CN105827532A - 一种路由器对中继器下挂sta真实mac的发现方法与转换方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种路由器对中继器下挂STA真实MAC的发现方法，包括：所述路由器配置一MAC关系映射表；路由器接收来自STA的报文，从中提取并记录该STA的源MAC和源IP；检测所述MAC关系映射表中不同STA名称项所对应的源MAC项是否存在重复，若是，则判定此时记录的这些具有相同源MAC的STA属于同一中继器下挂，并记录该中继MAC；所述路由器捕捉在MAC关系映射表中存在中继MAC项的STA的DHCP互交报文，从DHCPrequest报文的option61字段上提取对应STA的真实源MAC，并将该真实源MAC覆盖所述MAC关系映射表中已记录的对应STA的源MAC项，获得所述STA的完整映射关系。由此保证了路由器能够识别得到所有下游设备信息，大大地便捷了路由器对其下挂的所有下游设备的统计和管理。

Description

一种路由器对中继器下挂STA真实MAC的发现方法与转换方法
技术领域
本发明涉及无线通信技术领域，具体地讲，是涉及一种路由器对中继器下挂STA真实MAC的发现方法与转换方法。
背景技术
在家庭网络环境中，路由器的无线信号在有些区域的信号强度很弱，无法达到用户的需求，那么如何增加无线信号的覆盖范围成为路由器厂商需要解决的问题，无线中继器就是在这个背景下应运而生。无线中继器通过关联到无线网关，中继器下挂STA提供二层桥接通路。
中继器(REPEATER)是网络物理层上面的连接设备。适用于完全相同的两类网络的互连，主要功能是通过对数据信号的重新发送或者转发，来扩大网络传输的距离。中继器是对信号进行再生和还原的网络设备OSI模型的物理层设备。
无线中继器的网络拓扑图如图1所示，无线中继器可以拓展上端路由器的信号覆盖范围，为远端的STA提供服务。在这个过程中，无线中继器为AP与远端STA（如平板、笔记本、手机等）提供一个中继的作用，无线中继器中继AP的SSID、key值、加密方式、信道等。中继器帮助AP扩大了信号的覆盖范围，但是信号的带宽会受到一定的影响。
无线中继器的工作原理如图2所示，经过中继器转发的报文的源MAC地址都会修改为中继器自身的MAC后传输给无线网关，尤其是当一个中继器下挂多个STA时，这些STA在无线网关处记录的MAC地址均为中继器自身的MAC地址，因此中继器的上游设备（如路由器、AP等）无法得知中继器的下游设备（如STA、下游中继器等）的MAC信息，导致上游设备的一些统计、管理等功能无法正常实现。
发明内容
为克服现有技术中的上述问题，本发明提供一种构思新颖、设计巧妙的路由器对中继器下挂STA真实MAC的发现方法与转换方法。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
一种路由器对中继器下挂STA真实MAC的发现方法，包括如下步骤：
（F10）所述路由器配置一MAC关系映射表，其包含STA名称项、源IP项、源MAC项和中继MAC项的一一映射关系；
（F20）所述路由器接收来自STA的报文，从中提取到该STA的源MAC和源IP，并记录于所述MAC关系映射表的对应项中；
（F30）检测所述MAC关系映射表中不同STA名称项所对应的源MAC项是否存在重复，若是，则判定此时记录的这些具有相同源MAC的STA属于同一中继器下挂，并进行下一步，否则返回步骤（F20）；
（F40）确定这个重复的源MAC为中继器的MAC，并将该MAC记录于所述MAC关系映射表内的对应STA的中继MAC项中；
（F50）所述路由器捕捉在MAC关系映射表中存在中继MAC项的STA的DHCP互交报文，从DHCPrequest报文的option61字段上提取对应STA的真实源MAC，并将该真实源MAC覆盖所述MAC关系映射表中已记录的对应STA的源MAC项，获得所述STA的完整映射关系。
进一步地，为了提高检测准确率，所述步骤（F30）中，还检测新加入的STA名称对应的源MAC项是否与已记录的中继MAC项存在重复，若是，则判定该STA属于该中继器下挂，并将该源MAC记录于所述MAC关系映射表内该STA对应的中继MAC项中。
更进一步地，按所述步骤（F50）的过程提取并记录所述新加入的STA的真实源MAC。
