CN104917687A - 报文分流方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种报文分流方法及装置，有助于避免进行VLAN划分和降低硬件成本。所述方法包括：报文分流装置通过所述报文分流装置的分流接口，接收来自用户设备的第一报文，所述第一报文的目的互联网协议IP地址是目标网络设备的IP地址，所述第一报文的目的媒体接入控制MAC地址是虚拟网关对应的MAC地址；根据所述第一报文的目的MAC地址，从保存的映射关系中，查询到所述第一报文的目的MAC地址对应的虚拟网关的IP地址，所述映射关系包括所述虚拟网关的IP地址和所述虚拟网关对应的MAC地址；从所述第一报文中提取出网络层报文，将所述网络层报文作为第二报文；根据所述虚拟网关的IP地址，发送所述第二报文至所述第一报文的目的MAC地址对应的虚拟网关，所述第一报文的目的MAC地址对应的虚拟网关用于发送所述第二报文至所述目标网络设备。

Description

报文分流方法及装置

技术领域

本发明涉及通信技术，尤其涉及一种报文分流方法、报文生成方法、报文分流装置及用户设备。

背景技术

随着信息化的普及，越来越多的用户设备通过网络实现互联，比如：用户设备可通过一台具有报文交换或路由功能的服务设备，连接到能够提供特定应用服务的目标网络设备或接入因特网；所述服务设备能够提供网络连接服务，防火墙服务等。

在多台用户设备通过服务设备，与多台目标网络设备进行通信的场景下，服务设备根据用户设备所属的虚拟局域网（英文全称为Virtual Local AreaNetwork，英文缩写为VLAN）进行报文分流的方法包括：所述服务设备包括的分流装置接收到来自一个用户设备的报文时，根据该用户设备所属的VLAN，确定服务设备包括的虚拟网关中，用以处理所述VLAN流量的虚拟网关，并发送所述用户设备的报文至确定出的所述虚拟网关，实现报文的分流。服务设备包括的虚拟网关根据所述报文的目的互联网协议（英文全称为Internet Protocol，英文缩写为IP）地址，发送所述报文至目标网络设备，所述报文的目的IP地址为目标网络设备的IP地址。

举例来说，分流装置通过交换设备与用户设备通信，分流装置与虚拟网关通信。分流装置中预存第一映射关系，所述第一映射关系是虚拟网关和VLAN标识的映射关系；交换设备中预存有第二映射关系，所述第二映射关系是交换设备的端口和VLAN标识的映射关系。用户设备通过地址解析协议（英文全称为Address Resolution Protocol，英文缩写为ARP），获取分流装置包括的分流接口的媒体接入控制（英文全称为Media Access Control，英文缩写为MAC）地址。用户设备将分流接口的MAC地址作为第一报文的目的MAC地址，发送所述第一报文至交换设备。交换设备通过自身的端口，接收来自用户设备的第一报文。交换设备根据所述端口和所述第二映射关系，确定与所述端口对应的VLAN标识，添加所述VLAN标识至所述第一报文，生成第二报文，所述第二报文的目的MAC地址为分流接口的MAC地址。分流装置通过分流接口，接收来自交换设备的所述第二报文，根据所述第二报文中的VLAN标识和所述第一映射关系，确定与所述VLAN标识对应的虚拟网关。分流装置发送所述第二报文至虚拟网关，完成对用户设备的报文的分流。

现有的报文分流方法中，交换设备需要根据分流装置中保存的虚拟网关和VLAN的映射关系，对用户设备连接的端口进行VLAN划分，使得用户设备和对应的虚拟网关划分到同一个VLAN内，且分流装置中更新了虚拟网关和VLAN的映射关系后，交换设备需要同步更新自身的端口与VLAN标识的映射关系。交换设备和分流装置均需要支持上述VLAN功能，造成硬件成本较高。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供一种报文分流方法、报文生成方法、报文分流装置及用户设备，有助于避免进行VLAN划分。

本发明实施例提供的技术方案如下。

第一方面，提供了一种报文分流方法，包括：

报文分流装置通过所述报文分流装置的分流接口，接收来自用户设备的第一报文，所述第一报文的目的IP地址是目标网络设备的IP地址，所述第一报文的目的MAC地址是虚拟网关对应的MAC地址；

根据所述第一报文的目的MAC地址，从保存的映射关系中，查询到所述第一报文的目的MAC地址对应的虚拟网关的IP地址，所述映射关系包括所述虚拟网关的IP地址和所述虚拟网关对应的MAC地址；

从所述第一报文中提取出网络层报文，将所述网络层报文作为第二报文；

根据所述虚拟网关的IP地址，发送所述第二报文至所述第一报文的目的MAC地址对应的虚拟网关，所述第一报文的目的MAC地址对应的虚拟网关用于发送所述第二报文至所述目标网络设备。

在上述第一方面的第一种可能的实现方式中，所述接收来自用户设备的第一报文之前，还包括：

所述报文分流装置接收来自所述用户设备的ARP请求报文，所述ARP请求报文的源IP地址是所述用户设备的IP地址，所述ARP请求报文的目的IP地址是所述虚拟网关的IP地址；

根据所述ARP请求报文的目的IP地址，从所述映射关系中，查询到所述虚拟网关的MAC地址；

生成ARP应答报文，所述ARP应答报文的目的IP地址是所述用户设备的IP地址，所述ARP应答报文的源MAC地址是所述虚拟网关对应的MAC地址；

根据所述ARP应答报文的目的IP地址，发送ARP应答报文至所述用户设备。

结合上述第一方面或第一方面的第一种可能的实现方式，还提供了第一方面的第二种实现方式，包括：

所述报文分流装置接收来自所述虚拟网关的第三报文，所述第三报文的目的IP地址为所述用户设备的IP地址；

根据所述第三报文的目的IP地址，从保存的ARP表项中，查询到所述用户设备的MAC地址，所述ARP表项包括所述用户设备的IP地址和所述用户设备的MAC地址的对应关系；

