CN110809065B - 基于IPv6的无IP网络通信方法及其电子设备、存储介质 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于IPv6的无IP网络通信方法及其电子设备、存储介质,该方法包括：依次连接的管理平台网络设备、被管理网络设备和下行网络设备，被管理网络设备执行通信方法时包括：发送ICMPv6邻居请求帧至管理平台网络设备；接收ICMPv6邻居通告帧；发送第一网络数据帧至管理平台网络设备；接收第二网络数据帧，根据预设规则判断第二网络数据帧的状态，若为第一状态，构建被管理网络设备的预设结构应答数据帧并发送至管理平台网络设备，若为第二状态，将第二网络数据帧发送至下行网络设备。本发明提供了一种基于IPv6的无IP网络通信方法，被管理网络设备通过借用下行网络设备的MAC地址和IPv6地址实现与管理平台网络设备的网络通信，被管理网络设备在网络拓扑中完全透明。

Description

基于IPv6的无IP网络通信方法及其电子设备、存储介质
技术领域
本发明属于通信技术领域，具体涉及一种基于IPv6的无IP网络通信方法及其电子设备、存储介质。
背景技术
现有的网络架构中，网络的连接、信息的交互以及网络中的监控和管理很大程度上依赖网络设备之间的互联协议(Internet Protocol，简称IP)，可见，目前对网络设备进行配置、管理都是建立在IP之上，即要对被管理的设备配置IP地址。
然而，有些特殊网络设备本身不能拥有MAC地址和IP地址，对于这些设备仅仅因为需要管理它，而为其分配IP地址是对IP资源浪费，增加了网络拓扑复杂性，IP地址的存在使网络设备无法实现真正的透明设备，增加了网络设备遭受网络攻击的风险，同时，很难实现远距离管理。对于这些网络设备到达设备现场进行维护，虽然可以解决问题，但随着互联网的发展，网络结构越来越复杂，网络设备的现场维护越来越困难，成本也越来越高。目前网络上主要是以IPv4主，无IP网络通信大多基于IPv4实现，但随着IPv4资源即将耗尽，下一代物联网解决方案IPv6的成熟，运营商及各大网站对IPv6的支持和完善，IPv6将很快进入生活中各个网络应用环境，并逐渐实现“IPv6 Only”。
目前，基于IPv6的无IP网络通信尚未普及，急需设计基于IPv6的无IP网络通信方法，实现网络设备的远距离管理。
发明内容
为了解决现有技术中存在的上述问题，本发明提供了一种基于IPv6的无IP网络通信方法及其电子设备、存储介质。
本发明实施例提供了一种基于IPv6的无IP网络通信方法，包括依次连接的管理平台网络设备、被管理网络设备和下行网络设备，所述被管理网络设备为没有配置IPv6地址和MAC地址的网络设备，所述被管理网络设备执行所述通信方法时包括：
发送ICMPv6邻居请求帧至所述管理平台网络设备，所述ICMPv6邻居请求帧是根据所述管理平台网络设备的IPv6地址、所述下行网络设备的IPv6地址和所述下行网络设备的MAC地址构建的；
接收ICMPv6邻居通告帧，所述ICMPv6邻居通告帧是所述管理平台网络设备接收到所述ICMPv6邻居请求帧后发送至所述被管理网络设备的；
接收到所述ICMPv6邻居通告帧后发送第一网络数据帧至所述管理平台网络设备，其中，所述第一网络数据帧包括被管理网络设备状态信息；
接收第二网络数据帧，根据预设规则判断所述第二网络数据帧的状态，若所述第二网络数据帧的状态为第一状态，构建所述被管理网络设备的预设结构应答数据帧，并将所述预设结构应答数据帧发送至所述管理平台网络设备，若所述第二网络数据帧的状态为第二状态，则将所述第二网络数据帧发送至所述下行网络设备。
在本发明的一个实施例中，发送ICMPv6邻居请求帧至所述管理平台网络设备，包括：
获取第三网络数据帧，从所述第三网络数据帧中获取所述下行网络设备的MAC地址和所述下行网络设备的IPv6地址；
根据所述下行网络设备的MAC地址和所述下行网络设备的IPv6地址，以及所述管理平台网络设备的预设IPv6地址构建所述被管理网络设备的ICMPv6邻居请求帧；
发送所述ICMPv6邻居请求帧至所述管理平台网络设备。
在本发明的一个实施例中，所述ICMPv6邻居通告帧包括所述管理平台网络设备的MAC地址。
在本发明的一个实施例中，根据预设规则判断所述第二网络数据帧的状态，包括：
设置所述被管理网络设备的第一标识、第二标识、第三标识；
根据所述第一标识、所述第二标识和所述第三标识判断所述第二网络数据帧是否为管理平台网络设备发送至所述被管理网络设备的网络数据帧，若所述第二网络数据帧是所述管理平台网络设备发送至所述被管理网络设备的网络数据帧，则所述第二网络数据帧的状态为第一状态，若所述第二网络数据帧不是所述管理平台网络设备发送至所述被管理网络设备的网络数据帧，则所述第二网络数据帧的状态为第二状态。
在本发明的一个实施例中，所述第一标识包括所述管理平台网络设备的IPv6地址、所述管理平台网络设备的端口号、所述下行网络设备的IPv6地址、所述被管理网络设备的端口号、所述被管理网络设备的流标签、所述被管理网络设备的TCP/UDP传输层协议中的至少一个；所述第二标识包括所述被管理网络设备的应用层设备管理协议；所述第三标识包括被管理网络设备的设备ID。
在本发明的一个实施例中，构建所述被管理网络设备的预设结构应答数据帧，包括：
根据所述管理平台网络设备的MAC地址、所述管理平台网络设备的IPv6地址、所述管理平台网络设备的端口号、所述下行网络设备的MAC地址、所述下行网络设备的IPv6地址、所述被管理网络设备的端口号、所述被管理网络设备的流标签和所述被管理网络设备发送至所述管理平台网络设备的应用层数据包构建所述被管理网络设备的预设结构应答数据帧。
