CN106170946A - 网络设备与终端设备通信的方法、网络设备及终端设备 - Google Patents

网络设备与终端设备通信的方法、网络设备及终端设备 Download PDF

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Abstract

一种网络设备与终端设备通信的方法，网络设备保存信息，信息包括终端设备的链路层地址和IP地址的对应关系，方法包括：网络设备获得第一链路层地址；确定信息中第一链路层地址对应的IP地址的数量是否达到阈值，阈值指示网络设备能够保存第一链路层地址对应的IP地址的最大数量；若达到阈值，从第一链路层地址对应的IP地址中选择IP地址，选择出的IP地址的数量不大于最大数量；保存第一链路层地址和选择出的IP地址的对应关系；根据选择出的IP地址向具有第一链路层地址的终端设备发送消息，消息用于向具有第一链路层地址的终端设备通知IP地址是否被网络设备选中。既可有效缓解网络设备缓存不足的问题，还可减少通信过程中报文丢失。

Description

网络设备与终端设备通信的方法、网络设备及终端设备 技术领域
本发明涉及通信技术领域，具体涉及一种网络设备与终端设备通信的方法及装置。
背景技术
通常，网络设备可通过三态内容寻址存储器(英文：ternary content addressable memory，简称：TCAM)来保存链路层地址(英文：link-layer address)和互联网协议(英文：Internet Protocol，简称：IP)地址之间的对应关系，考虑到TCAM在价格和功耗上的弊端，网络设备上一般不会布设太多TCAM，因此，网络设备上用于存储链路层地址和IP地址之间的对应关系的空间有限。
随着网络的不断扩展，与网络设备通信的终端设备数量增多。并且，支持互联网协议版本6(英文：Internet Protocol Version 6，简称：IPv6)的终端设备，可以拥有一个或者更多个IPv6地址。因此，容易发生网络设备上的存储空间不足的问题。
目前，大多采用老化机制，将网络设备上存储的处于不活跃状态的链路层地址和IP地址之间的对应关系删除，以此来缓解网络设备缓存空间不足的问题。举例来说，可以老化预设时间段内未被刷新的链路层地址和IP地址之间的对应关系。但是，这种老化机制，只可避免已下线终端设备或长期不活跃终端设备长时间占用网络设备的缓存空间，尚不可有效缓解网络设备存储空间不足的问题。
发明内容
本发明实施例的网络设备与终端设备通信的方法、网络设备及终端设备，有助于有效缓解网络设备缓存空间不足的问题；此外，网络设备针对终端设备的链路层地址确定IP地址的有效性，还有助于减少终端设备通信过程中的数据报文丢失。
为此，本发明实施例提供如下技术方案：
第一方面，提供了一种网络设备与终端设备通信的方法，所述网络设备保存信息，所述信息包括所述终端设备的链路层地址和互联网协议IP地址的对应关系，所述信息用于指导所述网络设备处理来自所述终端设备的报文，所述方法包括：
所述网络设备获得第一链路层地址；
所述网络设备确定所述信息中所述第一链路层地址对应的IP地址的数量是否达到阈值，所述阈值指示所述网络设备能够保存所述第一链路层地址对应的IP地址的最大数量；
如果所述信息中所述第一链路层地址对应的IP地址的数量达到阈值，所述网络设备从所述第一链路层地址对应的IP地址中，选择IP地址，选择出的IP地址的数量不大于所述最大数量；
所述网络设备保存所述第一链路层地址和所述选择出的IP地址的对应关系；
所述网络设备根据所述选择出的IP地址向具有所述第一链路层地址的终端设备发送消息，所述消息用于向具有所述第一链路层地址的终端设备通知IP地址是否被所述网络设备选中。
结合第一方面，在第一方面的第一种可能的实现方式中，所述网络设备获得第一链路层地址包括：所述网络设备从所述信息中获取所述第一链路层地址；
相应地，所述网络设备从所述第一链路层地址对应的IP地址中，选择IP地址包括：所述网络设备从所述信息中所述第一链路层地址对应的IP地址中，选择IP地址；
所述阈值为所述最大数量，所述信息中所述第一链路层地址对应的IP地址的数量达到阈值包括：所述信息中所述第一链路层地址对应的IP地址的数量大于所述阈值。
结合第一方面，在第一方面的第二种可能的实现方式中，所述网络设备获得第一链路层地址包括：所述网络设备接收所述具有所述第一链路层地址的终端设备发送的报文，所述报文包括所述第一链路层地址和第一IP地址；
相应地，所述网络设备从所述第一链路层地址对应的IP地址中，选择IP 地址包括：所述网络设备从所述信息中所述第一链路层地址对应的IP地址和所述第一IP地址中，选择IP地址。
结合第一方面的第二种可能的实现方式，在第一方面的第三种可能的实现方式中，所述阈值为所述最大数量减1，所述信息中所述第一链路层地址对应的IP地址的数量达到阈值包括：所述信息中所述第一链路层地址对应的IP地址的数量大于所述阈值；或者，
所述阈值为所述最大数量，所述信息中所述第一链路层地址对应的IP地址的数量达到阈值包括：所述信息中所述第一链路层地址对应的IP地址的数量不小于所述阈值。
结合第一方面的第二种或第三种可能的实现方式，在第一方面的第四种可能的实现方式中，在所述网络设备确定所述信息中所述第一链路层地址对应的IP地址的数量是否达到阈值之前，所述方法还包括：
所述网络设备确定所述信息中是否包含所述第一链路层地址和所述第一IP地址的对应关系；
所述网络设备确定所述信息中所述第一链路层地址对应的IP地址的数量是否达到阈值，在判定所述信息中不包含所述第一链路层地址和所述第一IP地址的对应关系时执行。
结合第一方面或第一方面的第一种至第四种任一种可能的实现方式，在第一方面的第五种可能的实现方式中，所述网络设备向所述具有所述第一链路层地址的终端设备发送的消息为RA消息或者NA消息，所述消息包括选项option字段，所述option字段用于携带所述选择出的IP地址。
结合第一方面的第五种可能的实现方式，在第一方面的第六种可能的实现方式中，所述Option字段包括类型Type、长度Length和值Value，所述Type指示所述Option字段的类型为通知所述网络设备选中的IP地址，所述Length指示所述Option字段的长度，所述Value为所述选择出的IP地址。
结合第一方面或第一方面的第一种至第四种任一种可能的实现方式，在第一方面的第七种可能的实现方式中，所述网络设备向具有所述第一链路层地址的终端设备发送的消息为ICMPv6消息，所述消息向具有所述第一链路层地址的终端设备通知IP地址是否被所述网络设备选中。
结合第一方面的第七种可能的实现方式，在第一方面的第八种可能的实现方式中，所述ICMPv6消息包括类型Type、代码Code和包内容字段，所述Type指示所述ICMPv6消息的类型为通知所述网络设备选中的IP地址，所述Code指示所述包内容字段的类型为通知所述网络设备选中的IP地址，所述包内容字段为所述选择出的IP地址。
结合第一方面的第七种可能的实现方式，在第一方面的第九种可能的实现方式中，所述ICMPv6消息包括类型Type、代码Code和包内容字段，所述Type指示所述ICMPv6消息的类型为通知未被所述网络设备选中的IP地址，所述Code指示所述包内容字段的类型为通知所述第一IP地址未被所述网络设备选中，所述包内容字段为所述第一IP地址，或者，所述包内容字段为所述第一IP地址未被所述网络设备选中的指示，或者，所述包内容字段为所述报文。
结合第一方面或第一方面的第一种至第九种任一种可能的实现方式，在第一方面的第十种可能的实现方式中，所述网络设备从所述第一链路层地址对应的IP地址中，选择IP地址包括：
所述网络设备根据IP地址优先级，获得所述第一链路层地址对应的IP地址的优先级排序；所述网络设备根据所述最大数量，按照优先级由高到低的方向，从所述排序中获得所述选择出的IP地址；
或者，
所述网络设备根据IP地址保存时间，获得所述第一链路层地址对应的IP地址的保存时间排序；所述网络设备根据所述最大数量，按照保存时间由先到后的方向，从所述排序中获得所述选择出的IP地址；
或者，
所述网络设备根据IP地址保存时间，获得所述第一链路层地址对应的IP地址的保存时间排序；所述网络设备根据所述最大数量，按照保存时间由后到先的方向，从所述排序中获得所述选择出的IP地址。
结合第一方面的第二种至第十种任一种可能的实现方式，在第一方面的第十一种可能的实现方式中，如果所述信息中所述第一链路层地址对应的IP地址的数量未达到阈值，所述方法还包括：
所述网络设备保存所述第一链路层地址与所述第一IP地址的对应关系。
第二方面，提供了一种终端设备与网络设备通信的方法，所述方法包括：
具有链路层地址的终端设备接收所述网络设备发送的消息，所述消息用于向所述终端设备通知IP地址是否被所述网络设备选中，所述消息中携带所述链路层地址；
所述终端设备根据所述消息，确定被所述网络设备选中的IP地址，所述选中的IP地址与所述链路层地址对应；
所述终端设备向所述网络设备发送报文，所述报文的源IP地址为所述网络设备选中的IP地址，所述报文的源链路层地址为所述链路层地址。
结合第二方面，在第二方面的第一种可能的实现方式中，所述终端设备接收的消息为RA消息或者NA消息，所述消息包括选项option字段，所述option字段用于携带所述选择出的IP地址。