从保存的所述映射关系中，查询到所述虚拟网关对应的MAC地址；

根据所述用户设备的MAC地址和所述虚拟网关对应的MAC地址，对所述第三报文进行链路层封装，得到第四报文，所述第四报文的目的MAC地址是所述用户设备的MAC地址，所述第四报文的源MAC地址是所述虚拟网关对应的MAC地址；

发送所述第四报文至所述用户设备。

结合上述第一方面或第一方面的第一种可能的实现方式，还提供了第一方面的第三种实现方式，所述报文分流装置是虚拟装置，所述报文分流装置与所述第一报文的目的MAC地址对应的虚拟网关处于同一台网络设备。

第二方面，提供了一种报文生成方法，包括：

用户设备生成第一报文，所述第一报文的目的MAC地址是虚拟网关对应的MAC地址，所述第一报文的目的IP地址是目标网络设备的IP地址，所述目标网络设备与所述虚拟网关通信；

根据所述第一报文的目的MAC地址，发送所述第一报文至报文分流装置，所述报文分流装置与虚拟网关通信。

在上述第二方面的第一种可能的实现方式中，所述用户设备生成第一报文之前，还包括：

所述用户设备发送ARP请求报文至所述报文分流装置，所述ARP请求报文的源IP地址是所述用户设备的IP地址，所述ARP请求报文的目的IP地址是所述虚拟网关的IP地址；

接收来自所述报文分流装置的ARP应答报文，所述ARP应答报文的目的IP地址是所述用户设备的IP地址，所述ARP应答报文的源MAC地址为所述虚拟网关对应的MAC地址。

第三方面，提供了一种报文分流装置，包括：

第一接收单元，用于通过所述报文分流装置的分流接口，接收来自用户设备的第一报文，所述第一报文的目的MAC地址是虚拟网关对应的MAC地址，所述第一报文的目的IP地址是目标网络设备的IP地址；

第一查询单元，用于根据所述第一接收单元接收的所述第一报文的目的MAC地址，从保存的映射关系中，查询到与所述第一报文的目的MAC地址对应的虚拟网关的IP地址，所述映射关系包括所述虚拟网关的IP地址和所述虚拟网关对应的MAC地址；

第一生成单元，用于从所述第一接收单元接收的所述第一报文中提取出网络层报文，将所述网络层报文作为第二报文；

第一发送单元，用于根据所述第一查询单元查询的所述虚拟网关的IP地址，发送所述第一生成单元生成的所述第二报文至所述第一报文的目的MAC地址对应的虚拟网关，所述第一报文的目的MAC地址对应的虚拟网关用于发送所述第二报文至所述目标网络设备。

在上述第三方面的第一种可能的实现方式中，还包括：

第二接收单元，用于接收来自所述用户设备的ARP请求报文，所述ARP请求报文的目的IP地址为所述虚拟网关的IP地址，所述ARP请求报文的源IP地址为所述用户设备的IP地址；

第二查询单元，用于根据所述第二接收单元接收的所述ARP请求报文的目的IP地址，从所述映射关系中，查询到所述虚拟网关对应的MAC地址；

第二生成单元，用于根据所述第二接收单元接收的所述ARP请求报文和所述第二查询单元查询的所述虚拟网关对应的MAC地址，生成ARP应答报文，所述ARP应答报文的目的IP地址是所述用户设备的IP地址，所述ARP应答报文的源MAC地址是所述虚拟网关对应的MAC地址；

第二发送单元，用于发送所述第二生成单元生成的所述ARP应答报文至所述用户设备。

结合上述第三方面或第三方面的第一种可能的实现方式，还提供了第三方面的第二种可能的实现方式，还包括：

第三接收单元，用于接收来自所述虚拟网关的第三报文，所述第三报文的目的IP地址为所述用户设备的IP地址；

第三查询单元，用于根据所述第三接收单元接收的所述第三报文的目的IP地址，从保存的ARP表项中，查询到所述用户设备的MAC地址，所述ARP表项包括所述用户设备的IP地址和所述用户设备的MAC地址；

第四查询单元，用于从保存的所述映射关系中，查询到所述虚拟网关对应的MAC地址；

第三生成单元，用于根据所述第三查询单元查询的所述用户设备的MAC地址和所述第四查询单元查询的所述虚拟网关对应的MAC地址，对所述第三报文进行链路层封装，得到第四报文，所述第四报文的目的MAC地址是所述用户设备的MAC地址，所述第四报文的源MAC地址是所述虚拟网关对应的MAC地址；

第三发送单元，用于发送所述第三生成单元得到的所述第四报文至所述用户设备。

第四方面，提供了一种网络设备，包括：第三方面或第三方面的任意一种实现方式提供的报文分流装置，还包括至少一个虚拟网关，所述至少一个虚拟网关包括第一报文的目的MAC地址对应的虚拟网关。

第五方面，提供了一种用户设备，包括：

生成单元，用于生成第一报文，所述第一报文的目的MAC地址是虚拟网关对应的MAC地址，所述第一报文的目的IP地址是目标网络设备的IP地址，所述目标网络设备与所述虚拟网关通信；

发送单元，用于根据所述生成单元生成的所述第一报文的目的MAC地址，发送所述第一报文至报文分流装置，所述报文分流装置与所述虚拟网关通信。

在上述第五方面的第一种可能的实现方式中，还包括：

ARP请求单元，用于发送ARP请求报文至所述报文分流装置，所述ARP请求报文的源IP地址是所述用户设备的IP地址，所述ARP请求报文的目的IP地址为所述虚拟网关的IP地址；

