CN101022452A - 以太网交换设备的数据处理方法及以太网交换设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种以太网交换设备的数据处理方法及以太网交换设备，用于IPOA管理方式下，其中该方法包括ARP请求包处理步骤，通过ATM上联模块对动态联编的ARP请求包以外的其他ARP请求包通过ARP回应包进行ARP回应。本发明的以太网交换设备和以太网交换设备的数据处理方法通过由ATM上联模块对ARP请求包通过ARP回应包进行ARP回应，不需要修改设备管理实体，实现灵活，降低了开发成本，可以为通过该***级联的各种设备提供IPOA管理通道。
Description
技术领域
本发明涉及以太网交换***，特别是为以太网设备管理实体建立IPOA(IPOver ATM)管理接口时采用的处理ARP(Address Resolve Protocol，地址解析协议)的方法。
背景技术
随着IP交换网络的发展，以以太网交换为核心的接入或交换设备逐渐流行，取代了部分ATM(Asynchronous Transfer Mode，异步转移模式)交换为核心的设备。在这种采用以太网交换技术为核心的组网环境下，对设备的管理通常是直接使用带内以太网通道。
但是，在一些ATM接入网发展比较成熟的地区，为了保护用户原有的投资，不可能将其完全改造成为以太网接入网的方式。在这种应用场合下，以太网接入及交换设备必须提供ATM上联接口，使用户可以通过不同的ATMPVC(Permanent Virtual Circuit，永久虚链路)接入ATM网络，并且提供专门的管理PVC，实现上层网管***对设备的管理。
以太网交换设备提供ATM上联方式时，一般采用增加ATM上联模块的设计，ATM上联模块建立用户和管理PVC，将以太网数据帧按照上层ATM处理设备要求的封装方式封装为AAL5 PDU(AAL5 Protocol Data Unit，ATM适配层5协议数据单元)，进而形成ATM信元流由各PVC进行传送。
ARP包包括：以太网首部，ARP协议包首部及ARP协议包内容，其中：
以太网首部包括以太网目的地址、以太网源地址和帧类型；
ARP协议包首部包括硬件类型、协议类型、硬件地址长度、协议地址长度和ARP操作码；
ARP协议包内容包括发送者硬件地址、发送者IP地址、目标硬件地址和目标IP地址。
对于设备管理PVC，上层ATM处理设备有时要求采用IPOA的AAL5的封装方式。这种封装方式需要将原以太网数据帧的以太网首部去除，直接将IP包封装在AAL5 PDU中进行传送。这种封装方式不传送ARP协议包，因为认为已经建立一对一通道的设备管理实体可以直接用IP地址进行通信。这与标准的以太网设备间的通信机制不同，因为标准的以太网设备间的交互都要通过ARP协议来获取对端以太网地址。为了适应IPOA的特殊管理方式，一些做法是改变被管理的设备管理实体的运行方式，使其在IPOA管理方式下，不执行ARP流程。但是这样需要对所有设备管理实体进行配置。
发明内容
本发明的目的在于提供一种以太网交换设备的数据处理方法及以太网交换设备，针对以太网设备应用在ATM组网需要实现IPOA封装方式的PVC管理通道时，针对设备管理实体的ARP请求包进行回应，提供IPOA管理通道，降低开发和管理成本。
为了实现上述目的，本发明提供了一种以太网交换设备的数据处理方法，用于IPOA管理方式下，包括ARP请求包处理步骤，ATM上联模块对设备管理实体发出的动态联编的ARP请求包以外的其他ARP请求包通过ARP回应包进行ARP回应。
上述的以太网交换设备的数据处理方法，其中，所述ARP请求包处理步骤中，所述ATM上联模块将所述动态联编的ARP请求包直接丢弃。
上述的以太网交换设备的数据处理方法，其中，还包括：
IP协议包处理步骤，所述ATM上联模块将IP协议包转换成ATM信元流通过管理PVC发出；
ATM信元流处理步骤，所述ATM上联模块将来自所述管理PVC的ATM信元流转为以太网数据帧后发送到相应的设备管理实体。
