CN105939373B - 删除无效arp表项的方法及装置 - Google Patents

Abstract

本申请提供删除无效ARP表项的方法及装置，所述方法包括：当定时器到达超时时间时，删除N个ARP链表上的无效ARP表项，所述N和M均为大于1的自然数，并且N不大于M；确定当前保存的剩余无效ARP表项的数量；根据所述剩余无效ARP表项的数量，设置所述定时器的超时时间，所述超时时间随着所述剩余无效ARP表项的数量增加而减少。应用本申请实施例的方法，实现了以更加安全和快速的方式删除无效ARP表项。

Description

删除无效ARP表项的方法及装置

技术领域

本申请涉及网络通信技术领域，尤其涉及删除无效ARP表项的方法及装置。

背景技术

ARP(Address Resolution Protocol，地址解析协议)表项用来存储IP地址与MAC地址的映射关系，网络设备(比如交换机或路由器等)中可以保存多条ARP表项，并且，ARP表项可以是保存在ARP链表中，网络设备中的ARP链表可以有多个。由于网络设备中可以存储的ARP表项的数量是固定的，因此需要将无效ARP表项删除，才可以为新创建的ARP表项留出空间。现有技术方案中，对于无效ARP表项的删除，可以采用同步和异步两种方式。

例如，同步方式即在创建新ARP表项时遍历所有的ARP表项(在现有ARP表项总数达到规格时)，删除其中的无效ARP表项；但是，这种同步方式在每条新ARP表项创建时都要执行一次遍历和无效ARP表项的删除，如果大量新ARP表项需要创建，多次执行删除无效ARP表项将导致CPU长时间利用率过高，严重时造成网络设备宕机。又例如，异步方式即网络设备每间隔一固定时间执行一次无效ARP表项的删除，且每次仅遍历一条ARP链表，删除其中的无效ARP表项。但是，采用这种异步方式，很可能出现无效ARP表项积累过多，完全删除无效ARP表项将消耗时间较长，比如30分钟。因此，现有的删除无效ARP表项的方法的效率较低，且还可能造成网络设备宕机，安全性低。

发明内容

有鉴于此，本申请提供一种删除无效ARP表项的方法及装置，目的是使得以更加安全和快速的方式删除无效ARP表项。

具体地，本申请是通过如下技术方案实现的：

根据本申请实施例的第一方面，提供删除无效ARP表项的方法，所述方法应用在网络设备上，所述网络设备上存储M个ARP链表，每个ARP链表中存储多条ARP表项，所述方法包括：

当定时器到达超时时间时，删除N个ARP链表上的无效ARP表项，所述N和M均为大于1的自然数，并且N不大于M；

确定当前保存的剩余无效ARP表项的数量；

根据所述剩余无效ARP表项的数量，设置所述定时器的超时时间，所述超时时间随着所述剩余无效ARP表项的数量增加而减少。

在一个实施例中，所述删除N个ARP链表上的无效ARP表项，包括：

遍历所述N个ARP链表上的ARP表项；

当所述遍历到的ARP表项为无效ARP表项时，删除所述ARP表项。

在另一个实施例中，所述方法还包括：

记录所述N个ARP链表中最后一个遍历的末尾ARP链表；

当所述定时器再次到达超时时间时，由记录的所述末尾ARP链表的下一个ARP链表处开始遍历。

在另一个实施例中，所述方法还包括：

预先设置统计数值，初始值为0，所述统计数值用于表示当前保存的无效ARP表项的数量；

当新增一个无效ARP表项时，将所述统计数值加1；当删除一个无效ARP表项时，将所述统计数值减1；

所述确定当前保存的剩余无效ARP表项的数量，包括：获取当前的所述统计数值，所述统计数值即为所述剩余无效ARP表项的数量。

在另一个实施例中，所述根据所述剩余无效ARP表项的数量设置定时器的超时时间，包括：

根据所述剩余无效ARP表项的数量，查找预先保存的时间表，所述时间表包括剩余无效ARP表项的数量范围与超时时间的对应关系；

将所述时间表中与所述剩余无效ARP表项的数量所属的数量范围对应的超时时间，设置为所述定时器的超时时间。

根据本申请实施例的第二方面，提供删除无效ARP表项的装置，所述装置应用在网络设备上，所述网络设备上存储M个ARP链表，每个ARP链表中存储多条ARP表项，所述装置包括：