接收单元，用于接收所述报文分流装置发送的ARP应答报文，所述ARP应答报文的目的IP地址是所述用户设备的IP地址，所述ARP应答报文的源MAC地址为所述虚拟网关对应的MAC地址；

地址获取单元，用于从所述接收单元接收的所述ARP应答报文中获取所述虚拟网关对应的MAC地址。

通过上述方案，报文分流装置根据第一报文的目的MAC地址，确定与第一报文的MAC地址对应的虚拟网关，利用所述虚拟网关转发第二报文，有助于避免对用户设备和虚拟网关进行VLAN划分，无需报文分流装置支持VLAN功能，有助于降低硬件成本。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例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部署场景示意图。

图2为本发明实施例提供的一种报文分流方法的流程图。

图3为本发明实施例提供的一种报文生成方法的流程图。

图4为本发明实施例提供的一种报文分流装置的结构示意图。

图5为本发明实施例提供的一种报文分流装置的结构示意图。

图6为本发明实施例提供的一种用户设备的结构示意图。

图7为本发明实施例提供的一种网络设备的结构示意图。

图8为本发明实施例提供的一种用户设备的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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地描述，显然，所描述的实施例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。

为了便于理解，图1给出了一个具体部署实例，该网络环境中包括的报文分流装置13、虚拟网关14和虚拟网关16可部署于网络设备中，用户设备10通过交换设备12与网络设备中的报文分流装置13通信，用户设备11通过交换设备12与网络设备中的报文分流装置13通信。所述网络设备可以是具有报文交换或路由功能的服务设备，所述服务设备可连接到能够提供特定应用服务的目标网络设备或接入因特网，例如所述服务设备能够提供网络连接服务或防火墙服务。所述报文分流装置13可以是虚拟装置，虚拟网关14和虚拟网关16可以是虚拟装置。例如：IP地址是100.1.1.1/24的用户设备10访问IP地址为200.1.3.2/24的目标网络设备15，目标网络设备15的IP地址不在100.1.1.1/24的子网中，虚拟网关14存在IP地址与200.1.3.2/24处于同一子网的第一接口，即第一接口的IP地址是200.1.3.1/24，虚拟网关14还存在IP地址与100.1.1.1/24处于同一子网的第二接口，即第二接口的的IP地址是100.1.1.254/24，用户设备10可经虚拟网关14访问目标网络设备15。具体地，报文分流装置13中保存的MAC1与虚拟网关14的IP地址100.1.1.254/24对应，用户设备10可从报文分流装置13获取MAC1。用户设备10通过交换设备12发送ARP请求报文至报文分流装置13，所述ARP请求报文的目的IP地址是100.1.1.254/24，所述ARP请求报文的源IP地址是100.1.1.1/24；报文分流装置13查询到与100.1.1.254/24对应的MAC1，生成ARP应答报文，所述ARP应答报文的目的IP地址是100.1.1.1/24，所述ARP应答报文的源MAC地址是MAC1；报文分流装置13通过交换设备12发送所述ARP应答报文至用户设备10。用户设备10从所述ARP应答报文中获取MAC1后，将MAC1作为第一报文的目的MAC地址，将100.1.1.254/24作为第一报文的目的IP地址，通过交换设备12发送所述第一报文至报文分流装置13。报文分流装置13通过分流接口接收到第一报文，从所述第一报文提取出网络层报文，根据所述第一报文包括的MAC1和对应MAC1的100.1.1.254/24，将网络层报文作为第二报文发送到IP地址为100.1.1.254/24的第二接口。虚拟网关14将第二报文封装成链路层报文，根据第二报文的目的IP地址是200.1.3.2/24，确定通过IP地址为200.1.3.1/24的第一接口发送链路层报文至IP地址是200.1.3.2/24的目标网络设备16。IP地址为100.1.2.1/24的用户设备11通过虚拟网关16访问IP地址为200.1.4.2/24的目标网络设备17的方法与上述方法相同，在此不再赘述。

下面从报文分流装置的角度对图2所示本发明实施例提供的报文分流方法进行详细介绍：

S11，报文分流装置通过所述报文分流装置的分流接口，接收来自用户设备的第一报文，所述报文分流装置与虚拟网关通信，所述第一报文的目的MAC地址是所述虚拟网关对应的MAC地址，所述第一报文的目的IP地址是目标网络设备的IP地址。

举例来说，所述第一报文属于链路层报文，所述第一报文的源MAC地址是所述用户设备的MAC地址，所述第一报文的源IP地址是所述用户设备的MAC地址，所述目标网络设备与所述虚拟网关通信。

举例来说，所述报文分流装置和所述虚拟网关均为虚拟装置，所述报文分流装置和所述虚拟网关处于同一网络设备中，例如所述报文分流装置和所述虚拟网关处于服务设备中。所述虚拟网关对应的MAC地址用以标识所述虚拟网关，使得所述报文分流装置根据第一报文的目的MAC地址，确定与所述目标网络设备通信的虚拟网关。

S12，报文分流装置根据所述第一报文的目的MAC地址，从保存的映射关系中，查询到所述第一报文的目的MAC地址对应的虚拟网关的IP地址，所述映射关系包括所述虚拟网关的IP地址和所述虚拟网关对应的MAC地址。