上述的以太网交换设备的数据处理方法，其中，所述ARP回应包的源MAC为ATM上联模块的MAC，所述ARP回应包的目的MAC、目标硬件地址、目标IP地址、发送者IP地址分别为所述ARP请求包中的源MAC、发送者硬件地址、发送者IP地址和目标IP地址，所述ARP回应包的发送者硬件地址是ATM上联模块MAC。
为了更好的实现上述目的，本发明还提供了一种以太网交换设备，用于IPOA管理方式下，包括依次连接的设备管理实体、以太网核心交换模块和ATM上联模块，其中，所述ATM上联模块用于对来自设备管理实体的动态联编的ARP请求包以外的其他ARP请求包通过ARP回应包进行ARP回应。
上述的以太网交换设备，其中，所述ATM上联模块还用于将IP协议包转换成ATM信元流通过管理PVC发出，将来自所述管理PVC的ATM信元流转为以太网数据帧后发送到相应的设备管理实体。
上述的以太网交换设备，其中，所述ARP回应包的源MAC为ATM上联模块的MAC，所述ARP回应包的目的MAC、目标硬件地址、目标IP地址、发送者IP地址分别为所述ARP请求包中的源MAC、发送者硬件地址、发送者IP地址和目标IP地址，所述ARP回应包的发送者硬件地址是ATM上联模块MAC。
本发明的以太网交换设备和以太网交换设备的数据处理方法通过由ATM上联模块对ARP请求包通过ARP回应包进行ARP回应，不需要修改设备管理实体，实现灵活，降低了开发成本，可以为通过该***级联的各种设备提供IPOA管理通道。
附图说明
图1为本发明的以太网交换设备的结构示意图；
图2为ARP请求包处理步骤和IP协议包处理步骤的流程示意图；
图3为ATM信元流处理步骤的流程示意图。
具体实施方式
如图1所示，本发明的IPOA管理方式下的以太网交换设备，用于接入ATM网络，通过在ATM上联模块上实现支持IPOA封装处理的PVC，对来自设备管理实体的ARP请求包进行ARP回应，包括设备管理实体10、以太网核心交换模块20和ATM上联模块30，其中：
ATM上联模块30，连接以太网核心交换模块20和上联处理设备，用于通过以太网核心交换模块20接收并处理来自设备管理实体10的数据，同时接收并处理来自管理PVC的ATM信元流，其中：
对于ARP请求包，通过以太网核心交换模块20向设备管理实体10回复ARP REPLY包，其中，该ARP请求包不是主动发出的动态联编的ARP请求包，因为设备管理实体主动发出动态联编的ARP请求包，是设备用于广播自身的MAC地址用的，其目的IP和源IP相同，都是设备管理实体本身的IP，在本发明中无需回应，直接丢弃；发出ARP请求包的设备管理实体收到ARPREPLY包后认为ATM上联模块的MAC地址就是目标IP实体的MAC，从而可以开始IP协议包的发送；
对于IP协议包，按IPOA的形式对其进行AAL5封装，即去除以太网首部，增加ATM IPOA首部，同时将封装完成的PDU形成ATM信元流从管理PVC发出；
对于来自管理PVC的ATM信元流，组装为PDU后，将该IPOA封装的PDU转为以太网数据帧，即去除ATM IPOA首部，在帧前增加以太网首部，以太网首部的源MAC为指定给ATM模块MAC地址，目的MAC为所管理的设备实体的MAC，并将转换形成的以太网数据帧从ATM上联模块的以太网接口通过以太网核心交换模块20发送到相应管理设备的设备管理实体。
本发明的IPOA管理方式下的以太网交换设备的数据处理方法，在ATM上联模块上实现支持IPOA封装处理的PVC，对来自设备管理实体的ARP请求包进行ARP回应，其中，包括如下步骤：
ARP请求包处理步骤，对于ARP请求包，通过以太网核心交换模块20向设备管理实体10回复ARP REPLY包，其中，该ARP请求包不是主动发出的动态联编的ARP请求包，因为设备管理实体主动发出动态联编的ARP请求包，是设备用于广播自身的MAC地址用的，其目的IP和源IP相同，都是设备管理实体本身的IP，在本发明中无需回应，直接丢弃；发出ARP请求包的设备管理实体收到ARP REPLY包后认为ATM上联模块的MAC地址就是目标IP实体的MAC，从而可以开始IP协议包的发送；下表为ATM上联模块收到的由设备管理实体发出的ARP请求包内容，其中802.1Q标签是由以太网交换模块添加的，VLAN ID指明该ARP包由设备管理实体发出。