删除单元，用于当定时器到达超时时间时，删除N个ARP链表上的无效ARP表项，所述N和M均为大于1的自然数，并且N不大于M；

确定单元，用于确定当前保存的剩余无效ARP表项的数量；

设置单元，用于根据所述剩余无效ARP表项的数量，设置所述定时器的超时时间，所述超时时间随着所述剩余无效ARP表项的数量增加而减少。

在一个实施例中，所述删除单元包括：

遍历子单元，用于遍历所述N个ARP链表上的ARP表项；

执行删除子单元，用于当所述遍历到的ARP表项为无效ARP表项时，删除所述ARP表项。

在另一个实施例中，所述装置还包括：

记录单元，用于记录所述N个ARP链表中最后一个遍历的末尾ARP链表；

所述遍历子单元，还用于：当所述定时器再次到达超时时间时，由记录的所述末尾ARP链表的下一个ARP链表处开始遍历。

在另一个实施例中，所述装置还包括：

预设单元，用于预先设置统计数值，初始值为0，所述统计数值用于表示当前保存的无效ARP表项的数量；

处理单元，用于当新增一个无效ARP表项时，将所述统计数值加1；当删除一个无效ARP表项时，将所述统计数值减1；

所述确定单元，用于获取当前的所述统计数值，所述统计数值即为所述剩余无效ARP表项的数量。

在另一个实施例中，所述设置单元包括：

查找子单元，用于根据所述剩余无效ARP表项的数量，查找预先保存的时间表，所述时间表包括剩余无效ARP表项的数量范围与超时时间的对应关系；

执行设置子单元，用于将所述时间表中与所述剩余无效ARP表项的数量所属的数量范围对应的超时时间，设置为所述定时器的超时时间。

本实施例删除无效ARP表项的方法，通过在定时器到达超时时间时，即执行一次删除无效ARP表项的操作，而不是在每次创建新ARP表项时，都执行一次删除无效ARP表项的操作，从而不会出现多次且间隔较短时间即删除一次无效ARP表项，导致CPU长时间利用率过高，避免了出现网络设备宕机，实现了更加安全的删除无效ARP表项；并且，通过每次执行删除无效ARP表项的操作时，删除多个ARP链表上的无效ARP表项，从而实现了快速删除无效ARP表项；还通过根据当前保存的剩余无效ARP表项的数量设置定时器的超时时间，实现了在剩余无效ARP表项数量较多时，缩短距离下次执行删除无效ARP表项的时间间隔，从而防止了积累过多的无效ARP表项，同时也实现了快速删除无效ARP表项。

此外，由于实现了快速删除无效ARP表项，从而使网络设备提高了学习新ARP表项的效率。

附图说明

图1为本申请实施例删除无效ARP表项的方法的一个实施例流程图。

图2为本申请删除无效ARP表项的装置所在网络设备的一种硬件结构图。

图3为本申请删除无效ARP表项的装置的一个实施例框图。

图4为本申请删除无效ARP表项的装置的一个实施例框图。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一致的装置和方法的例子。

在本申请使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本申请。在本申请和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。

应当理解，尽管在本申请可能采用术语第一、第二、第三等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱离本申请范围的情况下，第一信息也可以被称为第二信息，类似地，第二信息也可以被称为第一信息。取决于语境，如在此所使用的词语“如果”可以被解释成为“在……时”或“当……时”或“响应于确定”。

本申请实施例提供了一种删除网络设备上的无效ARP表项的方法，该方法旨在将网络设备上的无效ARP表项删除，以为创建新的ARP表项留出空间。并且，本申请的方法是一种异步方式，请参见图1，为本申请实施例删除无效ARP表项的方法的一个实施例流程图，所述方法应用在网络设备上，所述网络设备上存储多条ARP表项，所述方法包括以下步骤：

步骤S101：当定时器到达超时时间时，删除N个ARP链表上的无效ARP表项。

ARP表项用于保存IP地址与MAC地址的对应关系，在网络设备中，ARP表项通常保存在ARP链表中，网络设备中可以保存多个ARP链表。在本申请实施例中，假设网络设备中保存的ARP链表的总数量为M(M为大于1的自然数)个。每个ARP链表中可以存储多条ARP表项。所述ARP链表是一个动态表，网络设备可以将ARP链表中的ARP表项删除，也可以在ARP链表中新增ARP表项。