可选地，报文分流装置在从所述映射关系中，未查询到所述第一报文的目的MAC地址对应的虚拟网关，则丢弃所述第一报文，并结束操作。

S13，报文分流装置从所述第一报文中提取出网络层报文，将所述网络层报文作为第二报文。

举例来说，所述报文分流装置从所述第一报文中提取出网络层报文包括：去除所述第一报文的链路层封装，获取网络层报文。所述去除所述第一报文的链路层封装主要包括去除所述第一报文的源MAC地址和所述第一报文的目的MAC地址。

所述第二报文的目的IP地址是目标网络设备的IP地址。

S14，报文分流装置根据所述虚拟网关的IP地址，发送所述第二报文至所述第一报文的目的MAC地址对应的虚拟网关，所述第一报文的目的MAC地址对应的虚拟网关用于发送所述第二报文至所述目标网络设备。

所述第一报文的目的MAC地址对应的虚拟网关根据所述第二报文的目的IP地址，发送所述第二报文至所述目标网络设备。

该实施例的报文分流方法中，报文分流装置根据第一报文的目的MAC地址，确定与第一报文的MAC地址对应的虚拟网关，利用所述虚拟网关转发第二报文，有助于避免对用户设备和虚拟网关进行VLAN划分，无需报文分流装置支持VLAN功能，有助于降低硬件成本。所述报文分流装置根据第一报文的目的MAC地址确定虚拟网关，所述虚拟网关与所述第一报文的目的IP地址对应的目标网络设备通信，所述报文分流装置在链路层完成了报文的分流，有助于降低报文分流装置在网络层的负担，有助于简化报文分流装置在网络层的处理流程。

可选地，在S11之前，所述报文分流方法还包括：所述报文分流装置接收来自所述用户设备的ARP请求报文，所述ARP请求报文的源IP地址是所述用户设备的IP地址，所述ARP请求报文的目的IP地址是所述虚拟网关的IP地址；所述报文分流装置根据所述ARP请求报文的目的IP地址，从所述映射关系中，查询到所述虚拟网关的MAC地址；所述报文分流装置生成ARP应答报文，所述ARP应答报文的目的IP地址是所述用户设备的IP地址，所述ARP应答报文的源MAC地址是所述虚拟网关对应的MAC地址；所述报文分流装置根据所述ARP应答报文的目的IP地址，发送ARP应答报文至所述用户设备。

举例来说，所述ARP请求报文还包括用户设备的MAC地址。所述报文分流装置在接收所述用户设备的ARP请求报文后，可根据所述ARP请求报文包括的所述用户设备的IP地址和所述用户设备的MAC地址，生成ARP表项，所述ARP表项包括的目的IP地址是所述用户设备的IP地址，所述ARP表项包括的目的MAC地址是所述用户设备的MAC地址。所述报文分流装置根据APR请求报文中携带的信息生成ARP表项，有助于所述报文分流装置转发来自虚拟网关的报文时，从所述ARP表项获取用户设备的IP地址和用户设备的MAC地址。

可选地，在S11之前，所述报文分流方法还包括：所述报文分流装置发送免费ARP报文至所述用户设备，所述免费ARP报文包括所述虚拟网关的IP地址和所述虚拟网关对应的MAC地址。所述报文分流装置通过发送免费ARP报文，有助于用户设备学习到虚拟网关对应的MAC地址。

可选地，所述报文分流方法还包括：所述报文分流装置接收来自所述虚拟网关的第三报文，所述第三报文的目的IP地址为所述用户设备的IP地址。所述报文分流装置根据所述第三报文的目的IP地址，从保存的ARP表项中，查询到所述用户设备的MAC地址，所述ARP表项包括所述用户设备的IP地址和所述用户设备的MAC地址。所述报文分流装置从保存的所述映射关系中，查询到所述虚拟网关对应的MAC地址。所述报文分流装置根据所述用户设备的MAC地址和所述虚拟网关对应的MAC地址，对所述第三报文进行链路层封装，得到第四报文，所述第四报文的目的MAC地址是所述用户设备的MAC地址，所述第四报文的源MAC地址是所述虚拟网关对应的MAC地址。所述报文分流装置将所述第四报文发送至所述用户设备。所述报文分流装置发送第四报文至所述用户设备，有助于用户设备获知可通过虚拟网关访问目标网络设备。

下面从用户设备的角度对图3所示本发明实施例提供的报文生成方法进行详细介绍：

S21，用户设备生成第一报文，所述用户设备与报文分流装置通信，所述报文分流装置与虚拟网关通信，所述第一报文的目的MAC地址是所述虚拟网关对应的MAC地址，所述第一报文的目的IP地址是目标网络设备的IP地址，所述目标网络设备与所述虚拟网关通信。

举例来说，所述第一报文属于链路层报文，所述第一报文的源MAC地址是所述用户设备的MAC地址，所述第一报文的源IP地址是所述用户设备的IP地址。

S22，用户设备根据所述第一报文的目的MAC地址，发送所述第一报文至所述报文分流装置。

举例来说，所述用户设备将所述报文发送至所述报文分流装置的分流接口。

该实施例的报文生成方法中，用户设备生成包括虚拟网关对应的MAC地址的第一报文，有助于报文分流装置根据虚拟网关对应的MAC地址，确定转发第一报文的虚拟网关，无需报文分流装置支持VLAN功能，有助于避免进行VLAN划分和降低硬件成本。

可选地，所述用户设备可通过交换设备与报文分流装置通信。例如：所述交换设备根据第一报文的目的MAC地址，将所述第一报文转发至所述报文分流装置，无需在所述第一报文中添加VLAN标识，换句话说，所述交换设备无需进行用户设备的VLAN划分。