更进一步地，所述步骤（F50）中，还从DHCPrequest报文的option50字段上提取对应STA的真实源IP，将其与所述MAC关系映射表中已记录的源IP项进行对比，验证记录是否准确，若二者相同，则判定在所述MAC关系映射表中该STA的映射关系记录准确，否则为不准确，删除已记录的该STA的各项内容。
为了保证记录的完整性，对在所述MAC关系映射表中已删除记录的STA重新按所述步骤（F20）～（F50）进行各项内容的记录。
更进一步地，为了保证时效性，上述发现方法，还包括步骤：
（F60）每间隔一设定时间对所述MAC关系映射表中已记录的项进行更新。
基于上述发现方法的一种路由器对中继器下挂STA真实MAC的转换方法，包括如下步骤：
（T10）由所述STA往所述路由器方向发送报文时：
（T11）所述STA以其源MAC和源IP向其属于的中继器发送报文；
（T12）所述中继器通过映射将该STA报文的源MAC替换为其自身的中继MAC，并将之发送至所述路由器；
（T13）所述路由器根据该STA报文的源IP在所述MAC关系映射表中查找对应STA的源MAC，将该STA报文内的中继MAC恢复为该STA的源MAC；
（T14）所述路由器获得该STA报文的源MAC与源IP的映射关系。
进一步地，所述步骤（T13）中，当路由器发现有STA报文到来时，先根据该STA报文的源IP在所述MAC关系映射表中查找对应STA的源MAC，判断该STA报文内的源MAC是否与该STA的真实源IP一致，若一致，则判定该STA报文并非经过中继器中转，路由器直接提交报文，若不一致，则判定该STA报文经过中继器中转，将该STA报文内的中继MAC恢复为该STA的源MAC。
基于上述发现方法的一种路由器对中继器下挂STA真实MAC的转换方法，包括如下步骤：
（T20）由所述路由器往所述STA方向发送报文时：
（T21）所述路由器发送报文时将报文的目的MAC设置为对应STA的源MAC、报文的目的IP为对应STA的源IP的报文；
（T22）在所述报文发出路由器前进行过滤，根据所述报文的目的MAC或目的IP在所述MAC关系映射表中查找对应的中继MAC，将所述报文的目的MAC替换为该中继MAC后发出报文；
（T23）所述中继器接收到相应报文后，通过其自身的映射将所述报文的目的MAC替换为对应STA的源MAC，然后将之发送至对应STA。
进一步地，所述步骤（T22）中，路由器进行过滤时，先根据报文的目的MAC或目的IP在所述MAC关系映射表中查找对应的中继MAC，判断该报文的目的STA是否经过中继器中转，若在MAC关系映射表中不存在MAC，则判定该STA无需经中继器中转，直接发出报文，若在MAC关系映射表中存在MAC，在判定该STA经过中继器中转，将所述报文的目的MAC替换为该中继MAC后发出报文。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
本发明构思新颖巧妙，通过解析路由器与中继器下挂STA的互交报文，获得STA的源MAC与源IP之间的映射关系，利用设置的MAC与IP的关系映射表，保证了路由器能够识别得到所有下游设备信息，大大地便捷了路由器对其下挂的所有下游设备的统计和管理，方便实用，具有广泛的应用前景，适合推广应用。
附图说明
图1为现有技术中无线中继器的网络拓扑图。
图2为现有技术中无线中继器的工作原理图。
图3为本发明中发现方法的流程示意图。
图4为本发明中MAC关系映射表的结构示意图。
图5为本发明中STA向路由器发送报文时的转换方法流程示意图。
图6为本发明中路由器向STA发送报文时的转换方法流程示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明，本发明的实施方式包括但不限于下列实施例。
实施例
如图3至图4所示，该路由器对中继器下挂STA真实MAC的发现方法，包括如下步骤：
（F10）所述路由器配置一MAC关系映射表，其包含STA名称项、源IP项、源MAC项和中继MAC项的一一映射关系，如图4所示。
（F20）所述路由器接收来自STA的报文，从中提取到该STA的源MAC和源IP，并记录于所述MAC关系映射表的对应项中。