在本发明的一个实施例中，所述基于IPv6的无IP网络通信方法还包括：
按照第一预设时间获取所述第三网络数据帧，通过所述第三网络数据帧判断当前所述下行网络设备是否为正常通信，若所述被管理网络设备获取到所述第三网络数据帧，则判断所述下行网络设备为正常通信，所述被管理网络设备根据所述下行网络设备的MAC地址和所述下行网络设备的IPv6地址进行网络通信；若所述被管理网络设备未获取到所述第三网络数据帧，则判断所述下行网络设备为不正常通信，重新获取所述下行网络设备的MAC地址、所述下行网络设备的IPv6地址，以便所述被管理网络设备根据重新获取的所述下行网络设备的MAC地址和所述下行网络设备的IPv6地址进行网络通信。
在本发明的一个实施例中，所述基于IPv6的无IP网络通信方法还包括：
按照第二预设时间向所述下行网络设备发送ICMPv6回显请求帧；
接收ICMPv6回显应答帧，所述ICMPv6回显应答帧是所述下行网络设备接收到所述ICMPv6回显请求帧后向所述被管理网络设备的；
通过所述ICMPv6回显应答帧判断当前所述下行网络设备是否为正常通信，若所述被管理网络设备接收到ICMPv6回显应答帧，则所述下行网络设备为正常通信，所述被管理网络设备根据所述下行网络设备的MAC地址和所述下行网络设备的IPv6地址进行网络通信，若所述被管理网络设备未接收到ICMPv6回显应答帧，则所述下行网络设备为不正常通信，重新获取所述下行网络设备的MAC地址、所述下行网络设备的IPv6地址，所述被管理网络设备根据重新获取的所述下行网络设备的MAC地址和所述下行网络设备的IPv6地址进行网络通信。
本发明的再一个实施例提供了一种基于IPv6的无IP网络通信电子设备，该电子设备包括处理器、通信接口、存储器和通信总线，其中，所述处理器、所述通信接口、所述存储器通过所述通信总线完成相互间的通信；
所述存储器，用于存放计算机程序；
所述处理器，用于执行所述存储器上存放的所述计算机程序时，实现上述任一所述的基于IPv6的无IP网络通信方法。
本发明的又一个实施例提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质内存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述任一所述的基于IPv6的无IP网络通信方法。
与现有技术相比，本发明的有益效果：
本发明提供了一种基于IPv6的无IP网络通信方法，没有配置IPv6地址和MAC地址的被管理网络设备通过借助下行网络设备的IPv6地址和MAC地址与管理平台网络设备进行网络通信，被管理网络设备仅作为中间节点使用，在网络拓扑中完全透明，即被管理网络设备的接入不能对网络拓扑产生任何影响，免遭网络攻击，同时，可以实现远程网络管理。
以下将结合附图及实施例对本发明做进一步详细说明。
附图说明
图1是本发明实施例提供的一种基于IPv6的无IP网络通信方法的流程示意图；
图2是本发明实施例提供的一种基于IPv6的无IP网络通信方法中管理平台网络设备、被管理网络设备、下行网络设备之间的连接关系示意图；
图3为本发明实施例提供的一种基于IPv6的无IP网络通信电子设备的结构示意图；
图4为本发明实施例提供的一种计算机可读存储介质的结构示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明做进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。
实施例一
请参见图1，图1是本发明实施例提供的一种基于IPv6的无IP网络通信方法的流程示意图。本发明实施例提供了一种基于IPv6的无IP网络通信方法，包括依次连接的管理平台网络设备、被管理网络设备和下行网络设备，被管理网络设备为没有配置IPv6地址和MAC地址的网络设备，被管理网络设备执行通信方法时包括如下步骤：
步骤1、发送ICMPv6邻居请求帧至管理平台网络设备，ICMPv6邻居请求帧是根据管理平台网络设备的IPv6地址、下行网络设备的IPv6地址和下行网络设备的MAC地址构建的；
步骤2、接收ICMPv6邻居通告帧，ICMPv6邻居通告帧是管理平台网络设备接收到ICMPv6邻居请求帧后发送至被管理网络设备的；
步骤3、接收到ICMPv6邻居通告帧后发送第一网络数据帧至管理平台网络设备，第一网络数据帧包括被管理网络设备状态信息；
步骤4、接收第二网络数据帧，根据预设规则判断第二网络数据帧的状态，若第二网络数据帧的状态为第一状态，构建被管理网络设备的预设结构应答数据帧，并将预设结构应答数据帧发送至管理平台网络设备，若第二网络数据帧的状态为第二状态，则将第二网络数据帧发送至下行网络设备。
具体而言，传统的网络通信是对每一个网络设备进行IP配置，根据配置的IP进行网络通信、数据传输，但是有些网络设备只需要管理它，而不需要为其分配IP地址，分配IP是对IP资源的浪费，增加了网络拓扑复杂性，IP地址的存在使网络设备无法实现正真的透明设备，增加了网络设备遭受网络攻击的风险，或者需要依赖物理地址或额外的数据接口，额外的数据接口增加了硬件成本和安装复杂度，很难实现远距离管理。目前网络上主要是以IPv4主，无IP网络通信大多基于IPv4实现，但随着IPv4资源即将耗尽，下一代物联网解决方案IPv6的成熟，运营商及各大网站对IPv6的支持和完善，IPv6将很快进入生活中各个网络应用环境，并逐渐实现“IPv6Only”。目前，基于IPv6的无IP网络通信尚未普及。
