDING状态设置为RESOLVED状态；
所述状态存储单元133对应表项中的状态字段，用于存储表项所处的状态；
具体的，状态存储单元133所存储的状态包括：FREE、PENDING、RESOLVED；
所述FREE状态，表示该表项中的IP地址存储单元131和MAC地址存储单元132为空闲状态，可以给其他新的IP地址和MAC地址使用；
所述PENDING状态，表示该表项中的IP地址存储单元131存有IP地址，但MAC地址存储单元132没有存放MAC地址，处于时刻等待接收MAC地址状态；
所述RESOLVED状态，表示该表项中的IP地址存储单元131和MAC地址存储单元132分别存有IP地址和MAC地址，IP数据包可以利用该MAC地址进行数据的传输；
所述IP数据包存储单元134对应表项中的队列号字段，用于存储IP数据包；
这里，所述存储IP数据包具体为：将IP数据包存储在存有对应IP地址表项的IP数据包存储单元134；进一步的，对于同一IP地址的所有IP数据包依次存入该IP数据包存储单元134后；
相应的，所述MAC地址存储单元132将MAC地址复制在IP数据包头部具体为：当状态存储单元133存储RESOLVED状态时，即该表项已存有MAC地址，将该MAC地址复制到IP数据包存储单元134中的IP数据包头部，并发送至网络接口模块11；当状态存储单元133存储PENDING状态时，即该表项未存有MAC地址，IP数据包存储单元134中的IP数据包处于时刻等待发送状态，直到MAC地址存储单元132中存入MAC地址、进而状态存储单元133存储RESOLVED状态时，才将MAC地址复制到IP数据包存储单元134中的IP数据包头部，并发送至网络接口模块11；
所述时间存储单元135对应表项中的时间字段，用于存储IP地址存入的时间，并在MAC地址被使用时，更新该时间为当前时间；
所述MAC地址被使用是：MAC地址存储单元132将MAC地址复制在IP数据包头部。
图2为本发明ARP缓存实现其缓存方法的实现流程示意图，如图2所示，该方法包括步骤：
步骤201：将当前IP数据包发送至ARP缓存中进行IP地址查找；
这里，所述IP数据包为本地终端发送到目的MAC地址的一组数据，该IP数据包包括：目的IP地址、源IP地址、源MAC地址等；
所述进行IP地址查找是：查找IP数据包的目的IP地址。
步骤202：该IP地址查找失败后，将该IP地址即时存入到ARP缓存中，并将获取的该IP地址对应的MAC地址存入到ARP缓存中；
这里，该IP地址是IP数据包的目的IP地址；
所述将该IP地址即时存入到ARP缓存中具体包括两种情况，具体为：
当ARP缓存具有FREE状态的表项时，直接将该IP地址存储在该表项中，并将状态字段设置为待定ENDING状态；
当ARP缓存没有FREE状态的表项时，清空时间字段最小的表项，并将该表项的状态字段设置为FREE，将该IP地址存储在该表项中，状态字段设置为PENDING状态；
进一步的，将时间字段与当前时间的差值大于Timeout的表项全部清空，并将这些表项的状态字段设置为FREE；
这里，所述表项为一组记录IP地址到MAC地址映射的数据，包括：IP地址、MAC地址、状态字段、时间字段、队列号字段等；其中，
所述IP地址，用于记录一个IP地址；
所述MAC地址，用于记录所述IP地址对应的一个MAC地址；
所述状态字段，用于记录所述IP地址、MAC地址的记录情况；
所述时间字段，用于记录所述IP地址被记录的时间，并更新该时间为所述MAC地址被使用的时间；
所述队列号字段，用于记录存储在所述IP地址之后的IP数据包；
进一步的，所述状态字段的内容包括：FREE状态、PENDING状态、已存(RESOLVED)状态；
其中，FREE状态对应IP地址无记录、MAC地址无记录的情况；PENDING状态记录IP地址有记录、MAC地址无记录的情况；RESOLVED状态记录IP地址有记录、MAC地址有记录的情况；
相应的，FREE状态表示该表项可以给其它新的IP地址使用；PENDING状态表示该表项处于等待记录MAC地址；RESOLVED状态表示该表项中的MAC地址可以被使用；
这里，所述时间字段具体为：当一个新IP地址被存储在FREE状态的表项时，将此刻的同步时间存储在该表项的时间字段；当该表项的IP地址对应的MAC地址被使用时，更新所存储的时间字段为当前同步时间；
相应的，所述时间字段最小的表项是时间字段存储最早的表项；
这里，所述Timeout是已经设定好的超时时间，一般为2-4分钟。