可选地，在S21之前，所述报文生成方法还包括：所述用户设备发送ARP请求报文至所述报文分流装置，所述ARP请求报文的目的IP地址为所述虚拟网关的IP地址，所述ARP请求报文的源IP地址为所述用户设备的IP地址；所述用户设备接收来自所述报文分流装置的ARP应答报文，从所述ARP应答报文获取所述虚拟网关对应的MAC地址，所述ARP应答报文的源MAC地址为所述虚拟网关对应的MAC地址，所述ARP应答报文的目的IP地址为所述用户设备的IP地址。

所述用户设备可通过发送ARP请求报文，从所述报文分流装置获取所述虚拟网关对应的MAC地址，在发送的第一报文中携带所述虚拟网关对应的MAC地址，有助于所述报文分流装置根据虚拟网关的MAC地址进行报文的分流操作，即将第一报文发送至所述虚拟网关处理。

可选地，在S21之前，所述报文生成方法还包括：所述用户设备接收来自所述报文分流装置的免费ARP报文，从所述免费ARP报文中获取所述虚拟网关对应的MAC地址，所述免费ARP报文包括所述虚拟网关的IP地址和所述虚拟网关对应的MAC地址。

所述用户设备还可从所述报文分流装置下发的免费ARP报文中学习到所述虚拟网关对应的MAC地址，在发送的第一报文中携带所述虚拟网关对应的MAC地址，有助于所述报文分流装置根据虚拟网关的MAC地址进行报文的分流操作，即将第一报文发送至所述虚拟网关处理。

可选地，所述用户设备可保存所述虚拟网关的IP地址和所述虚拟网关对应的MAC地址；所述用户设备可通过静态配置获取虚拟网关的IP地址。

如图4所示，本发明实施例提供的一种报文分流装置，包括：第一接收单元30、第一查询单元31、第一生成单元32和第一发送单元33。

第一接收单元30用于通过所述报文分流装置的分流接口，接收来自用户设备的第一报文，所述报文分流装置与虚拟网关通信，所述第一报文的目的MAC地址是所述虚拟网关对应的MAC地址，所述第一报文的目的IP地址是目标网络设备的IP地址。

第一查询单元31用于根据所述第一接收单元30接收的所述第一报文的目的MAC地址，从保存的映射关系中，查询到与所述第一报文的目的MAC地址对应的虚拟网关的IP地址，所述映射关系包括所述虚拟网关的IP地址和所述虚拟网关对应的MAC地址。

第一生成单元32用于从所述第一接收单元30接收的所述第一报文中提取出网络层报文，将所述网络层报文作为第二报文。

第一发送单元33用于根据所述第一查询单元31查询的所述虚拟网关的IP地址，发送所述第一生成单元32生成的所述第二报文至所述第一报文的目的MAC地址对应的虚拟网关，所述第一报文的目的MAC地址对应的虚拟网关用于发送所述第二报文至所述目标网络设备。

该实施例的报文分流装置可实现与图2对应的实施例提供的方法中的报文分流装置的全部功能。

该实施例的报文分流装置根据第一报文的目的MAC地址，确定与第一报文的MAC地址对应的虚拟网关，利用所述虚拟网关转发第二报文，有助于避免对用户设备和虚拟网关进行VLAN划分，无需报文分流装置支持VLAN功能，有助于降低硬件成本。所述报文分流装置在确定与第一报文的目的MAC地址对应的虚拟网关的过程中，仅在链路层就能够完成报文的分流，有助于降低报文分流装置在网络层的负担，有助于简化报文分流装置在网络层的处理流程。

如图5所示，本发明实施例提供的一种报文分流装置，包括：第一接收单元30、第一查询单元31、第一生成单元32、第一发送单元33、第二接收单元34、第二查询单元35、第二生成单元36和第二发送单元37。其中，第一接收单元30、第一查询单元31、第一生成单元32和第一发送单元33与图4对应的实施例提供的相应单元功能相同，在此不再赘述。

第二接收单元34用于接收来自所述用户设备的ARP请求报文，所述ARP请求报文的目的IP地址为所述虚拟网关的IP地址，所述ARP请求报文的源IP地址为所述用户设备的IP地址。

第二查询单元35用于根据所述第二接收单元34接收的所述ARP请求报文的目的IP地址，从所述映射关系中，查询到所述虚拟网关对应的MAC地址。

第二生成单元36用于根据所述第二接收单元34接收的所述ARP请求报文和所述第二查询单元35查询的所述虚拟网关对应的MAC地址，生成ARP应答报文，所述ARP应答报文的目的IP地址是所述用户设备的IP地址，所述ARP应答报文的源MAC地址是所述虚拟网关对应的MAC地址。

第二发送单元37用于根据所述ARP应答报文的目的IP地址，发送所述第二生成单元36生成的所述ARP应答报文至所述用户设备。举例来说，所述第二发送单元37可通过所述分流接口发送所述ARP应答报文至所述用户设备，还可通过其它接口发送所述ARP应答报文至所述用户设备。

该实施例的报文分流装置除了能够达到图4所示实施例提供的报文分流装置所实现的效果，可根据用户设备发送的ARP请求报文，通过ARP应答报文下发所述虚拟网关对应的MAC地址给用户设备。

与图4或图5对应的实施例提供的所述报文分流装置还包括：第三接收单元、第三查询单元、第四查询单元、第三生成单元和第三发送单元。

所述第三接收单元用于接收来自所述虚拟网关的第三报文，所述第三报文的目的IP地址为所述用户设备的IP地址；所述第三查询单元用于根据所述第三接收单元接收的所述第三报文的目的IP地址，从保存的ARP表项中，查询到所述用户设备的MAC地址，所述ARP表项包括所述用户设备的IP地址和所述用户设备的MAC地址；所述第四查询单元用于从保存的所述映射关系中，查询到所述虚拟网关对应的MAC地址；所述第三生成单元用于根据所述第三查询单元查询的所述用户设备的MAC地址和所述第四查询单元查询的所述虚拟网关对应的MAC地址，对所述第三报文进行链路层封装，得到第四报文，所述第四报文的目的MAC地址是所述用户设备的MAC地址，所述第四报文的源MAC地址是所述虚拟网关对应的MAC地址；所述第三发送单元用于发送所述第三生成单元得到的所述第四报文至所述用户设备。