结合第二方面的第一种可能的实现方式，在第二方面的第二种可能的实现方式中，所述Option字段包括类型Type、长度Length和值Value，所述Type指示所述Option字段的类型为通知所述网络设备选中的IP地址，所述Length指示所述Option字段的长度，所述Value为所述选择出的IP地址。
结合第二方面，在第二方面的第三种可能的实现方式中，所述终端设备接收的消息为ICMPv6消息，所述消息向所述终端设备通知IP地址是否被所述网络设备选中。
结合第二方面的第三种可能的实现方式，在第二方面的第四种可能的实现方式中，所述ICMPv6消息包括类型Type、代码Code和包内容字段，所述Type指示所述ICMPv6消息的类型为通知所述网络设备选中的IP地址，所述Code指示所述包内容字段的类型为通知所述网络设备选中的IP地址，所述包内容字段为所述选择出的IP地址。
结合第二方面的第三种可能的实现方式，在第二方面的第五种可能的实现方式中，所述ICMPv6消息包括类型Type、代码Code和包内容字段，所述Type指示所述ICMPv6消息的类型为通知未被所述网络设备选中的IP地址，所述Code指示所述包内容字段的类型为通知所述第一IP地址未被所述网络设备选中，所述包内容字段为所述第一IP地址，或者，所述包内容字段 为所述第一IP地址未被所述网络设备选中的指示，或者，所述包内容字段为所述报文。
第三方面，提供了一种网络设备，所述网络设备保存信息，所述信息包括所述终端设备的链路层地址和互联网协议IP地址的对应关系，所述信息用于指导所述网络设备处理来自所述终端设备的报文，所述网络设备包括：
获得单元，用于获得第一链路层地址；
第一确定单元，用于确定所述信息中所述第一链路层地址对应的IP地址的数量是否达到阈值，所述阈值指示所述网络设备能够保存所述第一链路层地址对应的IP地址的最大数量；
选择单元，用于在所述第一确定单元确定所述信息中所述第一链路层地址对应的IP地址的数量达到阈值，从所述第一链路层地址对应的IP地址中，选择IP地址，选择出的IP地址的数量不大于所述最大数量；
保存单元，用于保存所述第一链路层地址和所述选择出的IP地址的对应关系；
发送单元，用于根据所述选择出的IP地址向具有所述第一链路层地址的终端设备发送消息，所述消息用于向具有所述第一链路层地址的终端设备通知IP地址是否被所述网络设备选中。
结合第三方面，在第三方面的第一种可能的实现方式中，所述获得单元，具体用于从所述信息中获取所述第一链路层地址；
所述选择单元，具体用于从所述信息中所述第一链路层地址对应的IP地址中，选择IP地址；
所述第一确定单元，具体用于在所述信息中所述第一链路层地址对应的IP地址的数量大于所述阈值时，确定所述信息中所述第一链路层地址对应的IP地址的数量达到阈值，所述阈值为所述最大数量。
结合第三方面，在第三方面的第二种可能的实现方式中，所述获得单元，具体用于接收所述具有所述第一链路层地址的终端设备发送的报文，所述报文包括所述第一链路层地址和第一IP地址；
所述选择单元，具体用于从所述信息中所述第一链路层地址对应的IP地址和所述第一IP地址中，选择IP地址。
结合第三方面的第二种可能的实现方式，在第三方面的第三种可能的实现方式中，所述第一确定单元，具体用于在所述信息中所述第一链路层地址对应的IP地址的数量大于所述阈值时，确定所述信息中所述第一链路层地址对应的IP地址的数量达到阈值，所述阈值为所述最大数量减1；或者，
所述第一确定单元，具体用于在所述信息中所述第一链路层地址对应的IP地址的数量不小于所述阈值时，确定所述信息中所述第一链路层地址对应的IP地址的数量达到阈值，所述阈值为所述最大数量。
结合第三方面的第二种或第三种可能的实现方式，在第三方面的第四种可能的实现方式中，第二确定单元，用于在所述第一确定单元确定所述信息中所述第一链路层地址对应的IP地址的数量是否达到阈值之前，确定所述信息中是否包含所述第一链路层地址和所述第一IP地址的对应关系；
所述第一确定单元，具体用于在所述第二确定单元判定所述信息中不包含所述第一链路层地址和所述第一IP地址的对应关系时，再确定所述信息中所述第一链路层地址对应的IP地址的数量是否达到阈值。
结合第三方面或第三方面的第一种至第四种任一种可能的实现方式，在第三方面的第五种可能的实现方式中，所述发送单元，具体用于向所述具有所述第一链路层地址的终端设备发送的消息为RA消息或者NA消息，所述消息包括选项option字段，所述option字段用于携带所述选择出的IP地址。
结合第三方面的第五种可能的实现方式，在第三方面的第六种可能的实现方式中，所述Option字段包括类型Type、长度Length和值Value，所述Type指示所述Option字段的类型为通知所述网络设备选中的IP地址，所述Length指示所述Option字段的长度，所述Value为所述选择出的IP地址。
结合第三方面或第三方面的第一种至第四种任一种可能的实现方式，在第三方面的第七种可能的实现方式中，所述发送单元，具体用于向具有所述第一链路层地址的终端设备发送的消息为ICMPv6消息，所述消息向具有所述第一链路层地址的终端设备通知IP地址是否被所述网络设备选中。
结合第三方面的第七种可能的实现方式，在第三方面的第八种可能的实现方式中，所述ICMPv6消息包括类型Type、代码Code和包内容字段，所述Type指示所述ICMPv6消息的类型为通知所述网络设备选中的IP地址， 所述Code指示所述包内容字段的类型为通知所述网络设备选中的IP地址，所述包内容字段为所述选择出的IP地址。
结合第三方面的第七种可能的实现方式，在第三方面的第九种可能的实现方式中，所述ICMPv6消息包括类型Type、代码Code和包内容字段，所述Type指示所述ICMPv6消息的类型为通知未被所述网络设备选中的IP地址，所述Code指示所述包内容字段的类型为通知所述第一IP地址未被所述网络设备选中，所述包内容字段为所述第一IP地址，或者，所述包内容字段为所述第一IP地址未被所述网络设备选中的指示，或者，所述包内容字段为所述报文。
第四方面，提供了一种终端设备，所述终端设备具有链路层地址，所述终端设备包括：
接收单元，用于接收网络设备发送的消息，所述消息用于向所述终端设备通知IP地址是否被所述网络设备选中，所述消息中携带所述链路层地址；
确定单元，用于根据所述消息，确定被所述网络设备选中的IP地址，所述选中的IP地址与所述链路层地址对应；
发送单元，用于向所述网络设备发送报文，所述报文的源IP地址为所述网络设备选中的IP地址，所述报文的源链路层地址为所述链路层地址。
结合第四方面，在第四方面的第一种可能的实现方式中，所述接收单元，具体用于接收网络设备发送的RA消息或者NA消息，所述消息包括选项option字段，所述option字段用于携带所述选择出的IP地址。
结合第四方面的第一种可能的实现方式，在第四方面的第二种可能的实现方式中，所述Option字段包括类型Type、长度Length和值Value，所述Type指示所述Option字段的类型为通知所述网络设备选中的IP地址，所述Length指示所述Option字段的长度，所述Value为所述选择出的IP地址。
结合第四方面，在第四方面的第三种可能的实现方式中，所述接收单元，具体用于接收网络设备发送的ICMPv6消息，所述消息向所述终端设备通知IP地址是否被所述网络设备选中。
结合第四方面的第三种可能的实现方式，在第四方面的第四种可能的实现方式中，所述ICMPv6消息包括类型Type、代码Code和包内容字段，所 述Type指示所述ICMPv6消息的类型为通知所述网络设备选中的IP地址，所述Code指示所述包内容字段的类型为通知所述网络设备选中的IP地址，所述包内容字段为所述选择出的IP地址。
结合第四方面的第三种可能的实现方式，在第四方面的第五种可能的实现方式中，所述ICMPv6消息包括类型Type、代码Code和包内容字段，所述Type指示所述ICMPv6消息的类型为通知未被所述网络设备选中的IP地址，所述Code指示所述包内容字段的类型为通知所述第一IP地址未被所述网络设备选中，所述包内容字段为所述第一IP地址，或者，所述包内容字段为所述第一IP地址未被所述网络设备选中的指示，或者，所述包内容字段为所述报文。
第五方面，提供了一种网络设备，所述网络设备保存信息，所述信息包括终端设备的链路层地址和互联网协议IP地址的对应关系，所述信息用于指导所述网络设备处理来自所述终端设备的报文，所述网络设备包括：处理器和存储器；
所述存储器，用于存储程序指令和数据；
所述处理器，用于读取所述存储器中存储的程序指令和数据，执行以下操作：
所述处理器获得第一链路层地址；
所述处理器确定所述信息中所述第一链路层地址对应的IP地址的数量是否达到阈值，所述阈值指示所述网络设备能够保存所述第一链路层地址对应的IP地址的最大数量；
如果所述信息中所述第一链路层地址对应的IP地址的数量达到阈值，所述处理器从所述第一链路层地址对应的IP地址中，选择IP地址，选择出的IP地址的数量不大于所述最大数量；
所述处理器保存所述第一链路层地址和所述选择出的IP地址的对应关系；
所述处理器根据所述选择出的IP地址向具有所述第一链路层地址的终端设备发送消息，所述消息用于向具有所述第一链路层地址的终端设备通知IP地址是否被所述网络设备选中。
结合第五方面，在第五方面的第一种可能的实现方式中，所述处理器获得第一链路层地址包括：所述处理器从所述信息中获取所述第一链路层地址；
相应地，所述处理器从所述第一链路层地址对应的IP地址中，选择IP地址包括：所述处理器从所述信息中所述第一链路层地址对应的IP地址中，选择IP地址；