（F30）检测所述MAC关系映射表中不同STA名称项所对应的源MAC项是否存在重复，若是，则判定此时记录的这些具有相同源MAC的STA属于同一中继器下挂，并进行下一步，否则返回步骤（F20）；为了提高检测准确率，所述步骤（F30）中，还检测新加入的STA名称对应的源MAC项是否与已记录的中继MAC项存在重复，若是，则判定该STA属于该中继器下挂，并将该源MAC记录于所述MAC关系映射表内该STA对应的中继MAC项中，再按所述步骤（F50）的过程提取并记录所述新加入的STA的真实源MAC。
（F40）确定这个重复的源MAC为中继器的MAC，并将该MAC记录于所述MAC关系映射表内的对应STA的中继MAC项中。
（F50）所述路由器捕捉在MAC关系映射表中存在中继MAC项的STA的DHCP互交报文，从DHCPrequest报文的option61字段上提取对应STA的真实源MAC，并将该真实源MAC覆盖所述MAC关系映射表中已记录的对应STA的源MAC项，获得所述STA的完整映射关系。其中，还从DHCPrequest报文的option50字段上提取对应STA的真实源IP，将其与所述MAC关系映射表中已记录的源IP项进行对比，验证记录是否准确，若二者相同，则判定在所述MAC关系映射表中该STA的映射关系记录准确，否则为不准确，删除已记录的该STA的各项内容。为了保证记录的完整性，对在所述MAC关系映射表中已删除记录的STA重新按所述步骤（F20）～（F50）进行各项内容的记录。
（F60）每间隔一设定时间对所述MAC关系映射表中已记录的项进行更新，以保证所述MAC关系映射表的时效性。
如图5所示，基于上述发现方法的一种路由器对中继器下挂STA真实MAC的转换方法，包括如下步骤：
（T10）由所述STA往所述路由器方向发送报文时：
（T11）所述STA以其源MAC和源IP向其属于的中继器发送报文；
（T12）所述中继器通过映射将该STA报文的源MAC替换为其自身的中继MAC，并将之发送至所述路由器；
（T13）所述路由器根据该STA报文的源IP在所述MAC关系映射表中查找对应STA的源MAC，将该STA报文内的中继MAC恢复为该STA的源MAC；
（T14）所述路由器获得该STA报文的源MAC与源IP的映射关系。
进一步地，所述步骤（T13）中，当路由器发现有STA报文到来时，先根据该STA报文的源IP在所述MAC关系映射表中查找对应STA的源MAC，判断该STA报文内的源MAC是否与该STA的真实源IP一致，若一致，则判定该STA报文并非经过中继器中转，路由器直接提交报文，若不一致，则判定该STA报文经过中继器中转，将该STA报文内的中继MAC恢复为该STA的源MAC。
如图6所示，基于上述发现方法的一种路由器对中继器下挂STA真实MAC的转换方法，包括如下步骤：
（T20）由所述路由器往所述STA方向发送报文时：
（T21）所述路由器发送报文时将报文的目的MAC设置为对应STA的源MAC、报文的目的IP为对应STA的源IP的报文；
（T22）在所述报文发出路由器前进行过滤，根据所述报文的目的MAC或目的IP在所述MAC关系映射表中查找对应的中继MAC，将所述报文的目的MAC替换为该中继MAC后发出报文；
（T23）所述中继器接收到相应报文后，通过其自身的映射将所述报文的目的MAC替换为对应STA的源MAC，然后将之发送至对应STA。
进一步地，所述步骤（T22）中，路由器进行过滤时，先根据报文的目的MAC或目的IP在所述MAC关系映射表中查找对应的中继MAC，判断该报文的目的STA是否经过中继器中转，若在MAC关系映射表中不存在MAC，则判定该STA无需经中继器中转，直接发出报文，若在MAC关系映射表中存在MAC，在判定该STA经过中继器中转，将所述报文的目的MAC替换为该中继MAC后发出报文。
上述实施例仅为本发明的优选实施例，并非对本发明保护范围的限制，但凡采用本发明的设计原理，以及在此基础上进行非创造性劳动而作出的变化，均应属于本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种路由器对中继器下挂STA真实MAC的发现方法，其特征在于，包括如下步骤：
（F10）所述路由器配置一MAC关系映射表，其包含STA名称项、源IP项、源MAC项和中继MAC项的一一映射关系；
（F20）所述路由器接收来自STA的报文，从中提取到该STA的源MAC和源IP，并记录于所述MAC关系映射表的对应项中；