本实施例基于上述存在的问题，提出了一种基于IPv6的无IP网络通信方法，依次连接的管理平台网络设备、被管理网络设备和下行网络设备中，管理平台网络设备和下行网络设备为配置有IPv6地址和MAC地址的网络设备，被管理网络设备为没有配置IPv6地址和MAC地址的网络设备，被管理网络设备通过借用下行网络设备的IPv6地址和MAC地址实现与管理平台网络设备的通信，具体地，被管理网络设备根据管理平台网络设备的IPv6地址、下行网络设备的IPv6地址和下行网络设备的MAC地址构建ICMPv6邻居请求帧并发送至管理平台网络设备，管理平台网络设备收到该ICMPv6邻居请求帧后，向被管理网络设备发送ICMPv6邻居通告帧，被管理网络设备接收该ICMPv6邻居通告帧后，发送第一网络数据帧至管理平台网络设备，管理平台网络设备根据第一网络数据帧向被管理网络设备发送第二网络数据帧，并通过该第二网络数据帧的状态，判断管理平台网络设备与被管理网络设备的通信情况，当第二网络数据帧的状态为第一状态时，第二网络数据帧在被管理网络设备上处理，第二网络数据帧的状态为第二状态时，第二网络数据帧在下行网络设备上处理。其中，ICMPv6邻居请求帧、ICMPv6邻居通告帧结构相同，帧内部分具体内容不同；第一网络数据帧、第二网络数据帧结构相同，帧内部分具体内容不同。
本实施例没有配置IPv6地址和MAC地址的被管理网络设备通过借用下行网络设备的IPv6地址和MAC地址实现与管理平台网络设备的通信，被管理网络设备仅作为中间节点使用，在网络拓扑中完全透明，即被管理网络设备的接入不能对网络拓扑产生任何影响，免遭网络攻击，同时，可以实现管理平台网络设备对被管理网络设备的远程网络管理。
进一步地，本实施例步骤1被管理网络设备发送ICMPv6邻居请求帧至管理平台网络设备。
具体而言，请参见图2，图2是本发明实施例提供的一种基于IPv6的无IP网络通信方法中管理平台网络设备、被管理网络设备、下行网络设备之间的连接关系示意图。本实施例中，被管理网络设备为没有配置IPv6地址和MAC地址的网络设备，其至少有一上行网口和一下行网口，管理平台网络设备与被管理网络设备通过上行网口连接，被管理网络设备与下行网络设备通过下行网口连接。其中，管理平台网络设备可以为连接在网络中的个人电脑或服务器，主要通过被管理网络设备的上行网口实现管理平台网络设备对被管理网络设备的远程监控管理；下行网络设备通过网络连接到被管理网络设备下行网口，可以实现与管理平台网络设备的网络通信，具体地，上行网口为被管理网络设备连接管理平台网络设备一端的网口，上行网口可以任意设置，下行网口为被管理网络设备连接下行网络设备一端的网口，下行网口可以任意设置。
本实施例被管理网络设备通过借用下行网络设备的IPv6地址和MAC地址实现与管理平台网络设备的网络通信，步骤1具体包括步骤1.1、步骤1.2、步骤1.3：
步骤1.1、被管理网络设备获取第三网络数据帧，从第三网络数据帧中获取下行网络设备的MAC地址和下行网络设备的IPv6地址。
具体而言，本实施例被管理网络设备通过下行网口进行网络IP学习得到第三网络数据帧，该第三网络数据帧中包括下行网络设备的MAC地址和IPv6地址，则可从第三网络数据帧中获取被管理网络设备借用的下行网络设备的MAC地址和IPv6地址，通过借用下行网络设备的MAC地址和IPv6地址来实现与管理平台网络设备的网络通信。其中，第三网络数据帧具体是下行网络设备的网络数据帧，第三网络数据帧与第一网络数据帧、第二网络数据帧结构相同，帧内部分具体内容不同。
步骤1.2、根据下行网络设备的MAC地址和下行网络设备的IPv6地址，以及管理平台网络设备的预设IPv6地址构建被管理网络设备的ICMPv6邻居请求帧。
具体而言，本实施例在被管理网络设备上构建ICMPv6邻居请求帧，由于被管理网络设备通过借用下行网络设备的MAC地址和IPv6地址来实现与管理平台网络设备的网络通信，因此，对于被管理网络设备ICMPv6邻居请求帧，将下行网络设备的MAC地址和IPv6地址分别作为ICMPv6邻居请求帧中的源MAC地址和源IPv6地址，具体由步骤1.1获取该下行网络设备的MAC地址和IPv6地址；由于该ICMPv6邻居请求帧发送至管理平台网络设备，则将管理平台网络设备的预设IPv6地址作为ICMPv6邻居请求帧中的目标IPv6地址，以此完成构建被管理网络设备的ICMPv6邻居请求帧，具体ICMPv6邻居请求帧结构如表1所示。
表1 ICMPv6邻居请求帧结构
Figure BDA0002209883800000101
步骤1.3、被管理网络设备发送ICMPv6邻居请求帧至管理平台网络设备。
具体而言，本实施例被管理网络设备将步骤1.2构建的ICMPv6邻居请求帧通过上行网口发送至管理平台网络设备。
进一步地，本实施例步骤2被管理网络设备接收ICMPv6邻居通告帧，ICMPv6邻居通告帧是管理平台网络设备接收到ICMPv6邻居请求帧后发送至被管理网络设备的。
具体而言，本实施例管理平台网络设备接收到被管理网络设备发送的ICMPv6邻居请求帧后，管理平台网络设备对应的向被管理网络设备发送ICMPv6邻居通告帧，该ICMPv6邻居通告帧与ICMPv6邻居请求帧结构相同，只是帧内部分具体内容的区别，ICMPv6邻居通告帧包括管理平台网络设备的MAC地址。被管理网络设备接收到ICMPv6邻居通告帧后，解析ICMPv6邻居通告帧来获取管理平台网络设备的MAC地址。
进一步地，本实施例步骤3被管理网络设备接收到ICMPv6邻居通告帧后发送第一网络数据帧至管理平台网络设备，第一网络数据帧包括被管理网络设备状态信息。