所述阈值为所述最大数量，所述信息中所述第一链路层地址对应的IP地址的数量达到阈值包括：所述信息中所述第一链路层地址对应的IP地址的数量大于所述阈值。
结合第五方面，在第五方面的第二种可能的实现方式中，所述处理器获得第一链路层地址包括：所述处理器接收所述具有所述第一链路层地址的终端设备发送的报文，所述报文包括所述第一链路层地址和第一IP地址；
相应地，所述处理器从所述第一链路层地址对应的IP地址中，选择IP地址包括：所述处理器从所述信息中所述第一链路层地址对应的IP地址和所述第一IP地址中，选择IP地址。
结合第五方面的第二种可能的实现方式，在第五方面的第三种可能的实现方式中，所述阈值为所述最大数量减1，所述信息中所述第一链路层地址对应的IP地址的数量达到阈值包括：所述信息中所述第一链路层地址对应的IP地址的数量大于所述阈值；或者，
所述阈值为所述最大数量，所述信息中所述第一链路层地址对应的IP地址的数量达到阈值包括：所述信息中所述第一链路层地址对应的IP地址的数量不小于所述阈值。
结合第五方面的第二种或第三种可能的实现方式，在第五方面的第四种可能的实现方式中，在所述处理器确定所述信息中所述第一链路层地址对应的IP地址的数量是否达到阈值之前，所述处理器还执行以下操作：
所述处理器确定所述信息中是否包含所述第一链路层地址和所述第一IP地址的对应关系；
所述处理器确定所述信息中所述第一链路层地址对应的IP地址的数量是否达到阈值，在判定所述信息中不包含所述第一链路层地址和所述第一IP地址的对应关系时执行。
结合第五方面或第五方面的第一种至第四种任一种可能的实现方式，在第五方面的第五种可能的实现方式中，所述处理器向所述具有所述第一链路层地址的终端设备发送的消息为RA消息或者NA消息，所述消息包括选项option字段，所述option字段用于携带所述选择出的IP地址。
结合第五方面的第五种可能的实现方式，在第五方面的第六种可能的实现方式中，所述Option字段包括类型Type、长度Length和值Value，所述Type指示所述Option字段的类型为通知所述网络设备选中的IP地址，所述Length指示所述Option字段的长度，所述Value为所述选择出的IP地址。
结合第五方面或第五方面的第一种至第四种任一种可能的实现方式，在第五方面的第七种可能的实现方式中，所述处理器向具有所述第一链路层地址的终端设备发送的消息为ICMPv6消息，所述消息向具有所述第一链路层地址的终端设备通知IP地址是否被所述网络设备选中。
结合第五方面的第七种可能的实现方式，在第五方面的第八种可能的实现方式中，所述ICMPv6消息包括类型Type、代码Code和包内容字段，所述Type指示所述ICMPv6消息的类型为通知所述网络设备选中的IP地址，所述Code指示所述包内容字段的类型为通知所述网络设备选中的IP地址，所述包内容字段为所述选择出的IP地址。
结合第五方面的第七种可能的实现方式，在第五方面的第九种可能的实现方式中，所述ICMPv6消息包括类型Type、代码Code和包内容字段，所述Type指示所述ICMPv6消息的类型为通知未被所述网络设备选中的IP地址，所述Code指示所述包内容字段的类型为通知所述第一IP地址未被所述网络设备选中，所述包内容字段为所述第一IP地址，或者，所述包内容字段为所述第一IP地址未被所述网络设备选中的指示，或者，所述包内容字段为所述报文。
第六方面，提供了一种终端设备，所述终端设备具有链路层地址，所述终端设备包括：处理器和存储器；
所述存储器，用于存储程序指令和数据；
所述处理器，用于读取所述存储器中存储的程序指令和数据，执行以下操作：
所述处理器接收网络设备发送的消息，所述消息用于向所述终端设备通知IP地址是否被所述网络设备选中，所述消息中携带所述链路层地址；
所述处理器根据所述消息，确定被所述网络设备选中的IP地址，所述选中的IP地址与所述链路层地址对应；
所述处理器向所述网络设备发送报文，所述报文的源IP地址为所述网络设备选中的IP地址，所述报文的源链路层地址为所述链路层地址。
结合第六方面，在第六方面的第一种可能的实现方式中，所述处理器接收的消息为RA消息或者NA消息，所述消息包括选项option字段，所述option字段用于携带所述选择出的IP地址。
结合第六方面的第一种可能的实现方式，在第六方面的第二种可能的实现方式中，所述Option字段包括类型Type、长度Length和值Value，所述Type指示所述Option字段的类型为通知所述网络设备选中的IP地址，所述Length指示所述Option字段的长度，所述Value为所述选择出的IP地址。
结合第六方面，在第六方面的第三种可能的实现方式中，所述处理器接收的消息为ICMPv6消息，所述消息向所述终端设备通知IP地址是否被所述网络设备选中。
结合第六方面的第三种可能的实现方式，在第六方面的第四种可能的实现方式中，所述ICMPv6消息包括类型Type、代码Code和包内容字段，所述Type指示所述ICMPv6消息的类型为通知所述网络设备选中的IP地址，所述Code指示所述包内容字段的类型为通知所述网络设备选中的IP地址，所述包内容字段为所述选择出的IP地址。
结合第六方面的第三种可能的实现方式，在第六方面的第五种可能的实现方式中，所述ICMPv6消息包括类型Type、代码Code和包内容字段，所述Type指示所述ICMPv6消息的类型为通知未被所述网络设备选中的IP地址，所述Code指示所述包内容字段的类型为通知所述第一IP地址未被所述网络设备选中，所述包内容字段为所述第一IP地址，或者，所述包内容字段为所述第一IP地址未被所述网络设备选中的指示，或者，所述包内容字段为所述报文。
本发明实施例的网络设备与终端设备通信的方法、网络设备及终端设备， 网络设备以第一链路层地址为处理对象，并在网络设备保存的信息中所述第一链路层地址对应的IP地址的数量达到阈值时，根据所述阈值，从所述第一链路层地址对应的IP地址中，进行IP地址选择，并保存所述第一链路层地址与选择出的IP地址的对应关系。如此，不仅可以有效缓解网络设备缓存不足的问题，还可通过向终端设备通告IP地址选择结果，实现减少网络设备与终端设备通信过程中数据报文丢失的目的。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅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是本发明实施例网络设备与终端设备通信的方法的流程图；
图2是本发明实施例中第一种消息格式示意图；
图3是本发明实施例中第二种消息格式示意图；
图4是本发明实施例中第三种消息格式示意图；
图5是本发明实施例终端设备与网络设备通信的方法的流程图；
图6是本发明实施例网络设备的示意图；
图7是本发明实施例终端设备的示意图；
图8是本发明实施例网络设备的硬件构成示意图；
图9是本发明实施例终端设备的硬件构成示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明实施例的方案，下面结合附图和实施方式对本发明实施例作进一步的详细说明。
随着网络技术的不断发展，需要网络设备为更多终端设备存储链路层地址和IP地址的对应关系，以便利用所述链路层地址和IP地址的对应关系，处理来自所述终端设备的报文。举例来说，网络扩展后允许更多终端设备接入网络设备；或者，大二层网络中网络设备上移，被部署在汇聚层甚至核心 层；或者，终端设备为可以同时支持IPv4和IPv6的双栈设备，等等，均可能导致网络设备的缓存空间被大量消耗，严重制约网络设备为更多终端设备存储链路层地址和IP地址的对应关系。为了有效的缓解网络设备缓存空间不足的问题，也为了减少网络设备与终端设备通信过程中数据报文的丢失，提出了本发明实施例方案。
参见图1，示出了本发明实施例网络设备与终端设备通信的方法。其中，所述网络设备可以保存信息，所述信息包括所述终端设备的链路层地址和IP地址的对应关系，所述信息用于指导所述网络设备处理来自所述终端设备的报文。所述方法可以包括：
101，所述网络设备获得第一链路层地址。
举例来说，本发明实施例中的网络设备可以为路由器、交换机等可利用链路层地址和IP地址的对应关系进行报文转发的设备。
举例来说，本发明实施例中的终端设备可以具有至少两条IP地址。以支持IPv6的终端设备为例，终端设备的一条链路层地址可对应如下三条IP地址：动态主机配置协议IPv6版本(英文：Dynamic Host Configure Protocol for IPv6，简称：DHCPv6)地址、临时地址和自动配置地址。
利用本发明实施例方案清理网络设备缓存空间时，可以链路层地址为基本处理单元，为此，网络设备可先获得第一链路层地址，再结合本发明实施例提供的后续方案，针对第一链路层地址进行对应关系清理。
举例来说，本发明实施例中网络设备至少可通过以下两种方式获得第一链路层地址：
方式一，所述网络设备从其保存的所述信息中获取所述第一链路层地址。也就是说，网络设备可以从本地保存的链路层地址和IP地址的对应关系中，选取一条链路层地址作为第一链路层地址。