由于网络的变动日益频繁，网络设备很可能需要创建新的ARP表项，并且由于网络设备的容量有限，即网络设备可以存储的ARP表项的数量有限，因此，删除无效ARP表项尤为重要。为了删除无效ARP表项，网络设备可以采用老化机制，即为ARP链表中的每条ARP表项设置生存时间，在所述生存时间(例如，可以是15分钟至20分钟)内，若ARP表项一直未被使用，则网络设备可以为该ARP表项设置无效标识，该无效标识用于表示该ARP表项为无效ARP表项。

为了对上述的无效ARP表项进行删除，网络设备中可以预先设置一个定时器，并为该定时器设置超时时间，当该定时器到达超时时间时，执行对ARP链表上的无效ARP表项的删除操作。本步骤中，当所述定时器达到所述超时时间，网络设备可以将上述的M个ARP链表中的N个ARP链表上的无效ARP表项删除，该N为大于1且不大于M的自然数。

例如，在一个可选的实现方式中，当定时器到达超时时间时，网络设备依次遍历N个ARP链表上的ARP表项，当所遍历到的ARP表项包括无效标识时，网络设备可以确定该ARP表项为无效ARP表项，将该ARP表项删除。

步骤S102：确定当前保存的剩余无效ARP表项的数量。

本例子中，网络设备还可以实时统计当前所保存的无效ARP表项的数量，并且，当执行完步骤S101，删除N个ARP链表上的无效ARP表项之后，获取剩余无效ARP表项的数量，即当前所保存的无效ARP表项的数量。例如，假设网络设备上有400个ARP链表，其中的无效ARP表项共有100条，在某次执行步骤S101删除无效ARP表项的操作中，遍历了其中的200个ARP链表，删除了总共60条无效ARP表项，那么本步骤获取的当前保存的剩余无效ARP表项的数量则为100-60＝40条。

为了更加方便和快速的确定每次删除无效ARP表项后，所保存的剩余无效ARP表项的数量，本实施例可以预先设置一个统计数值，并将该统计数值的初始值设置为0。该统计数值的数值可以随着无效ARP表项数量的变动而动态改变，比如，在上述描述中，当网络设备为一个ARP表项设置无效标识时，可以同步将该统计数值加1；当网络设备删除一个无效ARP表项时，可以相应将该统计数值减1，从而使得该统计数值可以实时准确的表示网络设备中保存的无效ARP表项的数量。

本步骤中，当网络设备在S101中遍历完N个ARP链表，并删除其中的无效ARP表项后，可以根据所述统计数值确定当前保存的剩余无效ARP表项的数量。

步骤S103：根据所述剩余无效ARP表项的数量，设置所述定时器的超时时间，所述超时时间随着所述剩余无效ARP表项的数量增加而减少。

本实施例中，在S102中获取到当前保存的剩余无效表项的数量后，可以根据该剩余无效ARP表项的数量，动态地变更定时器的超时时间，比如，将超时时间随着所述剩余无效ARP表项的数量增加而减少，这样做的目的是，如果剩余无效ARP表项的数量比较多，那就通过为定时器设置较小的超时时间，以实现间隔更短的时间再执行一次删除无效ARP表项的操作，以防止积累更多的无效ARP表项。

例如，在一个可选的实现方式中，可以预先设置时间表，所述时间表包括剩余无效ARP表项的数量范围与超时时间的对应关系，如下表1所示，为所述时间表的一个示例，具体实施中还可以有其他设置方式：

表1

剩余无效ARP表项的数量范围	超时时间
		数量≥1024条	5s
512条≤数量＜1024条	10s
		256条≤数量＜512条	20s
数量＜256条	100s

当执行完步骤S102，确定网络设备中当前保存的剩余无效ARP表项的数量后，可以根据该数量查找上述表1，在上述表1中查找到该数量所属的剩余无效ARP表项的数量范围后，例如，当前保存的剩余无效ARP表项的数量为300条，则根据表1，该数量处于“256条≤数量＜512条”这个数量范围。网络设备可以获取与该剩余无效ARP表项的数量范围对应的超时时间，例如，20s(秒)，将该超时时间设置为定时器的超时时间。

由上述表1所示，当剩余无效ARP表项的数量较多时，网络设备可以将定时器的超时时间设置的较小，即将距离下一次执行删除N个ARP链表上的无效ARP表项的操作的时间间隔设置的较短，从而可以防止积累更多的无效ARP表项，并且实现了加快删除无效ARP表项。例如，假设网络设备中当前保存的剩余无效ARP表项的数量为2000条时，通过执行步骤S103中的操作，将定时器的超时时间设置为5s，则5s后，网络设备将再次执行本实施例删除无效ARP表项的方法，若假设再一次执行完删除无效ARP表项的方法之后，当前保存的剩余无效ARP表项的数量减少为1000条，则将定时器的超时时间设置为10s，那么，再过10s后，网络设备才可以再次执行本实施例删除无效ARP表项的方法。