具体而言，本实施例被管理网络设备通过上行网口将第一网络数据帧发送至被管理网络设备。其中，第一网络数据帧包括被管理网络设备状态信息，具体地，第一网络数据帧包括被管理网络设备的应用层数据，以及依次在应用层数据上添加的EthernetII首部、IPv6首部、TCP/UDP首部，具体地：
本实施例添加的EthernetII首部的帧结构如表2所示，具体为：
表2 EthernetII首部的帧结构
Figure BDA0002209883800000111
本实施例添加的IPv6首部的帧结构如表3所示，具体为：
表3 IPv6首部的帧结构
Figure BDA0002209883800000112
本实施例添加的TCP首部的帧结构如表4所示，具体为：
表4 TCP首部的帧结构
Figure BDA0002209883800000121
本实施例添加的UDP首部的帧结构如表5所示，具体为：
表5 UDP首部的帧结构
Figure BDA0002209883800000122
根据表2得到的EthernetII首部、表3得到的IPv6首部、表4得到的TCP首部、表5得到的UDP首部，以及通过上行网口学习得到的应用层数据，构建得到本实施例第一网络数据帧如表6所示，具体为：
表6第一网络数据帧的结构
EthernetII首部 IPv6首部 TCP/UDP首部 应用层数据
本实施例第一网络数据帧为被管理网络设备的网络数据帧，被管理网络设备为无MAC地址和IPv6地址的网络设备，通过借用下行网络设备的MAC地址和IPv6地址来实现与管理平台网络设备的通信，则第一网络数据帧中源MAC地址和源IPv6地址分别是步骤1.1中获取的下行网络设备的MAC地址和IPv6地址。
进一步地，本实施例步骤4被管理网络设备接收第二网络数据帧，根据预设规则判断第二网络数据帧的状态，若第二网络数据帧的状态为第一状态，构建被管理网络设备的预设结构应答数据帧，并将预设结构应答数据帧发送至管理平台网络设备，若第二网络数据帧的状态为第二状态，则将第二网络数据帧发送至下行网络设备。
具体而言，本实施例通过第二网络数据帧的状态来判断当前第二网络数据帧处理情况，其中，本实施例步骤4中根据预设规则判断第二网络数据帧的状态，包括步骤4.1、步骤4.2：
步骤4.1、设置被管理网络设备的第一标识、第二标识、第三标识。
具体而言，本实施例设置被管理网络设备的第一标识、第二标识、第三标识，具体地，设置的第一标识包括管理平台网络设备的IPv6地址、管理平台网络设备的端口号、下行网络设备的IPv6地址、被管理网络设备的端口号、被管理网络设备的流标签、被管理网络设备的TCP/UDP传输层协议中至少一个，设置的第二标识包括被管理网络设备的应用层设备管理协议，设置的第三标识包括被管理网络设备的设备ID。
需要说明明的是，任何一个被管理网络设备都支持设置一个或多个第一标识(一个IPv6地址只算一个)、第二标识和第三标识；设置的第一标识、第二标识、第三标识一般一次设置后一直有效，不需要重复设置，只有当第一标识、第二标识或第三标识中的参数被修改时才需要重新设置。
步骤4.2、根据第一标识、第二标识和第三标识判断第二网络数据帧是否为管理平台网络设备发送至被管理网络设备的网络数据帧，若第二网络数据帧是管理平台网络设备发送至被管理网络设备的网络数据帧，则第二网络数据帧的状态为第一状态，若第二网络数据帧不是管理平台网络设备发送至被管理网络设备的网络数据帧，则第二网络数据帧的状态为第二状态。
具体而言，通过预设规则判断第二网络数据帧的状态，本实施例预设规则具体为根据步骤4.1设置的第一标识、第二标识、第三标识来判断第二网络数据帧是否为管理平台网络设备发送至被管理网络设备的网络数据帧，具体地，当被管理网络设备上行网口接收到同时满足第一标识、第二标识、第三标识的第二网络数据帧时，说明第二网络数据帧是管理平台网络设备发送至被管理网络设备的网络数据帧，则第二网络数据帧的状态为第一状态，当被管理网络设备上行网口不能同时接收到满足第一标识、第二标识、第三标识的第二网络数据帧时，说明第二网络数据帧不是管理平台网络设备发送至被管理网络设备的网络数据帧，则第二网络数据帧的状态为第二状态。
进一步地，本实施例当第二网络数据帧的状态为第一状态时，被管理网络设备接收并处理该第二网络数据帧，同时构建被管理网络设备的预设结构应答数据帧，并将预设结构应答数据帧从上行网口发送至管理平台网络设备；当第二网络数据帧的状态为第二状态时，则被管理网络设备将该第二网络数据帧从下行网口发送至下行网络设备，由下行网络设备进行该第二网络数据帧处理。其中，当第二网络数据帧的状态为第一状态时，被管理网络设备向管理平台网络设备发送预设结构应答数据帧，具体地，构建的被管理网络设备的预设结构应答数据帧包括：
根据管理平台网络设备的MAC地址、管理平台网络设备的IPv6地址、管理平台网络设备的端口号、下行网络设备的MAC地址、下行网络设备的IPv6地址、被管理网络设备的端口号、被管理网络设备的流标签和被管理网络设备发送至管理平台网络设备的应用层数据包构建被管理网络设备的预设结构应答数据帧，预设结构应答数据帧的结构与步骤3中第一网络数据帧的结构相同，包括被管理网络设备的应用层数据，以及依次在应用层数据上添加的EthernetII首部、IPv6首部、TCP/UDP首部。其中，预设结构应答数据帧中的源MAC地址和源IPv6地址分别为下行网络设备的MAC地址和IPv6地址，具体下行网络设备的MAC地址和IPv6地址通过上述步骤1.1获取，预设结构应答数据帧中的目的IPv6地址(管理平台网络设备的预设IPv6地址)、目的端口号(管理平台网络设备的端口号)、源端口号(被管理网络设备的端口号)、被管理网络设备的流标签、被管理网络设备的传输层协议(TCP/UDP)由管理员进行设置或是网络设备出厂默认值，而预设结构应答数据帧中的目的MAC地址为管理平台网络设备(或网关)的MAC地址，具体通过上述步骤1被管理网络设备向管理平台网络设备发送ICMPv6邻居请求帧，然后步骤2管理平台网络设备发送ICMPv6邻居通告帧于被管理网络设备，从ICMPv6邻居通告帧中获取目的MAC地址，通过上行网口学习获取被管理网络设备的应用层数据包。