举例来说，所述网络设备可以在外部信号的触发下，从所述信息中获取所述第一链路层地址；或者，所述网络设备也可以在内部信号的触发下，从所述信息中获取所述第一链路层地址。其中，外部信号可以为外部人为输入的触发信号，或者，外部信号可以为外部设备输入的触发信号。内部信号可 以为网络设备内设的周期性触发信号，或者，内部信号可以为网络设备内设的条件触发信号。举例来说，条件触发信号可以为网络设备执行指定动作后发送的信号，或者，条件触发信号可以为网络设备的缓存空间占用率大于预设占用率时发送的信号，或者，条件触发信号可以为网络设备保存链路层地址和IP地址对应关系的增加速度大于预设增加速度时发送的信号。本发明实施例对触发网络设备获取第一链路层地址的方式、触发信号的具体表现形式等可不做具体限定。
方式二，所述网络设备接收所述具有所述第一链路层地址的终端设备发送的报文，所述报文包括所述第一链路层地址和第一IP地址。也就是说，网络设备可以从具有第一链路层地址的终端设备发送的报文中，获取第一链路层地址。
举例来说，具有第一链路层地址的终端设备发送至网络设备的报文可以是一条专有报文，或者，所述报文可以是终端设备向网络设备通信的任一条数据报文，或者，所述报文可以是邻居发现协议(英文：Neighbor Discovery，简称：ND)消息。例如，所述报文可以具体为ND消息中的路由请求(英文：Router Solicit，简称：RS)消息或者邻居请求(英文：Neighbor Solicit，简称：NS)消息，本发明实施例对此可不做具体限定。
举例来说，具有第一链路层地址的终端设备可以在邻居发现阶段，向网络设备发送所述报文；或者，具有第一链路层地址的终端设备可以在对外通信阶段，向网络设备发送所述报文，本发明实施例对此可不做具体限定。
需要说明的是，方式二中终端设备向网络设备发送的报文也可视为是外部设备输入的触发信号，但与方式一中的触发信号所不同的是，方式二中的报文携带有第一链路层地址和第一IP地址。
102，所述网络设备确定所述信息中所述第一链路层地址对应的IP地址的数量是否达到阈值，所述阈值指示所述网络设备能够保存所述第一链路层地址对应的IP地址的最大数量。
103，如果所述信息中所述第一链路层地址对应的IP地址的数量达到阈值，所述网络设备从所述第一链路层地址对应的IP地址中，选择IP地址，选择出的IP地址的数量不大于所述最大数量。
网络设备获得第一链路层地址后，便可结合本地保存的信息中第一链路层地址对应的IP地址的数量与预设阈值，判断当前是否需要进行对应关系清理。如果第一链路层地址对应的IP地址的数量未达到阈值，网络设备可以判定当前无需进行对应关系清理；如果第一链路层地址对应的IP地址的数量达到了阈值，网络设备可以判定当前需要进行对应关系清理，具体地，网络设备可以依据所述阈值，从所述第一链路层对应的所有IP地址中进行IP地址选择，并保证选择出的IP地址的数量不超过所述最大数量即可，如此，通过设置网络设备能够保存第一链路层地址对应的IP地址的最大数量，并据此进行对应关系清理，便可有效缓解网络设备缓存空间不足的问题。
举例来说，结合网络设备获得第一链路层地址的两种方式，网络设备可通过如下方式确定阈值并进行IP地址选择。
方式一
对应于网络设备获得第一链路层地址的方式一，第一链路层地址对应的IP地址包括：网络设备本地保存的信息中第一链路层地址对应的IP地址。也就是说，从网络设备本地保存的信息中第一链路层地址对应的IP地址中，进行IP地址选择，获得所述选择出的IP地址。
相应地，网络设备可以将能够保存的第一链路层地址对应的IP地址的最大数量确定为阈值，也就是说，阈值＝最大数量，则，第一链路层地址对应的IP地址的数量达到阈值包括：网络设备本地保存的信息中第一链路层地址对应的IP地址的数量大于所述阈值。
举例来说，如果阈值＝最大数量＝3，若网络设备本地保存的信息中第一链路层地址对应的IP地址的数量为4，网络设备可据此判定达到了阈值，并从4个IP地址中选择3个IP地址作为所述选择出的IP地址。
方式二
对应于网络设备获得第一链路层地址的方式二，第一链路层地址对应的IP地址包括：网络设备本地保存的信息中第一链路层地址对应的IP地址、和报文中包括的第一IP地址。也就是说，从网络设备本地保存的信息中第一链路层地址对应的IP地址和第一IP地址中，进行IP地址选择，获得所述选择出的IP地址。
相应地，网络设备可以将最大数量确定为阈值，也就是说，阈值＝最大数量，则，第一链路层地址对应的IP地址的数量达到阈值包括：网络设备本地保存的信息中第一链路层地址对应的IP地址的数量不小于所述阈值。
举例来说，如果阈值＝最大数量＝3，若网络设备本地保存的信息中第一链路层地址对应的IP地址的数量为3，报文中第一链路层地址对应的IP地址的数量为1，且报文中的IP地址不同于消息中的IP地址，则第一链路层对应的4个IP地址超出了阈值，网络设备可据此判定达到了阈值，并从4个IP地址中选择3个IP地址作为所述选择出的IP地址。
或者，网络设备可以将最大数量减1确定为阈值，也就是说，阈值＝最大数量-1，则，第一链路层地址对应的IP地址的数量达到阈值包括：网络设备本地保存的信息中第一链路层地址对应的IP地址的数量小于所述阈值。
举例来说，如果阈值＝最大数量-1＝3-1＝2，若网络设备本地保存的信息中第一链路层地址对应的IP地址的数量为2，报文中第一链路层地址对应的IP地址的数量为1，则第一链路层地址对应的3个IP地址未超过最大数量，网络设备可据此判定未达到阈值，无需进行对应关系清理。举例来说，如果网络设备本地保存的信息中第一链路层地址对应的IP地址的数量为4，报文中第一链路层地址对应的IP地址的数量为1，则第一链路层地址对应的5个IP地址超过了最大数量，网络设备可据此判定达到了阈值，并从5个IP地址中选择3个IP地址作为所述选择出的IP地址。
举例来说，在确定所述信息中所述第一链路层地址对应的IP地址的数量达到阈值时，网络设备至少可以通过如下三种方式进行IP地址选择：
方式一，所述网络设备根据IP地址优先级，获得所述第一链路层地址对应的IP地址的优先级排序；所述网络设备根据所述最大数量，按照优先级由高到低的方向，从所述排序中获得所述选择出的IP地址。即，将优先级较高且符合最大数量要求的IP地址，作为所述选择出的IP地址。
方式二，所述网络设备根据IP地址保存时间，获得所述第一链路层地址对应的IP地址的保存时间排序；所述网络设备根据所述最大数量，按照保存时间由先到后的方向，从所述排序中获得所述选择出的IP地址。即，将保存时间较长且符合最大数量要求的IP地址，作为所述选择出的IP地址。
方式三，所述网络设备根据IP地址保存时间，获得所述第一链路层地址对应的IP地址的保存时间排序；所述网络设备根据所述最大数量，按照保存时间由后到先的方向，从所述排序中获得所述选择出的IP地址。即，将保存时间较短且符合最大数量要求的IP地址，作为所述选择出的IP地址。
104，所述网络设备保存所述第一链路层地址和所述选择出的IP地址的对应关系。
网络设备利用所述阈值获得所述选择出的IP地址，便可保存所述第一链路层地址与所述选择出的IP地址的对应关系，具体地，网络设备将所述第一链路层地址与所述选择出的IP地址的对应关系保存于本地信息中。
可选地，如果所述选择出的IP地址不包括所述第一IP地址，本发明实施例中，保存所述第一链路层地址和所述选择出的IP地址的对应关系包括：删除网络设备本地保存的信息中所述第一链路层地址和未被选中的IP地址的对应关系。举例来说，第一链路层地址对应的IP地址包括：信息中第一链路层地址对应的IP1、IP2、IP3和IP4，和报文中第一链路层地址对应的IP5，若选择出的IP地址为IP1、IP2和IP3，则保存第一链路层地址与选择出的IP地址的对应关系包括：删除信息中第一链路层地址与IP4的对应关系，以使网络设备保存第一链路层地址与IP1的对应关系、第一链路层地址与IP2的对应关系、和第一链路层地址与IP3的对应关系。
可选地，如果所述选择出的IP地址包括所述第一IP地址，本发明实施例中，保存所述第一链路层地址和所述选择出的IP地址的对应关系包括：删除网络设备本地保存的信息中所述第一链路层地址和未被选中的IP地址的对应关系，建立所述第一链路层地址和所述第一IP地址的对应关系并保存于信息中。举例来说，第一链路层地址对应的IP地址包括：信息中第一链路层地址对应的IP1、IP2、IP3和IP4，和报文中第一链路层地址对应的IP5，若选择出的IP地址为IP1、IP2和IP5，则保存第一链路层地址与选择出的IP地址的对应关系包括：删除信息中第一链路层地址与IP3的对应关系、删除信息中第一链路层地址与IP4的对应关系，在信息中添加第一链路层地址与IP5的对应关系，以使网络设备保存第一链路层地址与IP1的对应关系、第一链路层地址与IP2的对应关系、和第一链路层地址与IP5的对应关系。
105，所述网络设备根据所述选择出的IP地址向具有所述第一链路层地址的终端设备发送消息，所述消息用于向具有所述第一链路层地址的终端设备通知IP地址是否被所述网络设备选中。
本发明实施例中，从第一链路层地址对应的IP地址中确定所述选择出的IP地址，并保存第一链路层地址与选择出的IP地址的对应关系，不仅可以有效缓解网络设备缓存不足的问题，还可通过向终端设备通告IP地址选择结果，实现减少网络设备与终端设备通信过程中数据报文丢失的目的。
可选地，本发明实施例对104和105的执行顺序可不做具体限定。网络设备可以如图1所示先执行104再执行105，也可以先执行105再执行104，或者，还可以同时执行104和105。
举例来说，网络设备向具有第一链路层地址的终端设备发送的消息至少可体现为以下方式：
方式一