进一步的，当所述IP地址即时存入到ARP缓存之后，该方法还包括：获取该IP地址对应的MAC地址；
具体的，ARP缓存广播一个ARP请求报文至网络层，所述ARP请求报文包含目的IP地址；相应的，具有该目的IP地址的IP终端返回一个ARP响应报文到ARP缓存，所述ARP响应报文包含目的IP地址对应的MAC地址；ARP缓存接收该ARP响应报文，如此，ARP缓存从ARP响应报文中获取MAC地址。
该方法还包括：ARP缓存根据该IP地址对应的MAC地址，将IP数据包发送至目的IP终端；
这里，所述该IP地址为目的IP地址；相应的，将该目的IP地址对应的MAC地址即目的MAC地址复制到队列号之后的IP数据包头部，依据该目的MAC地址，将IP数据包发送到目的IP终端。
图3为本发明实施例中利用ARP缓存进行缓存的实现流程示意图，如图3所示，该方法包括步骤：
步骤301：将当前IP数据包发送至ARP缓存中进行IP地址查找；
这里，所述IP数据包为本地终端发送到目的MAC地址的一组数据，该IP数据包包括：目的IP地址、源IP地址、源MAC地址等；
所述进行IP地址查找是：查找IP数据包的目的IP地址。
步骤302：判断是否查找到该IP地址，若查找到该IP地址，说明IP地址查找成功，则执行步骤303；若未查找到该IP地址，说明IP地址查找失败，则执行步骤305；
这里，该IP地址是IP数据包的目的IP地址。
步骤303：判断ARP缓存中是否存有与该IP地址对应的MAC地址，若存有该MAC地址，则执行步骤304；若没有存该MAC地址，则执行步骤308；
本步骤前还包括：将IP数据包存储到ARP缓存中；具体的，将IP数据包存储在已存有与其对应IP地址的表项中；
进一步的，存储在该表项中的队列号之后，对于同一IP地址的所有IP数据包依次存入该队列号之后。
步骤304：利用该MAC地址发送IP数据包，结束当前处理流程；
具体的，将该MAC地址即目的MAC地址复制到队列号之后的IP数据包头部，依据该目的MAC地址，将IP数据包发送到目的IP终端。
步骤305：判断ARP缓存中是否有FREE状态的表项，若无FREE状态的表项，则执行步骤306；若有FREE状态的表项，则直接执行步骤307；
这里，所述表项为一组记录IP地址到MAC地址映射的数据，包括：IP地址、MAC地址、状态字段、时间字段、队列号字段等；其中，
所述IP地址，用于记录一个IP地址；
所述MAC地址，用于记录所述IP地址对应的一个MAC地址；
所述状态字段，用于记录所述IP地址、MAC地址的记录情况；
所述时间字段，用于记录所述IP地址被记录的时间，及更新该时间为所述MAC地址被使用的时间；
所述队列号字段，用于记录存储在所述IP地址之后的IP数据包；
进一步的，所述状态字段的内容包括：FREE状态、PENDING状态、已存RESOLVED状态；
其中，FREE状态对应IP地址无记录、MAC地址无记录的情况；PENDING状态记录IP地址有记录、MAC地址无记录的情况；RESOLVED状态记录IP地址有记录、MAC地址有记录的情况；
相应的，FREE状态表示该表项可以给其它新的IP地址使用；PENDING状态表示该表项处于等待记录MAC地址；RESOLVED状态表示该表项中的MAC地址可以被使用；
这里，所述时间字段具体为：当一个新IP地址被存储在FREE状态的表项时，将此刻的同步时间存储在该表项的时间字段；当该表项的IP地址对应的MAC地址被使用时，更新所存储的时间字段为当前同步时间；
相应的，所述时间字段最小的表项是时间字段存储最早的表项；
这里，所述Timeout是已经设定好的超时时间，一般为2-4分钟。
步骤306：将时间字段最小的表项清空，并将该表项的状态字段设置为FREE；将时间字段与当前时间的差值大于Timeout的表项全部清空，并将相应表项的状态字段设置为FREE。
步骤307：存储被查找的IP地址，并更新时间字段为当前同步时间；
相应的，将该表项的状态字段设置为PENDING。
步骤308：获取该IP地址对应的MAC地址，执行步骤303；
所述获取IP地址对应的MAC地址具体包括：广播一个ARP请求报文至网络层，所述ARP请求报文包含目的IP地址；相应的，具有该目的IP地址的IP终端返回一个ARP响应报文到ARP缓存中，所述ARP响应报文包含目的IP地址对应的MAC地址；ARP缓存接收该ARP响应报文，如此，ARP缓存从ARP响应报文中获取MAC地址。