进一步地，本实施例基于IPv6的无IP网络通信方法还包括被管理网络设备按照第一预设时间获取第三网络数据帧，通过第三网络数据帧判断当前下行网络设备是否为正常通信，若被管理网络设备获取到第三网络数据帧，则下行网络设备为正常通信，被管理网络设备根据下行网络设备的MAC地址和下行网络设备的IPv6地址进行网络通信，若被管理网络设备未获取到第三网络数据帧，则下行网络设备为不正常通信，需要重新获取下行网络设备的MAC地址、下行网络设备的IPv6地址，被管理网络设备根据重新获取的下行网络设备的MAC地址和下行网络设备的IPv6地址进行网络通信。
具体而言，本实施例被管理网络设备的下行网口会通过第一预设时间的定时器定时进行网络IP学习获取第三网络数据帧，此时第三网络数据帧中包括下行网络设备的MAC地址和IPv6地址，从而确定当前借用的下行网络设备络是否可以正常通信，具体地，当被管理网络设备的下行网口接收到当前下行网络设备的第三网络数据帧时，说明下行网络设备为正常通信状态，被管理网络设备通过已经获取的下行网络设备的MAC地址和所IPv6地址与管理平台网络设备进行网络通信；当被管理网络设备的下行网口不能接收到当前下行网络设备的第三网络数据帧时，说明下行网络设备为不正常通信，此时需要按上述方法重新获取下行网络设备的MAC地址、下行网络设备的IPv6地址，然后根据重新获取的下行网络设备的MAC地址和下行网络设备的IPv6地址与管理平台网络设备进行网络通信。其中，下行网络设备为不正常通信，包括下行网络设备自身比如IPv6地址改变导致的与被管理网络设备的不正常通信，被管理网络设备的下行网口物理连接被断开重新连接可能导致的与被管理网络设备的不正常通信，管理员主动修改了管理平台网络设备的IPv6地址或端口号等第一标识中的参数时可能导致的与被管理网络设备的不正常通信，此时，被管理网络设备需要重新按如上步骤1来重新获取下行网络设备的MAC地址、下行网络设备的IPv6地址。
进一步地，本实施例基于IPv6的无IP网络通信方法还包括被管理网络设备按照第二预设时间向下行网络设备发送ICMPv6回显请求帧，下行网络设备接收到ICMPv6回显请求帧后向被管理网络设备的发送ICMPv6回显应答帧，被管理网络设接收ICMPv6回显应答帧，被管理网络设备通过接收的ICMPv6回显应答帧判断当前下行网络设备是否为正常通信，若被管理网络设备接收到ICMPv6回显应答帧，则下行网络设备为正常通信，被管理网络设备根据下行网络设备的MAC地址和下行网络设备的IPv6地址进行网络通信，若被管理网络设备未接收到ICMPv6回显应答帧，则下行网络设备为不正常通信，与被管理网络设备不能获取到第三网络数据帧一样，被管理网络设备需要按如上步骤1重新获取下行网络设备的MAC地址、下行网络设备的IPv6地址，然后根据重新获取的下行网络设备的MAC地址和下行网络设备的IPv6地址与管理平台网络设备进行网络通信。其中，第一预设时间、第二预设时间的大小可相等可不相等，按网络通信实际需要而定。
为了说明本实施例基于IPv6的无IP网络通信的实现，通过以下实例进行说明：
比如管理平台网络设备的IPv6地址为FE80::C0A8:1C8，管理平台网络设备的端口号为9060，被管理网络设备的端口号为9061，通过下行网口IP学习得到的下行网络设备的MAC地址和IPv6地址分别为00:50:56:31:CB:A1和FE80::C0A8:164，则可以构建被管理网络设备的ICMPv6邻居请求帧，被管理网络设备向管理平台网络设备发送ICMPv6邻居请求帧后，管理平台网络设备向被管理网络设备发送ICMPv6邻居通告帧，ICMPv6邻居通告帧中管理平台网络设备的MAC地址为00:50:56:31:CB:B1，具体ICMPv6邻居请求帧和ICMPv6邻居通告帧的构建如表7所示。
表7 ICMPv6邻居请求帧和ICMPv6邻居通告帧具体情况
Figure BDA0002209883800000181
Figure BDA0002209883800000182
通过表7的ICMPv6邻居请求帧和ICMPv6邻居通告帧，在被管理网络设备上设置第一标识、第二标识、第三标识，具体地，由管理平台网络设备的IPv6地址(FE80::C0A8:1C8)、管理平台网络设备的端口号(9060)、借用的下行网络设备的IPv6地址(FE80::C0A8:164)、被管理网络设备的端口号(9061)、被管理网络设备的流标签和被管理网络设备的传输层协议(TCP/UDP)中的一个或多个元素作为第一标识(管理员可以任意配置有效的第一标识元素)，被管理网络设备的应用层设备管理协议作为第二标识；被管理网络设备的设备ID作为第三标识。当被管理网络设备的上行网口接收到同时满足第一标识、第二标识、第三标识的第二网络数据帧时，被管理网络设备处理该第二网络数据帧，并发送预设结构应答数据帧给管理平台网络设备；当被管理网络设备的上行网口不能同时接收到满足第一标识、第二标识、第三标识的第二网络数据帧时，则被管理网络设备将该第二网络数据帧从下行网口发送至下行网络设备，由下行网络设备对该第二网络数据帧进行处理。