网络设备向具有第一链路层地址的终端设备发送的消息可以为路由器通告消息(英文：Router Advertisement，简称：RA)或邻居通告消息(英文：Neighbor Adervitise，简称：NA)，即，扩展RA消息或NA消息中的选项(英文：option)字段，使所述option字段携带所述选择出的IP地址。
结合图2所示消息格式示意图，所述Option字段可包括类型(英文：Type)、长度(英文：Length)和值(英文：Value)。其中，所述Type指示所述Option字段的类型为通知所述网络设备选中的IP地址，所述Length指示所述Option字段的长度，所述Value为所述选择出的IP地址。可选地，Value可以为所述选择出的IP地址包括的所有IP地址，或者，Value还可以为所述选择出的IP地址包括的部分IP地址，本发明实施例对此可不做具体限定。
需要说明的是，对应于网络设备获得第一链路层地址的方式一，通知IP地址是否被网络设备选择包括：通知网络设备本地保存的信息中第一链路层地址对应的IP地址是否被网络设备选择。
对应于网络设备获得第一链路层地址的方式二，通知IP地址是否被网络设备选择包括：通知网络设备本地保存的信息中第一链路层地址对应的IP地址、和报文中包括的第一IP地址是否被网络设备选择。
方式二
网络设备向具有第一链路层地址的终端设备发送的消息为RA消息或NA消息，即，扩展RA消息或NA消息中的option字段，使所述option字段携带未被选中的IP地址。
结合图2所示消息格式示意图，所述Option字段可包括Type、Length和值Value。其中，所述Type指示所述Option字段的类型为通知未被所述网络设备选中的IP地址，所述Length指示所述Option字段的长度，所述Value为未被所述网络设备选中的IP地址。
需要说明的是，针对通知IP地址是否被网络设备选择的具体含义，可参见上文方式一处所做介绍，此处不再赘述。
方式三
网络设备响应具有第一链路层地址的终端设备发送的RS消息，通过RA消息向具有第一链路层地址的终端设备通告第一IP地址被选中；或者，网络设备响应具有第一链路层地址的终端设备发送的NS消息，通过NA消息向具有第一链路层地址的终端设备通告第一IP地址被选中。具体地，可扩展RA消息或NA消息中的option字段，使所述option字段通告第一IP地址被网络设备选中，也即，所述选择出的IP地址包括所述第一IP地址。
结合图2所示消息格式示意图，所述Option字段可包括Type、Length和值Value。其中，所述Type指示所述Option字段的类型为通知所述网络设备选中的IP地址，所述Length指示所述Option字段的长度，所述Value为所述第一IP地址，或者，所述Value为所述第一IP地址被网络设备选中的指示。
需要说明的是，通知IP地址是否被网络设备选择包括：通知第一IP地址是否被网络设备选择。
方式四
网络设备响应具有第一链路层地址的终端设备发送的RS消息，通过RA消息向具有第一链路层地址的终端设备通告第一IP地址未被选中；或者，网络设备响应具有第一链路层地址的终端设备发送的NS消息，通过NA消息向具有第一链路层地址的终端设备通告第一IP地址未被选中。具体地，可扩展RA消息或NA消息中的option字段，使所述option字段通告第一IP地址 未被网络设备选中，也即，所述选择出的IP地址不包括所述第一IP地址。
结合图2所示消息格式示意图，所述Option字段可包括Type、Length和值Value。其中，所述Type指示所述Option字段的类型为通知未被所述网络设备选中的IP地址，所述Length指示所述Option字段的长度，所述Value为所述第一IP地址，或者，所述Value为所述第一IP地址未被网络设备选中的指示。
需要说明的是，通知IP地址是否被网络设备选择包括：通知第一IP地址是否被网络设备选择。
方式五
网络设备向具有第一链路层地址的终端设备发送的消息可以为因特网控制信息协议版本六(英文：Internet Control Managemet Protocol Version 6，简称：ICMPv6)消息，即，扩展ICMPv6消息，使所述消息通告被所述网络设备选中的IP地址。
结合图3所述消息格式示意图，所述ICMPv6消息包括Type、代码(英文：Code)和包内容字段。其中，所述Type指示所述ICMPv6消息的类型为通知所述网络设备选中的IP地址，所述Code指示所述包内容字段的类型为通知所述网络设备选中的IP地址，所述包内容字段为所述选择出的IP地址。可选地，包内容字段可以为所述选择出的IP地址包括的所有IP地址，或者，包内容字段还可以为所述选择出的IP地址包括的部分IP地址，本发明实施例对此可不做具体限定。
需要说明的是，对应于网络设备获得第一链路层地址的方式一，通知IP地址是否被网络设备选择包括：通知网络设备本地保存的信息中第一链路层地址对应的IP地址是否被网络设备选择。
对应于网络设备获得第一链路层地址的方式二，通知IP地址是否被网络设备选择包括：通知网络设备本地保存的信息中第一链路层地址对应的IP地址、和报文中包括的第一IP地址是否被网络设备选择。
方式六
网络设备向具有第一链路层地址的终端设备发送的消息可以为ICMPv6消息，即，扩展ICMPv6消息，使所述消息通告未被所述网络设备选中的IP 地址。
结合图3所述消息格式示意图，所述ICMPv6消息包括Type、Code和包内容字段。其中，所述Type指示所述ICMPv6消息的类型为通知未被所述网络设备选中的IP地址，所述Code指示所述包内容字段的类型为通知未被所述网络设备选中的IP地址，所述包内容字段为未被所述网络设备选中的IP地址。
需要说明的是，针对通知IP地址是否被网络设备选择的具体含义，可参见上文方式一处所做介绍，此处不再赘述。
方式七
网络设备响应具有第一链路层地址的终端设备发送的报文，通过ICMPv6消息向具有第一链路层地址的终端设备通告第一IP地址被选中。具体地，可扩展ICMPv6消息，使所述消息通告第一IP地址被网络设备选中，也即，所述选择出的IP地址包括所述第一IP地址。
结合图4所述消息格式示意图，所述ICMPv6消息包括Type、Code和包内容字段。其中，所述Type指示所述ICMPv6消息的类型为通知所述网络设备选中的IP地址，所述Code指示所述包内容字段的类型为通知所述网络设备选中的IP地址，所述包内容字段为所述第一IP地址，或者，所述包内容字段为所述第一IP地址被网络设备选中的指示。
需要说明的是，通知IP地址是否被网络设备选择包括：通知第一IP地址是否被网络设备选择。
方式八
网络设备响应具有第一链路层地址的终端设备发送的报文，通过ICMPv6消息向具有第一链路层地址的终端设备通告第一IP地址未被选中。具体地，可扩展ICMPv6消息，使所述消息通告第一IP地址未被网络设备选中，也即，所述选择出的IP地址不包括所述第一IP地址。
结合图4所述消息格式示意图，所述ICMPv6消息包括Type、Code和包内容字段。其中，所述Type指示所述ICMPv6消息的类型为通知未被所述网络设备选中的IP地址，所述Code指示所述包内容字段的类型为通知未被所述网络设备选中的IP地址，所述包内容字段为所述第一IP地址，或者，所 述包内容字段为所述第一IP地址未被网络设备选中的指示，或者，所述包内容字段为所述报文。
需要说明的是，通知IP地址是否被网络设备选择包括：通知第一IP地址是否被网络设备选择。
可选地，基于图1所示方案，本发明实施例还提供了一种优选方案，具体地，在所述网络设备确定所述信息中所述第一链路层地址对应的IP地址的数量是否达到阈值之前，本发明实施例还包括：所述网络设备确定所述信息中是否包含所述第一链路层地址和所述第一IP地址的对应关系；所述网络设备确定所述信息中所述第一链路层地址对应的IP地址的数量是否达到阈值，在判定所述信息中不包含所述第一链路层地址和所述第一IP地址的对应关系时执行。
与上文图1所示方法相对应地，本发明实施例还提供了一种终端设备与网络设备通信的方法。参见图5，所述方法可以包括：
201，具有链路层地址的终端设备接收所述网络设备发送的消息，所述消息用于向所述终端设备通知IP地址是否被所述网络设备选中，所述消息中携带所述链路层地址。
202，所述终端设备根据所述消息，确定被所述网络设备选中的IP地址，所述选中的IP地址与所述链路层地址对应。
网络设备按照图1所示方案进行对应关系清理后，为了减少网络设备与终端设备通信过程中的数据报文丢失，网络设备还会向被清理的链路层地址所属的终端设备发送消息，通过所述消息向终端设备通告IP地址选择结果，即，网络设备针对所述链路层地址选择出的、与该链路层地址具有对应关系的IP地址，如此，终端设备便可在所述消息的指示下，利用网络设备选中的IP地址进行通信。
终端设备接收到网络设备发送的消息，可根据消息的具体方式做如下处理：
如果消息体现为上文介绍的方式一、方式三、方式五、方式七，也即， 所述消息用于向终端设备通告被网络设备选中的IP地址，对应于此，终端设备可确定出所述消息针对的IP地址，并将所述消息针对的IP地址配置为，相对于所述链路层地址可用。
如果消息体现为上文介绍的方式二、方式四、方式六、方式八，也即，所述消息用于向终端设备通告未被网络设备选中的IP地址，对应于此，终端设备可确定出所述消息针对的IP地址，并将所述消息针对的IP地址配置为，相对于所述链路层地址不可用。
203，所述终端设备向所述网络设备发送报文，所述报文的源IP地址为所述网络设备选中的IP地址，所述报文的源链路层地址为所述链路层地址。