此外，如上所述的，网络设备删除无效表项的操作，是根据定时器的超时时间，定期执行的。本实施例中，网络设备遍历完第N个ARP链表，还可以记录下该第N个ARP链表，即末尾ARP链表，当所述定时器再次到达超时时间时，可以从该ARP链表的下一个ARP链表处继续遍历ARP链表中的ARP表项。例如，假设网络设备中共有500个ARP链表，并在本实施例的异步方式中，每次遍历300个ARP链表。则在第一次执行删除无效ARP表项的操作时，遍历第1个至第300个ARP链表，遍历完第300个ARP链表，网络设备可以记录下该第300个ARP链表；在第二次执行删除无效ARP表项的操作时，则遍历第301个至第500个以及第1个至第100个ARP链表。

本实施例删除无效ARP表项的方法，通过在定时器到达超时时间时，即执行一次删除无效ARP表项的操作，而不是在每次创建新ARP表项时，都执行一次删除无效ARP表项的操作，从而不会出现多次且间隔较短时间即删除一次无效ARP表项，导致CPU长时间利用率过高，避免了出现网络设备宕机，实现了更加安全的删除无效ARP表项；并且，通过每次执行删除无效ARP表项的操作时，删除多个ARP链表上的无效ARP表项，从而实现了快速删除无效ARP表项；还通过根据当前保存的剩余无效ARP表项的数量设置定时器的超时时间，实现了在剩余无效ARP表项数量较多时，缩短距离下次执行删除无效ARP表项的时间间隔，从而防止了积累过多的无效ARP表项，同时也实现了快速删除无效ARP表项。

此外，由于实现了快速删除无效ARP表项，从而使网络设备提高了学习新ARP表项的效率。

与前述删除无效ARP表项的方法的实施例相对应，本申请还提供了删除无效ARP表项的装置的实施例。

本申请删除无效ARP表项的装置的实施例可以应用在网络设备上。装置实施例可以通过软件实现，也可以通过硬件或者软硬件结合的方式实现。以软件实现为例，作为一个逻辑意义上的装置，是通过其所在网络设备的处理器将非易失性存储器中对应的计算机程序指令读取到内存中运行形成的。从硬件层面而言，如图2所示，为本申请删除无效ARP表项的装置所在网络设备的一种硬件结构图，除了图2所示的处理器21、内存22、网络接口23、以及非易失性存储器24之外，实施例中装置所在的网络设备通常根据该网络设备的实际功能，还可以包括其他硬件，对此不再赘述。

请参考图3，为本申请删除无效ARP表项的装置的一个实施例框图，所述装置应用在网络设备上，该网络设备删存储M(M为大于1的自然数)个ARP链表，每个ARP链表中存储多条ARP表项，所述装置可以包括：删除单元31、确定单元32、设置单元33。

其中，所述删除单元31，可以用于当定时器到达超时时间时，删除N个ARP链表上的无效ARP表项，所述N和M均为大于1的自然数，并且N不大于M；

所述确定单元32，可以用于确定当前保存的剩余无效ARP表项的数量；

所述设置单元33，可以用于根据所述剩余无效ARP表项的数量，设置所述定时器的超时时间，所述超时时间随着所述剩余无效ARP表项的数量增加而减少。

请参考图4，为本申请删除无效ARP表项的装置的另一个实施例框图。该图4在上述图3所示的删除无效ARP表项的装置的基础上，所述删除单元31可以包括：遍历子单元311、执行删除子单元312。