需要说明的是，本实施例中第一标识中不管是管理平台网络设备的IPv6地址，还是下行网络设备的IPv6地址，可以是任意IPv6地址(如“FE80::C0A8:1C8”，“FE80::C0A8:164”等)，也可以是带通配符代表某一网段的IPv6地址(如“FE80::C0A8:*”，“FE80::C0？:*:*”，“FE80::*:*:*”等)，IPv6地址标识该网段内所有主机都可以与被管理网络设备进行无IP网络通信。
本实施例无IP的被管理网络设备通过借用下行网络设备的MAC地址和IPv6地址实现与管理平台网络设备的网络通信。由于被管理网络设备本身不需要MAC地址，也不需要分配IPv6地址，被管理网络设备仅作为中间节点使用，在网络拓扑中完全透明(没有配置IPv6地址和MAC地址)，即被管理网络设备的接入不会对网络拓扑产生任何影响，降低了网络拓扑复杂性，避免了网络设备遭受网络攻击，通过管理平台网络设备实现对被管理网络设备的远程网络管理。
实施例二
在上述实施例一的基础上，请参见图3，图3为本发明实施例提供的一种基于IPv6的无IP网络通信电子设备的结构示意图。本实施例提供了一种基于IPv6的无IP网络通信电子设备，该电子设备包括处理器、通信接口、存储器和通信总线，其中，处理器、通信接口、存储器通过通信总线完成相互间的通信；
存储器，用于存放计算机程序；
处理器，用于执行存储器上所存放的计算机程序时，该计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：
步骤1、发送ICMPv6邻居请求帧至管理平台网络设备，ICMPv6邻居请求帧是根据管理平台网络设备的IPv6地址、下行网络设备的IPv6地址和下行网络设备的MAC地址构建的。
具体而言，本实施例中包括被管理网络设备获取第三网络数据帧，从第三网络数据帧中获取下行网络设备的MAC地址和下行网络设备的IPv6地址；根据下行网络设备的MAC地址和下行网络设备的IPv6地址，以及管理平台网络设备的预设IPv6地址构建被管理网络设备的ICMPv6邻居请求帧；被管理网络设备发送ICMPv6邻居请求帧至管理平台网络设备。
步骤2、接收ICMPv6邻居通告帧，ICMPv6邻居通告帧是管理平台网络设备接收到ICMPv6邻居请求帧后发送至被管理网络设备的。
具体而言，本实施例中被管理网络设备接收管理平台网络设备发送的ICMPv6邻居通告帧，接收的ICMPv6邻居通告帧包括管理平台网络设备的MAC地址。
步骤3、接收到ICMPv6邻居通告帧后发送第一网络数据帧至管理平台网络设备，第一网络数据帧包括被管理网络设备状态信息。
具体而言，本实施例中被管理网络设备接收ICMPv6邻居通告帧后，发送第一网络数据帧至管理平台网络设备，第一网络数据帧包括被管理网络设备状态信息。
步骤4、接收第二网络数据帧，根据预设规则判断第二网络数据帧的状态，若第二网络数据帧的状态为第一状态，构建被管理网络设备的预设结构应答数据帧，并将预设结构应答数据帧发送至管理平台网络设备，若第二网络数据帧的状态为第二状态，则将第二网络数据帧发送至下行网络设备。
具体而言，本实施例中被管理网络设备接收第二网络数据帧后，根据预设规则判断第二网络数据帧的状态，包括：
设置被管理网络设备的第一标识、第二标识、第三标识；
根据第一标识、第二标识和第三标识判断第二网络数据帧是否为管理平台网络设备发送至被管理网络设备的网络数据帧，若第二网络数据帧是管理平台网络设备发送至被管理网络设备的网络数据帧，则第二网络数据帧的状态为第一状态，若第二网络数据帧不是管理平台网络设备发送至被管理网络设备的网络数据帧，则第二网络数据帧的状态为第二状态。其中，第一标识包括管理平台网络设备的IPv6地址、管理平台网络设备的端口号、下行网络设备的IPv6地址、被管理网络设备的端口号、被管理网络设备的流标签、被管理网络设备的TCP/UDP传输层协议中的至少一个；第二标识包括被管理网络设备的应用层设备管理协议；第三标识包括被管理网络设备的设备ID。
构建被管理网络设备的预设结构应答数据帧，包括：
根据管理平台网络设备的MAC地址、管理平台网络设备的IPv6地址、管理平台网络设备的端口号、下行网络设备的MAC地址、下行网络设备的IPv6地址、被管理网络设备的端口号、被管理网络设备的流标签和被管理网络设备发送至管理平台网络设备的应用层数据包构建被管理网络设备的预设结构应答数据帧。
进一步地，被管理网络设备按照第一预设时间获取第三网络数据帧，通过第三网络数据帧判断当前下行网络设备是否为正常通信，若被管理网络设备获取到第三网络数据帧，则判断下行网络设备为正常通信，被管理网络设备根据下行网络设备的MAC地址和下行网络设备的IPv6地址进行网络通信；若被管理网络设备未获取到第三网络数据帧，则判断下行网络设备为不正常通信，重新获取下行网络设备的MAC地址、下行网络设备的IPv6地址，以便被管理网络设备根据重新获取的下行网络设备的MAC地址和下行网络设备的IPv6地址进行网络通信。
进一步地，被管理网络设备按照第二预设时间向下行网络设备发送ICMPv6回显请求帧；被管理网络设备接收ICMPv6回显应答帧，ICMPV6回显应答帧是下行网络设备接收到ICMPv6回显请求帧后向被管理网络设备的；被管理网络设备通过ICMPv6回显应答帧判断当前下行网络设备是否为正常通信，若被管理网络设备接收到ICMPv6回显应答帧，则下行网络设备为正常通信，被管理网络设备根据下行网络设备的MAC地址和下行网络设备的IPv6地址进行网络通信，若被管理网络设备未接收到ICMPv6回显应答帧，则下行网络设备为不正常通信，重新获取下行网络设备的MAC地址、下行网络设备的IPv6地址，被管理网络设备根据重新获取的下行网络设备的MAC地址和下行网络设备的IPv6地址进行网络通信。