图4为本发明的ARP缓存状态转换图，如图4所示，ARP缓存状态包括：FREE状态41、PENDING状态42、RESOLVED状态43；其中，
FREE状态41，对应IP地址无记录、MAC地址无记录的情况；
PENDING状态42，对应IP地址有记录、MAC地址无记录的情况；
RESOLVED状态43，对应IP地址有记录、MAC地址有记录的情况；
当FREE状态41的表项中记录IP地址时，该状态转变为PENDING状态42；
当PENDING状态42的表项中记录MAC地址时，该状态转变为RESOLVED状态43；
当RESOLVED状态43的表项中的时间字段与当前时间的差值大于Timeout时，该状态转变为FREE状态41；
当PENDING状态42的表项中的时间字段与当前时间的差值大于Timeout时，该状态转变为FREE状态41。
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。

Claims (10)

1.一种ARP缓存，其特征在于，该缓存包括：网络接口模块、查找模块、ARP缓存模块；其中，
所述网络接口模块，用于将IP数据包发送至查找模块进行IP地址查找；在IP地址查找失败后，将获取的MAC地址发送至查找模块；
所述查找模块，用于根据网络接口模块发送的IP数据包在ARP缓存模块中查找IP地址，在IP地址查找失败后，将网络接口模块发送的MAC地址存储到ARP缓存模块；
所述ARP缓存模块，用于提供IP地址给查找模块进行IP地址查找；在IP地址查找失败后，将所述IP地址即时存储到ARP缓存模块中。
2.根据权利要求1所述的ARP缓存，其特征在于，所述网络接口模块，还用于在IP地址查找失败后获取MAC地址。
3.根据权利要求1或2所述的ARP缓存，其特征在于，所述网络接口模块，还用于在IP地址查找成功后，接收ARP缓存模块发来的含有MAC地址的IP数据包；
相应的，所述查找模块，还用于在IP地址查找成功后，将接收到的IP数据包存储到ARP缓存模块中；
所述ARP缓存模块，还用于在IP地址查找成功后，将所述IP地址对应的MAC地址复制于IP数据包的头部，并将含有MAC地址的IP数据包发送至网络接口模块。
4.根据权利要求1所述的ARP缓存，其特征在于，所述ARP缓存模块，还用于在IP地址查找失败后，存储所述IP地址对应的MAC地址；在IP地址查找成功后，存储所述IP数据包。
5.根据权利要求1、2或4所述的ARP缓存，其特征在于，所述ARP缓存进一步包括：时间同步模块，用于提供当前同步时间给ARP缓存模块。
6.根据权利要求3所述的ARP缓存，其特征在于，所述ARP缓存模块包括：IP地址存储单元、MAC地址存储单元、状态存储单元、IP数据包存储单元、时间存储单元；其中，
所述IP地址存储单元，用于提供IP地址给查找模块进行IP地址查找，在IP地址查找失败后，存储被查找的IP地址；
所述MAC地址存储单元，用于存储IP地址对应的MAC地址，并将所述MAC地址复制到IP数据包的头部，将含有MAC地址的IP数据包发送至网络接口模块；
所述状态存储单元，用于存储表项所处的状态；
所述IP数据包存储单元，用于存储IP数据包；
所述时间存储单元，用于存储IP地址存入的时间，并在MAC地址被使用时，更新该时间为当前时间。
7.一种ARP缓存方法，其特征在于，该方法包括：
将当前IP数据包发送至ARP缓存中进行IP地址查找；
在所述IP地址查找失败后，将所述IP地址即时存入到ARP缓存中，并将获取的所述IP地址对应的MAC地址存入到ARP缓存中。
8.根据权利要求7所述的ARP缓存方法，其特征在于，所述将所述IP地址即时存入ARP缓存中包括：
当ARP缓存具有空闲状态的表项时，直接将所述IP地址存储在表项中；
当ARP缓存没有空闲状态的表项时，清空时间字段最小的表项，将所述IP地址存储在表项中。
9.根据权利要求7或8所述的ARP缓存方法，其特征在于，所述IP地址即时存入到ARP缓存之后，该方法还包括：获取所述IP地址对应的MAC地址。
10.根据权利要求9所述的ARP缓存方法，其特征在于，所述获取所述IP地址对应的MAC地址包括：
广播一个ARP请求报文至网络层，所述ARP请求报文包含目的IP地址；具有该目的IP地址的IP终端返回一个ARP响应报文到ARP缓存中，所述ARP响应报文包含目的IP地址对应的MAC地址；
ARP缓存接收所述ARP响应报文。
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