通过网络设备发送的消息，终端设备便可知晓在利用所述链路层地址对外通信时，哪些IP地址可以作为源IP地址，如此，终端设备向网络设备发送的报文中，可将所述链路层地址确定为源链路层地址，将被配置为相对于所述链路层地址可用的IP地址中的一个IP地址确定为源IP地址。这样，网络设备接收到所述报文，便可利用本地保存的所述链路层地址与可用IP地址的对应关系，进行报文处理和转发，避免因终端设备使用不可用IP地址向网络设备发送报文，造成网络设备无法正确处理报文导致报文丢失的问题。
与图4所示方法相对应地，本发明实施例还提供了一种网络设备，所述网络设备保存信息，所述信息包括终端设备的链路层地址和互联网协议IP地址的对应关系，所述信息用于指导所述网络设备处理来自所述终端设备的报文。参见图6所示示意图，所述网络设备可包括：
获得单元301，用于获得第一链路层地址；
第一确定单元302，用于确定所述信息中所述第一链路层地址对应的IP地址的数量是否达到阈值，所述阈值指示所述网络设备能够保存所述第一链路层地址对应的IP地址的最大数量；
选择单元303，用于在所述第一确定单元确定所述信息中所述第一链路层地址对应的IP地址的数量达到阈值，从所述第一链路层地址对应的IP地址中，选择IP地址，选择出的IP地址的数量不大于所述最大数量；
保存单元304，用于保存所述第一链路层地址和所述选择出的IP地址的 对应关系；
发送单元305，用于根据所述选择出的IP地址向具有所述第一链路层地址的终端设备发送消息，所述消息用于向具有所述第一链路层地址的终端设备通知IP地址是否被所述网络设备选中。
可选地，所述获得单元，具体用于从所述信息中获取所述第一链路层地址；
所述选择单元，具体用于从所述信息中所述第一链路层地址对应的IP地址中，选择IP地址；
所述第一确定单元，具体用于在所述信息中所述第一链路层地址对应的IP地址的数量大于所述阈值时，确定所述信息中所述第一链路层地址对应的IP地址的数量达到阈值，所述阈值为所述最大数量。
可选地，所述获得单元，具体用于接收所述具有所述第一链路层地址的终端设备发送的报文，所述报文包括所述第一链路层地址和第一IP地址；
所述选择单元，具体用于从所述信息中所述第一链路层地址对应的IP地址和所述第一IP地址中，选择IP地址。
可选地，所述第一确定单元，具体用于在所述信息中所述第一链路层地址对应的IP地址的数量大于所述阈值时，确定所述信息中所述第一链路层地址对应的IP地址的数量达到阈值，所述阈值为所述最大数量减1；或者，
所述第一确定单元，具体用于在所述信息中所述第一链路层地址对应的IP地址的数量不小于所述阈值时，确定所述信息中所述第一链路层地址对应的IP地址的数量达到阈值，所述阈值为所述最大数量。
可选地，第二确定单元，用于在所述第一确定单元确定所述信息中所述第一链路层地址对应的IP地址的数量是否达到阈值之前，确定所述信息中是否包含所述第一链路层地址和所述第一IP地址的对应关系；
所述第一确定单元，具体用于在所述第二确定单元判定所述信息中不包含所述第一链路层地址和所述第一IP地址的对应关系时，确定所述信息中所述第一链路层地址对应的IP地址的数量是否达到阈值。
可选地，所述发送单元，具体用于向所述具有所述第一链路层地址的终端设备发送的消息为RA消息或者NA消息，所述消息包括选项option字段， 所述option字段用于携带所述选择出的IP地址。
可选地，所述Option字段包括类型Type、长度Length和值Value，所述Type指示所述Option字段的类型为通知所述网络设备选中的IP地址，所述Length指示所述Option字段的长度，所述Value为所述选择出的IP地址。
可选地，所述发送单元，具体用于向具有所述第一链路层地址的终端设备发送的消息为ICMPv6消息，所述消息向具有所述第一链路层地址的终端设备通知IP地址是否被所述网络设备选中。
可选地，所述ICMPv6消息包括类型Type、代码Code和包内容字段，所述Type指示所述ICMPv6消息的类型为通知所述网络设备选中的IP地址，所述Code指示所述包内容字段的类型为通知所述网络设备选中的IP地址，所述包内容字段为所述选择出的IP地址。
可选地，所述ICMPv6消息包括类型Type、代码Code和包内容字段，所述Type指示所述ICMPv6消息的类型为通知未被所述网络设备选中的IP地址，所述Code指示所述包内容字段的类型为通知所述第一IP地址未被所述网络设备选中，所述包内容字段为所述第一IP地址，或者，所述包内容字段为所述第一IP地址未被所述网络设备选中的指示，或者，所述包内容字段为所述报文。
在上述可选方案中，本发明实施例网络设备可以实现的附加功能，请参照方法实施例中对网络设备附加功能的描述，这里不再赘述。
另外，上述实施例提供的网络设备在与终端设备通信时，仅以上述各功能模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块完成，即将网络设备的内部结构划分成不同的功能模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。
与图5所示方法相对应地，本发明实施例还提供了一种终端设备，所述终端设备具有链路层地址。参见图7所示示意图，所述终端设备包括：
接收单元401，用于接收网络设备发送的消息，所述消息用于向所述终端设备通知IP地址是否被所述网络设备选中，所述消息中携带所述链路层地址；
确定单元402，用于根据所述消息，确定被所述网络设备选中的IP地址， 所述选中的IP地址与所述链路层地址对应；
发送单元403，用于向所述网络设备发送报文，所述报文的源IP地址为所述网络设备选中的IP地址，所述报文的源链路层地址为所述链路层地址。
可选地，所述接收单元，具体用于接收网络设备发送的RA消息或者NA消息，所述消息包括选项option字段，所述option字段用于携带所述选择出的IP地址。
可选地，所述Option字段包括类型Type、长度Length和值Value，所述Type指示所述Option字段的类型为通知所述网络设备选中的IP地址，所述Length指示所述Option字段的长度，所述Value为所述选择出的IP地址。
可选地，所述接收单元，具体用于接收网络设备发送的ICMPv6消息，所述消息向所述终端设备通知IP地址是否被所述网络设备选中。
可选地，所述ICMPv6消息包括类型Type、代码Code和包内容字段，所述Type指示所述ICMPv6消息的类型为通知所述网络设备选中的IP地址，所述Code指示所述包内容字段的类型为通知所述网络设备选中的IP地址，所述包内容字段为所述选择出的IP地址。
可选地，所述ICMPv6消息包括类型Type、代码Code和包内容字段，所述Type指示所述ICMPv6消息的类型为通知未被所述网络设备选中的IP地址，所述Code指示所述包内容字段的类型为通知所述第一IP地址未被所述网络设备选中，所述包内容字段为所述第一IP地址，或者，所述包内容字段为所述第一IP地址未被所述网络设备选中的指示，或者，所述包内容字段为所述报文。
在上述可选方案中，本发明实施例终端设备可以实现的附加功能，请参照方法实施例中对终端设备附加功能的描述，这里不再赘述。
另外，上述实施例提供的终端设备在与网络设备通信时，仅以上述各功能模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块完成，即将终端设备的内部结构划分成不同的功能模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。
与图4所示方法相对应地，本发明实施例还提供了一种网络设备500， 所述网络设备保存信息，所述信息包括终端设备的链路层地址和互联网协议IP地址的对应关系，所述信息用于指导所述网络设备处理来自所述终端设备的报文。参见图8所示示意图，所述网络设备可包括：处理器501、存储器502、网络接口503、总线系统504。
所述总线系统504，用于连接上述处理器501、存储器502和网络接口503。
所述网络接口503，用于实现设备与终端设备之间的通信连接。所述网络接口503可以由光收发器，电收发器，无线收发器或其任意组合实现。例如，光收发器可以是小封装可插拔(英文：small form-factor pluggable transceiver，缩写：SFP)收发器(英文：transceiver),增强小封装可插拔(英文：enhanced small form-factor pluggable，缩写：SFP+)收发器或10吉比特小封装可插拔(英文：10Gigabit small form-factor pluggable，缩写：XFP)收发器。电收发器可以是以太网(英文：Ethernet)网络接口控制器(英文：network interface controller，缩写：NIC)。无线收发器可以是无线网络接口控制器(英文：wireless network interface controller，缩写：WNIC)。
所述存储器502，用于存储程序指令和数据。所述存储器502可以包括易失性存储器(英文：volatile memory)，例如随机存取存储器(英文：random-access memory，缩写：RAM)；存储器也可以包括非易失性存储器(英文：non-volatile memory)，例如快闪存储器(英文：flash memory)，硬盘(英文：hard disk drive，缩写：HDD)或固态硬盘(英文：solid-state drive，缩写：SSD)；存储器还可以包括上述种类的存储器的组合。