本实施例提供的一种基于IPv6的无IP网络通信电子设备，可以执行上述方法实施例，其实现原理和技术效果类似，在此不再赘述。
实施例三
在上述实施例二的基础上，请参见图4，图4为本发明实施例提供的一种计算机可读存储介质的结构示意图。本实施例提供的一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，上述计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：
步骤1、发送ICMPv6邻居请求帧至管理平台网络设备，ICMPv6邻居请求帧是根据管理平台网络设备的IPv6地址、下行网络设备的IPv6地址和下行网络设备的MAC地址构建的。
具体而言，本实施例中包括被管理网络设备获取第三网络数据帧，从第三网络数据帧中获取下行网络设备的MAC地址和下行网络设备的IPv6地址；根据下行网络设备的MAC地址和下行网络设备的IPv6地址，以及管理平台网络设备的预设IPv6地址构建被管理网络设备的ICMPv6邻居请求帧；被管理网络设备发送ICMPv6邻居请求帧至管理平台网络设备。
步骤2、接收ICMPv6邻居通告帧，ICMPv6邻居通告帧是管理平台网络设备接收到ICMPv6邻居请求帧后发送至被管理网络设备的。
具体而言，本实施例中被管理网络设备接收管理平台网络设备发送的ICMPv6邻居通告帧，接收的ICMPv6邻居通告帧包括管理平台网络设备的MAC地址。
步骤3、接收到ICMPv6邻居通告帧后发送第一网络数据帧至管理平台网络设备，第一网络数据帧包括被管理网络设备状态信息。
具体而言，本实施例中被管理网络设备接收ICMPv6邻居通告帧后，发送第一网络数据帧至管理平台网络设备，第一网络数据帧包括被管理网络设备状态信息。
步骤4、接收第二网络数据帧，根据预设规则判断第二网络数据帧的状态，若第二网络数据帧的状态为第一状态，构建被管理网络设备的预设结构应答数据帧，并将预设结构应答数据帧发送至管理平台网络设备，若第二网络数据帧的状态为第二状态，则将第二网络数据帧发送至下行网络设备。
具体而言，本实施例中被管理网络设备接收第二网络数据帧后，根据预设规则判断第二网络数据帧的状态，包括：
设置被管理网络设备的第一标识、第二标识、第三标识；
根据第一标识、第二标识和第三标识判断第二网络数据帧是否为管理平台网络设备发送至被管理网络设备的网络数据帧，若第二网络数据帧是管理平台网络设备发送至被管理网络设备的网络数据帧，则第二网络数据帧的状态为第一状态，若第二网络数据帧不是管理平台网络设备发送至被管理网络设备的网络数据帧，则第二网络数据帧的状态为第二状态。其中，第一标识包括管理平台网络设备的IPv6地址、管理平台网络设备的端口号、下行网络设备的IPv6地址、被管理网络设备的端口号、被管理网络设备的流标签、被管理网络设备的TCP/UDP传输层协议中的至少一个；第二标识包括被管理网络设备的应用层设备管理协议；第三标识包括被管理网络设备的设备ID。
构建被管理网络设备的预设结构应答数据帧，包括：
根据管理平台网络设备的MAC地址、管理平台网络设备的IPv6地址、管理平台网络设备的端口号、下行网络设备的MAC地址、下行网络设备的IPv6地址、被管理网络设备的端口号、被管理网络设备的流标签和被管理网络设备发送至管理平台网络设备的应用层数据包构建被管理网络设备的预设结构应答数据帧。
进一步地，被管理网络设备按照第一预设时间获取第三网络数据帧，通过第三网络数据帧判断当前下行网络设备是否为正常通信，若被管理网络设备获取到第三网络数据帧，则判断下行网络设备为正常通信，被管理网络设备根据下行网络设备的MAC地址和下行网络设备的IPv6地址进行网络通信；若被管理网络设备未获取到第三网络数据帧，则判断下行网络设备为不正常通信，重新获取下行网络设备的MAC地址、下行网络设备的IPv6地址，以便被管理网络设备根据重新获取的下行网络设备的MAC地址和下行网络设备的IPv6地址进行网络通信。
进一步地，被管理网络设备按照第二预设时间向下行网络设备发送ICMPv6回显请求帧；被管理网络设备接收ICMPv6回显应答帧，ICMPv6回显应答帧是下行网络设备接收到ICMPv6回显请求帧后向被管理网络设备的；被管理网络设备通过ICMPv6回显应答帧判断当前下行网络设备是否为正常通信，若被管理网络设备接收到ICMPv6回显应答帧，则下行网络设备为正常通信，被管理网络设备根据下行网络设备的MAC地址和下行网络设备的IPv6地址进行网络通信，若被管理网络设备未接收到ICMPv6回显应答帧，则下行网络设备为不正常通信，重新获取下行网络设备的MAC地址、下行网络设备的IPv6地址，被管理网络设备根据重新获取的下行网络设备的MAC地址和下行网络设备的IPv6地址进行网络通信。
本实施例提供的一种计算机可读存储介质，可以执行上述方法实施例和上述电子设备实施例，其实现原理和技术效果类似，在此不再赘述。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种基于IPv6的无IP网络通信方法，其特征在于，包括依次连接的管理平台网络设备、被管理网络设备和下行网络设备，所述被管理网络设备为没有配置IPv6地址和MAC地址的网络设备，所述被管理网络设备执行所述通信方法时包括：