其中，所述遍历子单元311，可以用于遍历所述N个ARP链表上的ARP表项；

所述执行删除子单元312，可以用于当所述遍历到的ARP表项为无效ARP表项时，删除所述ARP表项。

所述装置还可以包括：记录单元34。

所述记录单元34，可以用于记录所述N个ARP链表中最后一个遍历的末尾ARP链表；

所述遍历子单元311，还可以用于：当所述定时器再次到达超时时间时，由记录的所述末尾ARP链表的下一个ARP链表处开始遍历。

所述装置还可以包括：预设单元35、处理单元36。

其中，所述预设单元35，可以用于预先设置统计数值，初始值为0，所述统计数值用于表示当前保存的无效ARP表项的数量；

所述处理单元36，可以用于当新增一个无效ARP表项时，将所述统计数值加1；当删除一个无效ARP表项时，将所述统计数值减1；

所述确定单元32，可以用于获取当前的所述统计数值，所述统计数值即为所述剩余无效ARP表项的数量。

所述设置单元33，可以包括：查找子单元331、执行设置子单元332。

其中，所述查找子单元331，可以用于根据所述剩余无效ARP表项的数量，查找预先保存的时间表，所述时间表包括剩余无效ARP表项的数量范围与超时时间的对应关系；

所述执行设置子单元332，可以用于将所述时间表中与所述剩余无效ARP表项的数量所属的数量范围对应的超时时间，设置为所述定时器的超时时间。

上述装置中各个单元的功能和作用的实现过程具体详见上述方法中对应步骤的实现过程，在此不再赘述。

对于装置实施例而言，由于其基本对应于方法实施例，所以相关之处参见方法实施例的部分说明即可。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本申请方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。

以上所述仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请保护的范围之内。

Claims (6)

1.一种删除无效地址解析协议ARP表项的方法，其特征在于，所述方法应用在网络设备上，所述网络设备上存储M个ARP链表，每个ARP链表中存储多条ARP表项，所述方法包括：

当定时器到达超时时间时，遍历所述N个ARP链表上的ARP表项；

当所述遍历到的ARP表项为无效ARP表项时，删除所述ARP表项，所述N和M均为大于1的自然数，并且N不大于M；以及，记录所述N个ARP链表中最后一个遍历的末尾ARP链表；当所述定时器再次到达超时时间时，由记录的所述末尾ARP链表的下一个ARP链表处开始遍历；

确定当前保存的剩余无效ARP表项的数量；

根据所述剩余无效ARP表项的数量，设置所述定时器的超时时间，所述超时时间随着所述剩余无效ARP表项的数量增加而减少。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

预先设置统计数值，初始值为0，所述统计数值用于表示当前保存的无效ARP表项的数量；

当新增一个无效ARP表项时，将所述统计数值加1；当删除一个无效ARP表项时，将所述统计数值减1；

所述确定当前保存的剩余无效ARP表项的数量，包括：获取当前的所述统计数值，所述统计数值即为所述剩余无效ARP表项的数量。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述剩余无效ARP表项的数量设置定时器的超时时间，包括：

根据所述剩余无效ARP表项的数量，查找预先保存的时间表，所述时间表包括剩余无效ARP表项的数量范围与超时时间的对应关系；

将所述时间表中与所述剩余无效ARP表项的数量所属的数量范围对应的超时时间，设置为所述定时器的超时时间。

4.一种删除无效ARP表项的装置，其特征在于，所述装置应用在网络设备上，所述网络设备上存储M个ARP链表，每个ARP链表中存储多条ARP表项，所述装置包括：

删除单元，用于当定时器到达超时时间时，删除N个ARP链表上的无效ARP表项，所述N和M均为大于1的自然数，并且N不大于M；其中，所述删除单元包括：遍历子单元，用于遍历所述N个ARP链表上的ARP表项；执行删除子单元，用于当所述遍历到的ARP表项为无效ARP表项时，删除所述ARP表项；

记录单元，用于记录所述N个ARP链表中最后一个遍历的末尾ARP链表；

遍历子单元，还用于当所述定时器再次到达超时时间时，由记录的所述末尾ARP链表的下一个ARP链表处开始遍历；

确定单元，用于确定当前保存的剩余无效ARP表项的数量；

设置单元，用于根据所述剩余无效ARP表项的数量，设置所述定时器的超时时间，所述超时时间随着所述剩余无效ARP表项的数量增加而减少。

5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

预设单元，用于预先设置统计数值，初始值为0，所述统计数值用于表示当前保存的无效ARP表项的数量；

处理单元，用于当新增一个无效ARP表项时，将所述统计数值加1；当删除一个无效ARP表项时，将所述统计数值减1；

所述确定单元，用于获取当前的所述统计数值，所述统计数值即为所述剩余无效ARP表项的数量。

6.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述设置单元包括：

查找子单元，用于根据所述剩余无效ARP表项的数量，查找预先保存的时间表，所述时间表包括剩余无效ARP表项的数量范围与超时时间的对应关系；

执行设置子单元，用于将所述时间表中与所述剩余无效ARP表项的数量所属的数量范围对应的超时时间，设置为所述定时器的超时时间。