所述处理器501是中央处理器(英文：central processing unit，缩写：CPU)，也可以是CPU和硬件芯片的组合。上述硬件芯片可以是以下一种或多种的组合：专用集成电路(英文：application-specific integrated circuit，缩写：ASIC)，现场可编程逻辑门阵列(英文：field-programmable gate array，缩写：FPGA)，复杂可编程逻辑器件(英文：complex programmable logic device，缩写：CPLD)以及网络处理器(英文：network processor，缩写：NP)。所述处理器501，用于读取所述存储器502中存储的程序指令和数据，执行以下操作：
所述处理器获得第一链路层地址；
所述处理器确定所述信息中所述第一链路层地址对应的IP地址的数量是否达到阈值，所述阈值指示所述网络设备能够保存所述第一链路层地址对应的IP地址的最大数量；
如果所述信息中所述第一链路层地址对应的IP地址的数量达到阈值，所述处理器从所述第一链路层地址对应的IP地址中，选择IP地址，选择出的IP地址的数量不大于所述最大数量；
所述处理器保存所述第一链路层地址和所述选择出的IP地址的对应关系；
所述处理器根据所述选择出的IP地址向具有所述第一链路层地址的终端设备发送消息，所述消息用于向具有所述第一链路层地址的终端设备通知IP地址是否被所述处理器选中。
图8所示的网络设备的实现细节，请参考前面附图4所示的方法实施例中的描述，此处不再赘述。
与图5所示方法相对应地，本发明实施例还提供了一种终端设备600，所述终端设备具有链路层地址。参见图9所示示意图，所述设备可包括：处理器601、存储器602、网络接口603、总线系统604。
所述总线系统604，用于连接上述处理器601、存储器602和网络接口603。
所述网络接口603，用于实现设备与其它网络设备之间的通信连接。所述网络接口603的具体形式可参见上文图8处关于网络接口503所作介绍。
所述存储器602，用于存储程序指令和数据。所述存储器602的具体形式可参见上文图8处关于存储器502所作介绍。
所述处理器601的具体形式可参见上文图8处关于处理器501所作介绍。所述处理器601，用于读取所述存储器602中存储的程序指令和数据，执行以下操作：
所述处理器通过网络接口接收网络设备发送的消息，所述消息用于向所述终端设备通知IP地址是否被所述网络设备选中，所述消息中携带所述链路层地址；
所述处理器根据所述消息，确定被所述网络设备选中的IP地址，所述选 中的IP地址与所述链路层地址对应；
所述处理器向所述网络设备发送报文，所述报文的源IP地址为所述网络设备选中的IP地址，所述报文的源链路层地址为所述链路层地址。
图9所示的终端设备的实现细节，请参考前面附图5所示的方法实施例中的描述，此处不再赘述。
通过以上的实施方式的描述可知，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法中的全部或部分步骤可借助软件加通用硬件平台的方式来实现。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在存储介质中，如只读存储器(英文：read-only memory，简称：ROM)、RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者诸如媒体网关等网络通信设备)执行本发明各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。
需要说明的是，本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于装置及设备实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述得比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。以上所描述的装置及设备实施例仅仅是示意性的，其中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实施例方案的目的。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。
以上所述仅是本发明的可选实施方式，并非用于限定本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (32)

  1. 一种网络设备与终端设备通信的方法，所述网络设备保存信息，所述信息包括所述终端设备的链路层地址和互联网协议IP地址的对应关系，所述信息用于指导所述网络设备处理来自所述终端设备的报文，其特征在于，所述方法包括：
    所述网络设备获得第一链路层地址；
    所述网络设备确定所述信息中所述第一链路层地址对应的IP地址的数量是否达到阈值，所述阈值指示所述网络设备能够保存所述第一链路层地址对应的IP地址的最大数量；
    如果所述信息中所述第一链路层地址对应的IP地址的数量达到阈值，所述网络设备从所述第一链路层地址对应的IP地址中，选择IP地址，选择出的IP地址的数量不大于所述最大数量；
    所述网络设备保存所述第一链路层地址和所述选择出的IP地址的对应关系；
    所述网络设备根据所述选择出的IP地址向具有所述第一链路层地址的终端设备发送消息，所述消息用于向具有所述第一链路层地址的终端设备通知IP地址是否被所述网络设备选中。
  2. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，
    所述网络设备获得第一链路层地址包括：所述网络设备从所述信息中获取所述第一链路层地址；
    相应地，所述网络设备从所述第一链路层地址对应的IP地址中，选择IP地址包括：所述网络设备从所述信息中所述第一链路层地址对应的IP地址中，选择IP地址；
    所述阈值为所述最大数量，所述信息中所述第一链路层地址对应的IP地址的数量达到阈值包括：所述信息中所述第一链路层地址对应的IP地址的数量大于所述阈值。
  3. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，
    所述网络设备获得第一链路层地址包括：所述网络设备接收所述具有所述第一链路层地址的终端设备发送的报文，所述报文包括所述第一链路层地 址和第一IP地址；
    相应地，所述网络设备从所述第一链路层地址对应的IP地址中，选择IP地址包括：所述网络设备从所述信息中所述第一链路层地址对应的IP地址和所述第一IP地址中，选择IP地址。
  4. 根据权利要求3所述的方法，其特征在于，
    所述阈值为所述最大数量减1，所述信息中所述第一链路层地址对应的IP地址的数量达到阈值包括：所述信息中所述第一链路层地址对应的IP地址的数量大于所述阈值；或者，
    所述阈值为所述最大数量，所述信息中所述第一链路层地址对应的IP地址的数量达到阈值包括：所述信息中所述第一链路层地址对应的IP地址的数量不小于所述阈值。
  5. 根据权利要求3或4所述的方法，其特征在于，
    在所述网络设备确定所述信息中所述第一链路层地址对应的IP地址的数量是否达到阈值之前，所述方法还包括：
    所述网络设备确定所述信息中是否包含所述第一链路层地址和所述第一IP地址的对应关系；
    所述网络设备确定所述信息中所述第一链路层地址对应的IP地址的数量是否达到阈值，在判定所述信息中不包含所述第一链路层地址和所述第一IP地址的对应关系时执行。
  6. 根据权利要求1至5任一项所述的方法，其特征在于，
    所述网络设备向所述具有所述第一链路层地址的终端设备发送的消息为RA消息或者NA消息，所述消息包括选项option字段，所述option字段用于携带所述选择出的IP地址。
  7. 根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述Option字段包括类型Type、长度Length和值Value，所述Type指示所述Option字段的类型为通知所述网络设备选中的IP地址，所述Length指示所述Option字段的长度，所述Value为所述选择出的IP地址。
  8. 根据权利要求1至5任一项所述的方法，其特征在于，
    所述网络设备向具有所述第一链路层地址的终端设备发送的消息为 ICMPv6消息，所述消息向具有所述第一链路层地址的终端设备通知IP地址是否被所述网络设备选中。
  9. 根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述ICMPv6消息包括类型Type、代码Code和包内容字段，所述Type指示所述ICMPv6消息的类型为通知所述网络设备选中的IP地址，所述Code指示所述包内容字段的类型为通知所述网络设备选中的IP地址，所述包内容字段为所述选择出的IP地址。
  10. 根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述ICMPv6消息包括类型Type、代码Code和包内容字段，所述Type指示所述ICMPv6消息的类型为通知未被所述网络设备选中的IP地址，所述Code指示所述包内容字段的类型为通知所述第一IP地址未被所述网络设备选中，所述包内容字段为所述第一IP地址，或者，所述包内容字段为所述第一IP地址未被所述网络设备选中的指示，或者，所述包内容字段为所述报文。