（F30）检测所述MAC关系映射表中不同STA名称项所对应的源MAC项是否存在重复，若是，则判定此时记录的这些具有相同源MAC的STA属于同一中继器下挂，并进行下一步，否则返回步骤（F20）；
（F40）确定这个重复的源MAC为中继器的MAC，并将该MAC记录于所述MAC关系映射表内的对应STA的中继MAC项中；
（F50）所述路由器捕捉在MAC关系映射表中存在中继MAC项的STA的DHCP互交报文，从DHCPrequest报文的option61字段上提取对应STA的真实源MAC，并将该真实源MAC覆盖所述MAC关系映射表中已记录的对应STA的源MAC项，获得所述STA的完整映射关系。
2.根据权利要求1所述的发现方法，其特征在于，所述步骤（F30）中，还检测新加入的STA名称对应的源MAC项是否与已记录的中继MAC项存在重复，若是，则判定该STA属于该中继器下挂，并将该源MAC记录于所述MAC关系映射表内该STA对应的中继MAC项中。
3.根据权利要求2所述的发现方法，其特征在于，按所述步骤（F50）的过程提取并记录所述新加入的STA的真实源MAC。
4.根据权利要求1～3任一项所述的发现方法，其特征在于，所述步骤（F50）中，还从DHCPrequest报文的option50字段上提取对应STA的真实源IP，将其与所述MAC关系映射表中已记录的源IP项进行对比，验证记录是否准确，若二者相同，则判定在所述MAC关系映射表中该STA的映射关系记录准确，否则为不准确，删除已记录的该STA的各项内容。
5.根据权利要求4所述的发现方法，其特征在于，对在所述MAC关系映射表中已删除记录的STA重新按所述步骤（F20）～（F50）进行各项内容的记录。
6.根据权利要求1～3任一项所述的发现方法，其特征在于，还包括步骤：
（F60）每间隔一设定时间对所述MAC关系映射表中已记录的项进行更新。
7.基于权利要求1～6任一项所述发现方法的一种路由器对中继器下挂STA真实MAC的转换方法，其特征在于，包括如下步骤：
（T10）由所述STA往所述路由器方向发送报文时：
（T11）所述STA以其源MAC和源IP向其属于的中继器发送报文；
（T12）所述中继器通过映射将该STA报文的源MAC替换为其自身的中继MAC，并将之发送至所述路由器；
（T13）所述路由器根据该STA报文的源IP在所述MAC关系映射表中查找对应STA的源MAC，将该STA报文内的中继MAC恢复为该STA的源MAC；
（T14）所述路由器获得该STA报文的源MAC与源IP的映射关系。
8.根据权利要求7所述的转换方法，其特征在于，所述步骤（T13）中，当路由器发现有STA报文到来时，先根据该STA报文的源IP在所述MAC关系映射表中查找对应STA的源MAC，判断该STA报文内的源MAC是否与该STA的真实源IP一致，若一致，则判定该STA报文并非经过中继器中转，路由器直接提交报文，若不一致，则判定该STA报文经过中继器中转，将该STA报文内的中继MAC恢复为该STA的源MAC。
9.基于权利要求1～6任一项所述发现方法的一种路由器对中继器下挂STA真实MAC的转换方法，其特征在于，包括如下步骤：
（T20）由所述路由器往所述STA方向发送报文时：
（T21）所述路由器发送报文时将报文的目的MAC设置为对应STA的源MAC、报文的目的IP为对应STA的源IP的报文；
（T22）在所述报文发出路由器前进行过滤，根据所述报文的目的MAC或目的IP在所述MAC关系映射表中查找对应的中继MAC，将所述报文的目的MAC替换为该中继MAC后发出报文；
（T23）所述中继器接收到相应报文后，通过其自身的映射将所述报文的目的MAC替换为对应STA的源MAC，然后将之发送至对应STA。
10.根据权利要求9所述的转换方法，其特征在于，所述步骤（T22）中，路由器进行过滤时，先根据报文的目的MAC或目的IP在所述MAC关系映射表中查找对应的中继MAC，判断该报文的目的STA是否经过中继器中转，若在MAC关系映射表中不存在MAC，则判定该STA无需经中继器中转，直接发出报文，若在MAC关系映射表中存在MAC，在判定该STA经过中继器中转，将所述报文的目的MAC替换为该中继MAC后发出报文。
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