该实施例的报文分流装置可通过所述分流接口发送所述第四报文至所述用户设备，还可通过其它接口发送所述第四报文至所述用户设备。所述报文分流装置发送第四报文至所述用户设备，有助于用户设备获知可通过虚拟网关访问目标网络设备。

与图4或图5对应的实施例提供的所述报文分流装置还包括地址分发单元。所述地址分发单元用于发送免费ARP报文至所述用户设备，所述免费ARP报文包括所述虚拟网关的IP地址和所述虚拟网关对应的MAC地址。举例来说，所述地址分发单元可通过所述分流接口发送所述免费ARP报文至所述用户设备，还可通过其它接口发送所述免费ARP报文至所述用户设备。

该实施例的报文分流装置通过发送免费ARP报文，有助于用户设备学习到虚拟网关对应的MAC地址。

如图6所示，本发明实施例提供的一种用户设备，包括：生成单元40和发送单元41。

生成单元40用于生成第一报文，所述第一报文的目的MAC地址是虚拟网关对应的MAC地址，所述第一报文的目的IP地址是目标网络设备的IP地址，所述目标网络设备与所述虚拟网关通信。

发送单元41用于根据所述生成单元40生成的所述第一报文的目的MAC地址，发送所述第一报文至所述报文分流装置，所述报文分流装置与所述虚拟网关通信。

该实施例的用户设备可实现与图3对应的实施例提供的方法中用户设备的全部功能。

该实施例的用户设备生成包括虚拟网关对应的MAC地址的第一报文，有助于报文分流装置根据虚拟网关对应的MAC地址，确定转发第一报文的虚拟网关，无需报文分流装置支持VLAN功能，有助于避免进行VLAN划分和降低硬件成本。

可选地，所述用户设备还包括ARP请求单元、接收单元和第一地址获取单元。所述ARP请求单元用于发送ARP请求报文至所述报文分流装置，所述ARP请求报文的源IP地址是所述用户设备的IP地址，所述ARP请求报文的目的IP地址为所述虚拟网关的IP地址。所述接收单元用于接收所述报文分流装置发送的ARP应答报文，所述ARP应答报文的目的IP地址是所述用户设备的IP地址，所述ARP应答报文的源MAC地址为所述虚拟网关对应的MAC地址。所述第一地址获取单元用于从所述接收单元接收的所述ARP应答报文中获取所述虚拟网关对应的MAC地址。

所述用户设备可通过发送ARP请求报文，从所述报文分流装置获取所述虚拟网关对应的MAC地址，在发送的第一报文中携带所述虚拟网关对应的MAC地址，有助于所述报文分流装置根据虚拟网关的MAC地址进行报文的分流操作，即将第一报文发送至所述虚拟网关处理。

可选地，所述用户设备还包括第二地址获取单元。所述第二地址获取单元用于接收所述报文分流装置发送的免费ARP报文，从所述免费ARP报文中获取所述虚拟网关对应的MAC地址，所述免费ARP报文包括所述虚拟网关的IP地址和所述虚拟网关对应的MAC地址。

所述用户设备还可从所述报文分流装置下发的免费ARP报文中学习到所述虚拟网关对应的MAC地址，在发送的第一报文中携带所述虚拟网关对应的MAC地址，有助于所述报文分流装置根据虚拟网关的MAC地址进行报文的分流操作，即将第一报文发送至所述虚拟网关处理。

可选地，所述用户设备还可包括所述ARP请求单元、所述接收单元、所述第一地址获取单元和所述第二地址获取单元。

本发明实施例还提供一种网络设备，所述网络设备包括报文分流装置和至少一个虚拟网关，所述至少一个虚拟网关包括所述第一报文的目的MAC地址对应的虚拟网关。所述报文分流装置和所述第一报文的目的MAC地址对应的虚拟网关均是虚拟装置，所述报文分流装置和所述第一报文的目的MAC地址对应的虚拟网关间传输的报文为网络层报文，例如：所述第一报文的目的MAC地址对应的虚拟网关通过系统接口接收来自所述报文分流装置的网络层报文，所述系统接口的IP地址是所述第一报文的目的MAC地址对应的虚拟网关的IP地址，所述第一报文的目的MAC地址并非所述系统接口的MAC地址，所述第一报文的目的MAC地址与所述系统接口的IP地址间存在对应关系。所述第一报文的目的MAC地址用以标识所述虚拟网关，以便所述报文分流装置确定转发所述网络层报文的虚拟网关。图1所示的网络设备包括报文分流装置13、虚拟网关14和虚拟网关16，所述报文分流装置13可实现图2、图4或图5对应的实施例提供的报文分流装置的全部功能，所述至少一个虚拟网关可以为图1所示虚拟网关14和虚拟网关16中的至少一个。例如：虚拟网关14是所述第一报文的目的MAC地址对应的虚拟网关。用户设备10通过交换设备12发送所述第一报文至报文分流装置13。报文分流装置13可采用图2对应的实施例提供的方法，将从所述第一报文中提取出来的第二报文发送至虚拟网关14。虚拟网关14可根据第二报文的目的IP地址，发送所述第二报文至目标网络设备15。图1所示的网络场景中各设备的IP地址仅是一个举例说明，各设备的IP地址并不限定于图1所示的实例。