| 以太网目的地址 | 以太网源地址 | 802.1Q标签 | 帧类型 |
| 0xffffffffffff | 设备管理实体MAC | 0x8100+VLAN ID | 0x0806 |
| 硬件类型 | 协议类型 | 硬件地址长度 | 协议地址长度 | ARP操作码 |
| ARPHRD_ETHER | ETHERTYPE_IP | 6 | 4 | ARPOP_REQUEST |
| 发送者硬件地址 | 发送者IP地址 | 目标硬件地址 | 目标IP地址 |
| 设备管理实体MAC | 设备管理实体IP | 0x000000000000 | 网管服务器IP或其他查询IP |
IP协议包处理步骤，对于IP协议包，按IPOA的形式对其进行AAL5封装，即去除以太网首部，增加ATM IPOA首部，同时将封装完成的PDU形成ATM信元流从管理PVC发出；
ATM信元流处理步骤，对于来自管理PVC的ATM信元流，组装为PDU后，将该IPOA封装的PDU转为以太网数据帧，即去除ATM IPOA首部，在帧前增加以太网首部，以太网首部的源MAC为指定给ATM模块MAC地址，目的MAC为所管理的设备实体的MAC，并将转换形成的以太网数据帧从ATM上联模块的以太网接口通过以太网核心交换模块20发送到相应管理设备的设备管理实体。
在ARP请求包处理步骤和IP协议包处理步骤中，ATM上联模块通过vlanID或依据源MAC地址确认是来自设备管理实体的数据帧。通过VLAN的设置，不同设备管理实体的数据流由ATM上联模块的不同管理PVC进行收发。
同时，ARP请求包处理步骤中，ARP REPLY的源MAC为ATM上联模块的MAC，目的MAC、目标硬件地址、目标IP地址、发送者IP地址分别为ARP请求包中的源MAC、发送者硬件地址、发送者IP地址和目标IP地址，REPLY中的发送者硬件地址是ATM上联模块MAC，同时，ARP首部只需要修改ARP操作码，使变为ARP REPLY类型，ARP REPLY包内容如下所示：
| 以太网目的地址 | 以太网源地址 | 802.1Q标签 | 帧类型 |
| 设备管理实体MAC | ATM上联模块MAC | 0x8100+VLAN ID | 0x0806 |
| 硬件类型 | 协议类型 | 硬件地址长度 | 协议地址长度 | ARP操作码 |
| ARPHRD_ETHER | ETHERTYPE_IP | 6 | 4 | ARPOP_REPLY |
| 发送者硬件地址 | 发送者IP地址 | 目标硬件地址 | 目标IP地址 |
| ATM上联模块MAC | 网管服务器IP或其他查询IP | 设备管理实体MAC | 设备管理实体IP |
其中，ARP请求包处理步骤和IP协议包处理步骤的流程图如图2所示，具体包括如下步骤：
步骤201，ATM上联模块收到以太网接口的数据包，根据VLANID确认是管理数据包；
步骤202，判断是否为ARP协议包，如果是进入步骤203，否则进入步骤204；
步骤203，判断是否为非动态联编ARP REQ包，如果是直接丢弃，否则根据ARP请求包生成ARP REPLY，从以太网接口发出；
步骤204，去除以太网首部，添加ATM IPOA首部，形成IPOA封装的AAL5 PDU，并送入管理PVC，形成ATM信元流从ATM接口发出。
ATM信元流处理步骤的流程图如图3所示，具体包括如下步骤：
步骤301，ATM上联模块收到来自ATM接口管理PVC的ATM信元流，组装为AAL5 PDU；
步骤302，去除ATM IPOA首部信息；
步骤303，添加以太网首部信息：源MAC为ATM上联模块MAC，目的MAC为设备管理实体MAC；
