[发明专利]一种报文转发反向通知三层协议的方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及通讯领域，特别涉及一种报文转发反向通知三层协议的方法及系统。

背景技术

ARP(Address Resolution Protocol，地址解析协议)，即把机器的Internet地址转换成物理地址。IP数据包在互联网中传播时要通过一个个物理网络，在到达目的网络时要通过最后一个物理网络把数据包送给目的主机，而数据通过物理网络时需要机器的物理地址，数据报传输使用的是机器的IP地址，因此，需要有一种机制来把机器的IP地址转换成物理地址。ARP协议虽然是三层协议，但是由于ARP协议是二三层之间交互的桥梁，人们往往又把ARP协议称作2.5层协议。

MAC(Media Access Control，介质访问控制)，交换机之所以能够直接对目的节点发送数据包，而不是像集线器一样以广播方式对所有节点发送数据包，最关键的技术就是交换机可以识别连在网络上的各节点网卡MAC地址，并把它们放到一个叫做MAC地址表的地方。

MAC地址表存放于交换机的缓存中，当需要向目的地址发送数据时，交换机在MAC地址表中查找这个MAC地址的节点位置，然后直接向该位置的节点发送数据，即交换机根据MAC地址进行报文转发

MAC地址具有唯一性，这保证了报文的正确转发。实际上，每个交换机都维护着一张MAC地址表，MAC地址表的表项由MAC地址和VLAN ID唯一标识的，只要MAC地址和VLAN ID相同，就认为是同一个表项。在这张MAC表中，MAC地址和交换机的端口一一对应。当交换机收到数据帧时，根据MAC地址表来决定对该数据帧进行过滤还是转发到交换机的相应端口。MAC地址表是交换机实现快速转发的基础和前提，MAC协议是二层协议。

如图1所示，三层单播IP报文发送或转发基本原理是：首先用目的IP根据路由表查找下一跳和出接口(三层口)，用下一跳和出接口(三层口)根据ARP表查找目的MAC，用目的MAC根据MAC表查找出接口(二层口)，使用ARP表中的VLAN ID或者由上层协议指定的VLAN ID查找MAC表。

三层协议都是基于三层部署的，理论上三层协议只应该关心三层变化，然而实际上三层没有变化时，也有可能对三层协议产生影响，例如以下这种情况。

如图2所示，一个VLAN(Virtual Local Area Network，虚拟局域网)中包含两个物理口：LSP(Label Switched Path，标签交换路径)指定三层接口VLAN1转发流量，三层口VLAN1上最多能转发1000+100＝1100M流量，根据转发原理，如果LSP计算的下一跳是同一个IP地址，或者所有的IP地址对应的MAC相同时，流量只会从一个二层物理端口转发出去，这时三层流量的实际转发能力就不是三层VLAN1接口的转发能力，而是实际二层物理出接口的转发能力。假设LSP指定下一跳IP1，对应ARP1，对应MAC1，最终对应出接口gei_2/1(千兆物理口)，由于某种原因MAC1迁移到fei_1/1(百兆物理口)，流量随之迁移到fei_1/1，如果LSP需要的最小带宽是200M，则fei_1/1就不能满足三层流量转发的性能指标，此时需要QoS(Quality of Service，服务质量)通知LSP重新选择一个能够满足性能指标的三层口VLAN2进行流量转发。

从以上例子可以看到，三层流量转发有必要知道二层的实际组网，需要根据二层出接口的变化并进行相应的处理。即三层单播IP报文依据ARP表和MAC表发送或转发，就必然受到ARP表和MAC表变化的影响，现有技术中尚无ARP表和MAC表变化时反向通知三层协议方法。

发明内容

本发明提供了一种报文转发反向通知三层协议的方法，能提高通讯的质量。

为解决上述技术问题，本发明采用了如下的技术方案：

一方面，本发明公开了一种报文转发通知三层协议的方法，采用反向管理，所述反向管理包含以下步骤：

比较新反向管理条目与原始反向管理条目，若两者不一致，则反向通知上层协议；

所述反向管理条目包括地址解析协议反向管理RMARP条目和介质访问控制反向管理RMMAC条目。

上述报文转发通知三层协议的方法的一个实施例中，所述地址解析协议反向管理RMARP条目按如下方式生成：

三层协议向地址解析协议反向管理RMARP注册生成地址解析协议反向管理RMARP条目；

地址解析协议反向管理RMARP根据读取的对应的地址解析协议ARP信息，填充地址解析协议反向管理RMARP条目下的信息。