需要说明的是：本发明上述实施例中的第一报文、第二报文、第三报文和第四报文中的“第一”、“第二”、“第三”和“第四”仅是为了区分不同的报文，并不表示顺序关系。

本发明实施例进一步给出实现上述方法实施例中各步骤及方法的装置实施例。图7示出了一种报文分流装置的实施例，在该实施例中，报文分流装置包括发送电路50、接收电路51、处理器52和存储器53。发送电路50、接收电路51、处理器52和存储器53通过通信总线54连接。所述接收电路51包括分流接口。

所述存储器53用于存储程序代码和映射关系，所述映射关系包括所述虚拟网关和所述虚拟网关对应的MAC地址。

所述接收电路51用于接收来自用户设备的第一报文，所述第一报文的目的MAC地址是虚拟网关对应的MAC地址，所述第一报文的目的IP地址是目标网络设备的IP地址。

所述处理器52用于读取所述存储器53中存储的程序代码后，执行以下步骤：

根据所述接收电路51接收的所述第一报文的目的MAC地址，从存储器53保存的映射关系中，查询到所述第一报文的目的MAC地址对应的虚拟网关；

从所述第一报文中提取出网络层报文，将所述网络层报文作为第二报文；

发送所述第二报文至所述发送电路50。

所述发送电路50用以发送所述第二报文至所述第一报文的目的MAC地址对应的虚拟网关，所述第一报文的目的MAC地址对应的虚拟网关用于发送所述第二报文至所述目标网络设备。

该实施例的报文分流装置可以应用于通信系统的交换机或路由器等网络设备。该实施例的报文分流装置可以是与图2、图4或图5对应的实施例中的报文分流装置，即该实施例的报文分流装置可以实现图2、图4或图5所对应实施例中的报文分流装置的全部功能。

图8示出了一种用户设备的实施例，在该实施例中，用户设备包括发送电路60、接收电路61、处理器62和存储器63。发送电路60、接收电路61、处理器62和存储器63通过通信总线64连接。

所述存储器63用于存储程序代码。

所述处理器62用于读取所述存储器63中存储的程序代码后，执行以下步骤：

生成第一报文，所述第一报文的目的MAC地址是虚拟网关对应的MAC地址，所述第一报文的目的IP地址是目标网络设备的IP地址，所述虚拟网关与所述目标网络设备通信；

发送所述第一报文至所述发送电路60。

所述发送电路60用以根据所述第一报文的目的MAC地址，发送所述第一报文至报文分流装置，所述报文分流装置与所述虚拟网关通信。

可选地，处理器62可通过接收电路61，接收来自所述报文分流装置的免费ARP报文或第四报文。所述免费ARP报文包括虚拟网关的IP地址和虚拟网关对应的MAC地址，所述第四报文的源MAC地址是虚拟网关对应的MAC地址。

该实施例的用户设备可以是通信系统的交换机或路由器等网络设备。该实施例的用户设备可以是与图3或图6对应的实施例中的用户设备，即该实施例的用户设备可以实现图3或图6所对应实施例中的用户设备的全部功能。

上述通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器。结合本发明实施例所公开的方法的步骤，可以直接体现为硬件处理器执行完成，或者用处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。软件模块可以位于随机存储器、闪存、只读存储器、可编程只读存储器、电可擦写可编程存储器、寄存器等本领域成熟的存储介质中。

总之，以上仅为本发明技术方案的较佳实施例而已，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 (12)

1.一种报文分流方法，其特征在于，所述方法包括：

报文分流装置通过所述报文分流装置的分流接口，接收来自用户设备的第一报文，所述第一报文的目的互联网协议IP地址是目标网络设备的IP地址，所述第一报文的目的媒体接入控制MAC地址是虚拟网关对应的MAC地址；

根据所述第一报文的目的MAC地址，从保存的映射关系中，查询到所述第一报文的目的MAC地址对应的虚拟网关的IP地址，所述映射关系包括所述虚拟网关的IP地址和所述虚拟网关对应的MAC地址；

从所述第一报文中提取出网络层报文，将所述网络层报文作为第二报文；

根据所述虚拟网关的IP地址，发送所述第二报文至所述第一报文的目的MAC地址对应的虚拟网关，所述第一报文的目的MAC地址对应的虚拟网关用于发送所述第二报文至所述目标网络设备。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述接收来自用户设备的第一报文之前，还包括：

所述报文分流装置接收来自所述用户设备的地址解析协议ARP请求报文，所述ARP请求报文的源IP地址是所述用户设备的IP地址，所述ARP请求报文的目的IP地址是所述虚拟网关的IP地址；

根据所述ARP请求报文的目的IP地址，从所述映射关系中，查询到所述虚拟网关的MAC地址；

生成ARP应答报文，所述ARP应答报文的目的IP地址是所述用户设备的IP地址，所述ARP应答报文的源MAC地址是所述虚拟网关对应的MAC地址；

根据所述ARP应答报文的目的IP地址，发送ARP应答报文至所述用户设备。

3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，还包括：

所述报文分流装置接收来自所述虚拟网关的第三报文，所述第三报文的目的IP地址为所述用户设备的IP地址；

根据所述第三报文的目的IP地址，从保存的ARP表项中，查询到所述用户设备的MAC地址，所述ARP表项包括所述用户设备的IP地址和所述用户设备的MAC地址的对应关系；

从保存的所述映射关系中，查询到所述虚拟网关对应的MAC地址；

根据所述用户设备的MAC地址和所述虚拟网关对应的MAC地址，对所述第三报文进行链路层封装，得到第四报文，所述第四报文的目的MAC地址是所述用户设备的MAC地址，所述第四报文的源MAC地址是所述虚拟网关对应的MAC地址；