步骤304，将组装的以太网数据帧从以太网接口发出。
这里增加的目的MAC是设备管理实体的MAC，源MAC为ATM上联模块MAC。这样生成的以太网数据帧可以被交换模块正确转发到设备管理实体。
当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。
Claims (10)
1、一种以太网交换设备的数据处理方法，用于IPOA管理方式下，其特征在于，包括地址解析协议请求包处理步骤，异步转移模式上联模块对来自设备管理实体的动态联编的地址解析协议请求包以外的其他地址解析协议请求包通过地址解析协议请求回应包进行回应。
2、根据权利要求1所述的以太网交换设备的数据处理方法，其特征在于，所述地址解析协议请求包处理步骤中，所述异步转移模式上联模块将所述动态联编的地址解析协议请求包直接丢弃。
3、根据权利要求1或2所述的以太网交换设备的数据处理方法，其特征在于，还包括：
IP协议包处理步骤，所述异步转移模式上联模块将IP协议包转换成异步转移模式信元流，并通过管理永久虚电路发出；
异步转移模式信元流处理步骤，所述异步转移模式上联模块将来自所述管理永久虚电路的异步转移模式信元流转为以太网数据帧后发送到相应的设备管理实体。
4、根据权利要求3所述的以太网交换设备的数据处理方法，其特征在于：
所述IP协议包处理步骤具体执行以下操作：按IPOA的形式将IP协议包去除以太网首部，增加异步转移模式IPOA首部后形成IPOA封装的AAL5协议数据单元，并将封装完成的协议数据单元形成异步转移模式信元流后通过管理永久虚电路发出；
所述异步转移模式信元流处理步骤具体执行以下操作：将异步转移模式信元流组装为协议数据单元，并通过去除异步转移模式信元流的ATM IPOA首部，在帧前增加以太网首部形成以太网数据帧，并将转换形成的以太网数据帧从异步转移模式上联模块的以太网接口通过以太网核心交换模块发送到相应的设备管理实体，以太网数据帧的源MAC为异步转移模式上联模块MAC，目的MAC为设备管理实体MAC。
5、根据权利要求1、2或4所述的以太网交换设备的数据处理方法，其特征在于，所述地址解析协议请求回应包的源MAC为异步转移模式上联模块的MAC，所述地址解析协议请求回应包的目的MAC、目标硬件地址、目标IP地址、发送者IP地址分别为所述地址解析协议请求包中的源MAC、发送者硬件地址、发送者IP地址和目标IP地址，所述地址解析协议请求回应包的发送者硬件地址是异步转移模式上联模块MAC。
6、根据权利要求1、2或4所述的以太网交换设备的数据处理方法，其特征在于，所述异步转移模式上联模块通过虚拟局域网的ID或源MAC地址确认数据是否来自设备管理实体。
7、一种以太网交换设备，用于IPOA管理方式下，包括依次连接的设备管理实体、以太网核心交换模块和异步转移模式上联模块，其特征在于，所述异步转移模式上联模块用于对来自设备管理实体的动态联编的地址解析协议请求包以外的其他地址解析协议请求包通过地址解析协议回应包进行地址解析协议回应。
8、根据权利要求7所述的以太网交换设备，其特征在于，所述异步转移模式上联模块还用于将所述动态联编的地址解析协议请求包直接丢弃。
9、根据权利要求7或8所述的以太网交换设备，其特征在于，所述异步转移模式上联模块还用于将IP协议包转换成异步转移模式信元流通过管理发出，将来自所述管理永久虚电路的异步转移模式信元流转为以太网数据帧后发送到相应的设备管理实体。
10、根据权利要求9所述的以太网交换设备，其特征在于，所述地址解析协议回应包的源MAC为异步转移模式上联模块的MAC，所述地址解析协议回应包的目的MAC、目标硬件地址、目标IP地址、发送者IP地址分别为所述地址解析协议请求包中的源MAC、发送者硬件地址、发送者IP地址和目标IP地址，所述地址解析协议回应包的发送者硬件地址是异步转移模式上联模块MAC。
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