  11. 一种终端设备与网络设备通信的方法，其特征在于，所述方法包括：
    具有链路层地址的终端设备接收所述网络设备发送的消息，所述消息用于向所述终端设备通知IP地址是否被所述网络设备选中，所述消息中携带所述链路层地址；
    所述终端设备根据所述消息，确定被所述网络设备选中的IP地址，所述选中的IP地址与所述链路层地址对应；
    所述终端设备向所述网络设备发送报文，所述报文的源IP地址为所述网络设备选中的IP地址，所述报文的源链路层地址为所述链路层地址。
  12. 根据权利要求11所述的方法，其特征在于，
    所述终端设备接收的消息为RA消息或者NA消息，所述消息包括选项option字段，所述option字段用于携带所述选择出的IP地址。
  13. 根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述Option字段包括类型Type、长度Length和值Value，所述Type指示所述Option字段的类型为通知所述网络设备选中的IP地址，所述Length指示所述Option字段的长度，所述Value为所述选择出的IP地址。
  14. 根据权利要求11所述的方法，其特征在于，
    所述终端设备接收的消息为ICMPv6消息，所述消息向所述终端设备通知IP地址是否被所述网络设备选中。
  15. 根据权利要求14所述的方法，其特征在于，所述ICMPv6消息包括类型Type、代码Code和包内容字段，所述Type指示所述ICMPv6消息的类型为通知所述网络设备选中的IP地址，所述Code指示所述包内容字段的类型为通知所述网络设备选中的IP地址，所述包内容字段为所述选择出的IP地址。
  16. 根据权利要求14所述的方法，其特征在于，所述ICMPv6消息包括类型Type、代码Code和包内容字段，所述Type指示所述ICMPv6消息的类型为通知未被所述网络设备选中的IP地址，所述Code指示所述包内容字段的类型为通知所述第一IP地址未被所述网络设备选中，所述包内容字段为所述第一IP地址，或者，所述包内容字段为所述第一IP地址未被所述网络设备选中的指示，或者，所述包内容字段为所述报文。
  17. 一种网络设备，所述网络设备保存信息，所述信息包括终端设备的链路层地址和互联网协议IP地址的对应关系，所述信息用于指导所述网络设备处理来自所述终端设备的报文，其特征在于，所述网络设备包括：
    获得单元，用于获得第一链路层地址；
    第一确定单元，用于确定所述信息中所述第一链路层地址对应的IP地址的数量是否达到阈值，所述阈值指示所述网络设备能够保存所述第一链路层地址对应的IP地址的最大数量；
    选择单元，用于在所述第一确定单元确定所述信息中所述第一链路层地址对应的IP地址的数量达到阈值，从所述第一链路层地址对应的IP地址中，选择IP地址，选择出的IP地址的数量不大于所述最大数量；
    保存单元，用于保存所述第一链路层地址和所述选择出的IP地址的对应关系；
    发送单元，用于根据所述选择出的IP地址向具有所述第一链路层地址的终端设备发送消息，所述消息用于向具有所述第一链路层地址的终端设备通知IP地址是否被所述网络设备选中。
  18. 根据权利要求17所述的网络设备，其特征在于，
    所述获得单元，具体用于从所述信息中获取所述第一链路层地址；
    所述选择单元，具体用于从所述信息中所述第一链路层地址对应的IP地址中，选择IP地址；
    所述第一确定单元，具体用于在所述信息中所述第一链路层地址对应的IP地址的数量大于所述阈值时，确定所述信息中所述第一链路层地址对应的IP地址的数量达到阈值，所述阈值为所述最大数量。
  19. 根据权利要求17所述的网络设备，其特征在于，
    所述获得单元，具体用于接收所述具有所述第一链路层地址的终端设备发送的报文，所述报文包括所述第一链路层地址和第一IP地址；
    所述选择单元，具体用于从所述信息中所述第一链路层地址对应的IP地址和所述第一IP地址中，选择IP地址。
  20. 根据权利要求19所述的网络设备，其特征在于，
    所述第一确定单元，具体用于在所述信息中所述第一链路层地址对应的IP地址的数量大于所述阈值时，确定所述信息中所述第一链路层地址对应的IP地址的数量达到阈值，所述阈值为所述最大数量减1；或者，
    所述第一确定单元，具体用于在所述信息中所述第一链路层地址对应的IP地址的数量不小于所述阈值时，确定所述信息中所述第一链路层地址对应的IP地址的数量达到阈值，所述阈值为所述最大数量。
  21. 根据权利要求19或20所述的网络设备，其特征在于，
    第二确定单元，用于在所述第一确定单元确定所述信息中所述第一链路层地址对应的IP地址的数量是否达到阈值之前，确定所述信息中是否包含所述第一链路层地址和所述第一IP地址的对应关系；
    所述第一确定单元，具体用于在所述第二确定单元判定所述信息中不包含所述第一链路层地址和所述第一IP地址的对应关系时，确定所述信息中所述第一链路层地址对应的IP地址的数量是否达到阈值。
  22. 根据权利要求17至21任一项所述的网络设备，其特征在于，
    所述发送单元，具体用于向所述具有所述第一链路层地址的终端设备发送的消息为RA消息或者NA消息，所述消息包括选项option字段，所述option字段用于携带所述选择出的IP地址。
  23. 根据权利要求22所述的网络设备，其特征在于，所述Option字段包括类型Type、长度Length和值Value，所述Type指示所述Option字段的类型为通知所述网络设备选中的IP地址，所述Length指示所述Option字段的长度，所述Value为所述选择出的IP地址。
  24. 根据权利要求17至21任一项所述的网络设备，其特征在于，
    所述发送单元，具体用于向具有所述第一链路层地址的终端设备发送的消息为ICMPv6消息，所述消息向具有所述第一链路层地址的终端设备通知IP地址是否被所述网络设备选中。
  25. 根据权利要求24所述的网络设备，其特征在于，所述ICMPv6消息包括类型Type、代码Code和包内容字段，所述Type指示所述ICMPv6消息的类型为通知所述网络设备选中的IP地址，所述Code指示所述包内容字段的类型为通知所述网络设备选中的IP地址，所述包内容字段为所述选择出的IP地址。
  26. 根据权利要求24所述的网络设备，其特征在于，所述ICMPv6消息包括类型Type、代码Code和包内容字段，所述Type指示所述ICMPv6消息的类型为通知未被所述网络设备选中的IP地址，所述Code指示所述包内容字段的类型为通知所述第一IP地址未被所述网络设备选中，所述包内容字段为所述第一IP地址，或者，所述包内容字段为所述第一IP地址未被所述网络设备选中的指示，或者，所述包内容字段为所述报文。
  27. 一种终端设备，其特征在于，所述终端设备具有链路层地址，所述终端设备包括：
    接收单元，用于接收网络设备发送的消息，所述消息用于向所述终端设备通知IP地址是否被所述网络设备选中，所述消息中携带所述链路层地址；
    确定单元，用于根据所述消息，确定被所述网络设备选中的IP地址，所述选中的IP地址与所述链路层地址对应；
    发送单元，用于向所述网络设备发送报文，所述报文的源IP地址为所述网络设备选中的IP地址，所述报文的源链路层地址为所述链路层地址。
  28. 根据权利要求27所述的终端设备，其特征在于，
    所述接收单元，具体用于接收网络设备发送的RA消息或者NA消息， 所述消息包括选项option字段，所述option字段用于携带所述选择出的IP地址。
  29. 根据权利要求28所述的终端设备，其特征在于，所述Option字段包括类型Type、长度Length和值Value，所述Type指示所述Option字段的类型为通知所述网络设备选中的IP地址，所述Length指示所述Option字段的长度，所述Value为所述选择出的IP地址。
  30. 根据权利要求27所述的终端设备，其特征在于，
    所述接收单元，具体用于接收网络设备发送的ICMPv6消息，所述消息向所述终端设备通知IP地址是否被所述网络设备选中。
  31. 根据权利要求30所述的终端设备，其特征在于，所述ICMPv6消息包括类型Type、代码Code和包内容字段，所述Type指示所述ICMPv6消息的类型为通知所述网络设备选中的IP地址，所述Code指示所述包内容字段的类型为通知所述网络设备选中的IP地址，所述包内容字段为所述选择出的IP地址。
  32. 根据权利要求30所述的终端设备，其特征在于，所述ICMPv6消息包括类型Type、代码Code和包内容字段，所述Type指示所述ICMPv6消息的类型为通知未被所述网络设备选中的IP地址，所述Code指示所述包内容字段的类型为通知所述第一IP地址未被所述网络设备选中，所述包内容字段为所述第一IP地址，或者，所述包内容字段为所述第一IP地址未被所述网络设备选中的指示，或者，所述包内容字段为所述报文。
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