发送所述第四报文至所述用户设备。

4.如权利要求1或2上述的方法，其特征在于，所述报文分流装置是虚拟装置，所述报文分流装置与所述第一报文的目的MAC地址对应的虚拟网关处于同一台网络设备。

5.一种报文生成方法，其特征在于，所述方法包括：

用户设备生成第一报文，所述第一报文的目的媒体接入控制MAC地址是虚拟网关对应的MAC地址，所述第一报文的目的互联网协议IP地址是目标网络设备的IP地址，所述目标网络设备与所述虚拟网关通信；

根据所述第一报文的目的MAC地址，发送所述第一报文至报文分流装置，所述报文分流装置与虚拟网关通信。

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述用户设备生成第一报文之前，还包括：

所述用户设备发送地址解析协议ARP请求报文至所述报文分流装置，所述ARP请求报文的源IP地址是所述用户设备的IP地址，所述ARP请求报文的目的IP地址是所述虚拟网关的IP地址；

接收来自所述报文分流装置的ARP应答报文，所述ARP应答报文的目的IP地址是所述用户设备的IP地址，所述ARP应答报文的源MAC地址为所述虚拟网关对应的MAC地址。

7.一种报文分流装置，其特征在于，所述装置包括：

第一接收单元，用于通过所述报文分流装置的分流接口，接收来自用户设备的第一报文，所述第一报文的目的媒体接入控制MAC地址是虚拟网关对应的MAC地址，所述第一报文的目的互联网协议IP地址是目标网络设备的IP地址；

第一查询单元，用于根据所述第一接收单元接收的所述第一报文的目的MAC地址，从保存的映射关系中，查询到与所述第一报文的目的MAC地址对应的虚拟网关的IP地址，所述映射关系包括所述虚拟网关的IP地址和所述虚拟网关对应的MAC地址；

第一生成单元，用于从所述第一接收单元接收的所述第一报文中提取出网络层报文，将所述网络层报文作为第二报文；

第一发送单元，用于根据所述第一查询单元查询的所述虚拟网关的IP地址，发送所述第一生成单元生成的所述第二报文至所述第一报文的目的MAC地址对应的虚拟网关，所述第一报文的目的MAC地址对应的虚拟网关用于发送所述第二报文至所述目标网络设备。

8.如权利要求7所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

第二接收单元，用于接收来自所述用户设备的地址解析协议ARP请求报文，所述ARP请求报文的目的IP地址为所述虚拟网关的IP地址，所述ARP请求报文的源IP地址为所述用户设备的IP地址；

第二查询单元，用于根据所述第二接收单元接收的所述ARP请求报文的目的IP地址，从所述映射关系中，查询到所述虚拟网关对应的MAC地址；

第二生成单元，用于根据所述第二接收单元接收的所述ARP请求报文和所述第二查询单元查询的所述虚拟网关对应的MAC地址，生成ARP应答报文，所述ARP应答报文的目的IP地址是所述用户设备的IP地址，所述ARP应答报文的源MAC地址是所述虚拟网关对应的MAC地址；

第二发送单元，用于发送所述第二生成单元生成的所述ARP应答报文至所述用户设备。

9.如权利要求7或8所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

第三接收单元，用于接收来自所述虚拟网关的第三报文，所述第三报文的目的IP地址为所述用户设备的IP地址；

第三查询单元，用于根据所述第三接收单元接收的所述第三报文的目的IP地址，从保存的ARP表项中，查询到所述用户设备的MAC地址，所述ARP表项包括所述用户设备的IP地址和所述用户设备的MAC地址；

第四查询单元，用于从保存的所述映射关系中，查询到所述虚拟网关对应的MAC地址；

第三生成单元，用于根据所述第三查询单元查询的所述用户设备的MAC地址和所述第四查询单元查询的所述虚拟网关对应的MAC地址，对所述第三报文进行链路层封装，得到第四报文，所述第四报文的目的MAC地址是所述用户设备的MAC地址，所述第四报文的源MAC地址是所述虚拟网关对应的MAC地址；

第三发送单元，用于发送所述第三生成单元得到的所述第四报文至所述用户设备。

10.一种网络设备，其特征在于，所述网络设备包括前述权利要求7至9任意一项所述的报文分流装置和至少一个虚拟网关，所述至少一个虚拟网关包括第一报文的目的MAC地址对应的虚拟网关。

11.一种用户设备，其特征在于，所述用户设备包括：

生成单元，用于生成第一报文，所述第一报文的目的媒体接入控制MAC地址是虚拟网关对应的MAC地址，所述第一报文的目的互联网协议IP地址是目标网络设备的IP地址，所述目标网络设备与所述虚拟网关通信；

发送单元，用于根据所述生成单元生成的所述第一报文的目的MAC地址，发送所述第一报文至报文分流装置，所述报文分流装置与所述虚拟网关通信。

12.如权利要求11所述的用户设备，其特征在于，所述用户设备还包括：

地址解析协议ARP请求单元，用于发送ARP请求报文至所述报文分流装置，所述ARP请求报文的源IP地址是所述用户设备的IP地址，所述ARP请求报文的目的IP地址为所述虚拟网关的IP地址；

接收单元，用于接收所述报文分流装置发送的ARP应答报文，所述ARP应答报文的目的IP地址是所述用户设备的IP地址，所述ARP应答报文的源MAC地址为所述虚拟网关对应的MAC地址；

地址获取单元，用于从所述接收单元接收的所述ARP应答报文中获取所述虚拟网关对应的MAC地址。