发送ICMPv6邻居请求帧至所述管理平台网络设备，所述ICMPv6邻居请求帧是根据所述管理平台网络设备的IPv6地址、所述下行网络设备的IPv6地址和所述下行网络设备的MAC地址构建的；
接收ICMPv6邻居通告帧，所述ICMPv6邻居通告帧是所述管理平台网络设备接收到所述ICMPv6邻居请求帧后发送至所述被管理网络设备的；
接收到所述ICMPv6邻居通告帧后发送第一网络数据帧至所述管理平台网络设备，其中，所述第一网络数据帧包括被管理网络设备状态信息；
接收第二网络数据帧，根据预设规则判断所述第二网络数据帧的状态，若所述第二网络数据帧的状态为第一状态，构建所述被管理网络设备的预设结构应答数据帧，并将所述预设结构应答数据帧发送至所述管理平台网络设备，若所述第二网络数据帧的状态为第二状态，则将所述第二网络数据帧发送至所述下行网络设备；
所述根据预设规则判断所述第二网络数据帧的状态，包括：
设置所述被管理网络设备的第一标识、第二标识、第三标识；
根据所述第一标识、所述第二标识和所述第三标识判断所述第二网络数据帧是否为管理平台网络设备发送至所述被管理网络设备的网络数据帧，若所述第二网络数据帧是所述管理平台网络设备发送至所述被管理网络设备的网络数据帧，则所述第二网络数据帧的状态为第一状态，若所述第二网络数据帧不是所述管理平台网络设备发送至所述被管理网络设备的网络数据帧，则所述第二网络数据帧的状态为第二状态。
2.根据权利要求1所述的基于IPv6的无IP网络通信方法，其特征在于，发送ICMPv6邻居请求帧至所述管理平台网络设备，包括：
获取第三网络数据帧，从所述第三网络数据帧中获取所述下行网络设备的MAC地址和所述下行网络设备的IPv6地址；
根据所述下行网络设备的MAC地址和所述下行网络设备的IPv6地址，以及所述管理平台网络设备的预设IPv6地址构建所述被管理网络设备的ICMPv6邻居请求帧；
发送所述ICMPv6邻居请求帧至所述管理平台网络设备。
3.根据权利要求2所述的基于IPv6的无IP网络通信方法，其特征在于，所述ICMPv6邻居通告帧包括所述管理平台网络设备的MAC地址。
4.根据权利要求1所述的基于IPv6的无IP网络通信方法，其特征在于，所述第一标识包括所述管理平台网络设备的IPv6地址、所述管理平台网络设备的端口号、所述下行网络设备的IPv6地址、所述被管理网络设备的端口号、所述被管理网络设备的流标签、所述被管理网络设备的TCP/UDP传输层协议中的至少一个；所述第二标识包括所述被管理网络设备的应用层设备管理协议；所述第三标识包括被管理网络设备的设备ID。
5.根据权利要求4所述的基于IPv6的无IP网络通信方法，其特征在于，构建所述被管理网络设备的预设结构应答数据帧，包括：
根据所述管理平台网络设备的MAC地址、所述管理平台网络设备的IPv6地址、所述管理平台网络设备的端口号、所述下行网络设备的MAC地址、所述下行网络设备的IPv6地址、所述被管理网络设备的端口号、所述被管理网络设备的流标签和所述被管理网络设备发送至所述管理平台网络设备的应用层数据包构建所述被管理网络设备的预设结构应答数据帧。
6.根据权利要求4所述的基于IPv6的无IP网络通信方法，其特征在于，所述基于IPv6的无IP网络通信方法还包括：
按照第一预设时间获取第三网络数据帧，通过所述第三网络数据帧判断当前所述下行网络设备是否为正常通信，若所述被管理网络设备获取到所述第三网络数据帧，则判断所述下行网络设备为正常通信，所述被管理网络设备根据所述下行网络设备的MAC地址和所述下行网络设备的IPv6地址进行网络通信；若所述被管理网络设备未获取到所述第三网络数据帧，则判断所述下行网络设备为不正常通信，重新获取所述下行网络设备的MAC地址、所述下行网络设备的IPv6地址，以便所述被管理网络设备根据重新获取的所述下行网络设备的MAC地址和所述下行网络设备的IPv6地址进行网络通信。
7.根据权利要求4所述的基于IPv6的无IP网络通信方法，其特征在于，所述基于IPv6的无IP网络通信方法还包括：
按照第二预设时间向所述下行网络设备发送ICMPv6回显请求帧；
接收ICMPv6回显应答帧，所述ICMPv6回显应答帧是所述下行网络设备接收到所述ICMPv6回显请求帧后向所述被管理网络设备的；
通过所述ICMPv6回显应答帧判断当前所述下行网络设备是否为正常通信，若所述被管理网络设备接收到ICMPv6回显应答帧，则所述下行网络设备为正常通信，所述被管理网络设备根据所述下行网络设备的MAC地址和所述下行网络设备的IPv6地址进行网络通信，若所述被管理网络设备未接收到ICMPv6回显应答帧，则所述下行网络设备为不正常通信，重新获取所述下行网络设备的MAC地址、所述下行网络设备的IPv6地址，所述被管理网络设备根据重新获取的所述下行网络设备的MAC地址和所述下行网络设备的IPv6地址进行网络通信。
8.一种基于IPv6的无IP网络通信电子设备，其特征在于，所述电子设备包括处理器、通信接口、存储器和通信总线，其中，所述处理器、所述通信接口、所述存储器通过所述通信总线完成相互间的通信；
所述存储器，用于存放计算机程序；
所述处理器，用于执行所述存储器上存放的所述计算机程序时，实现权利要求1～7任一所述的基于IPv6的无IP网络通信方法。
9.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质内存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1～7任一所述的基于IPv6的无IP网络通信方法。
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