一种冗余网络、网络交换模块及其ARP表项学习方法技术

本发明专利技术公开了一种冗余网络、网络交换模块及其ARP表项学习方法。其中，该ARP表项学习方法包括：根据预定的端口信息表获取收到来自发起终端的ARP请求报文的物理端口的端口状态，所述端口信息表中的各条端口信息包含各物理端口所属物理端口组的芯片标识信息；判断所述端口状态是否符合预定要求；若结果为是则触发该ARP请求报文后续处理；在收到来自目标终端的携带有MAC信息的应答报文后，将其中的目标终端MAC信息添加或者更新到ARP表项中。实施本发明专利技术，能够保障和提升双芯片网络交换模块的冗余性能，避免ARP请求包被不正常丢弃，使得该双芯片网络交换模块切换为VRRP组的Master后，能够学习到原Master的ARP表项，进而能够保障通信连接，总体上提升了冗余网络的鲁棒性。总体上提升了冗余网络的鲁棒性。总体上提升了冗余网络的鲁棒性。

【技术实现步骤摘要】
一种冗余网络、网络交换模块及其ARP表项学习方法


本专利技术涉及网络通信领域，尤其涉及一种冗余网络、网络交换模块及其ARP表项学习方法。

技术介绍

为了满足通信网络在使用过程中的高实时性、高稳定性以及高可靠性的要求，终端设备之间通常采用冗余连接以便在故障发生时实现切换。例如，如图1所示，图中示出了一种典型冗余网络的拓扑示意图。在这种方案中，各主机(如主机1、主机2、主机3、主机4)通过两个网络交换模块(如交换机)连接形成热备冗余网络，其中，两个网络交换模块之间形成VRRP(Virtual Router Redundancy Protocol，虚拟路由冗余协议)组，实际工作时，初始状态下网络交换模块1作为主网络交换模块，网络交换模块2作为备网络交换模块，主机1、主机2和主机3上均配备两块网卡，并分别通过各自的网卡1连接至网络交换模块1以及分别通过各自的网卡2连接至网络交换模块2，主机4通过网卡1连接至网络交换模块1。主机3、主机4、主机1和主机2分别处于不同的分割广播域Vlan1、Vlan2、Vlan3。这种方案实现了较好的冗余和保护，然而使用在不同场景下，仍会产生一些问题，例如本申请人在一次实践中发现，当网络交换模块1在加电测试中若供电出现问题时，VRRP组的主网络交换模块切换为网络交换模块2，此时，主机1和主机2均不能与主机3和主机4进行网络通信，即Vlan3网段内的终端无法跨网段与Vlan2和Vlan1网段内的终端通信，而主机1和主机2之间通信正常；当网络交换模块1重新供电正常后，通信恢复正常。上述情况影响了相关冗余网络的正常使用，亟待本领域技术人员分析和解决。

技术实现思路

有鉴于此，本专利技术旨在通过精确分析和排查问题根源，提供一种冗余网络、网络交换模块及其ARP(Address Resolution Protocol，地址解析协议)表项学习方法和相应介质，以提升通信效能、降低出现故障的概率，从而增强冗余网络的鲁棒性。第一方面，本专利技术实施例提供了一种网络交换模块，该网络交换模块包括第一芯片、第二芯片、与第一芯片对应的第一组物理端口、与第二芯片对应的第二组物理端口、端口信息获取单元，所述网络交换模块还包括标识单元，所述标识单元用于为所述第一组物理端口设定第一芯片标识和为所述第二组物理端口设定第二芯片标识，所述第一芯片标识和所述第二芯片标识存储于所述端口信息获取单元所查询的端口信息表中。第二方面，本专利技术实施例提供了一种冗余网络，该冗余网络包括第一网络交换模块和第二网络交换模块，第一网络交换模块和第二网络交换模块组成VRRP组，其中，所述第一网络交换模块和所述第二网络交换模块中的至少一者为前述第一方面所述的网络交换模块。第三方面，本专利技术实施例提供了一种双芯片网络交换模块的ARP表项学习方法，所
述网络交换模块与另一网络交换模块构成冗余网络中的VRRP组，所述方法包括：根据预定的端口信息表获取收到来自发起终端的ARP请求报文的物理端口的端口状态，所述端口信息表中的各条端口信息包含各物理端口所属物理端口组的芯片标识信息；判断所述端口状态是否符合预定要求；若结果为是则触发该ARP请求报文的后续处理；在收到来自目标终端的携带有MAC信息的应答报文后，将其中的目标终端MAC信息添加或者更新到ARP表项中。第四方面，本专利技术实施例提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，并且，该计算机程序被处理器执行时能够实现如前面第三方面所述的方法。采用本专利技术实施例的技术方案后，能够有针对性地解决冗余网络存在的相关问题，尤其是进一步保障和提升双芯片网络交换模块的冗余性能，避免ARP请求报文被不正常丢弃，使得该双芯片网络交换模块切换为VRRP组的Master后，能够学习到原Master上的ARP表项，进而能够保障通信连接，这样总体上提升了冗余网络的鲁棒性。
附图说明
图1示出了一种典型冗余网络的拓扑示意图；图2为本专利技术实施例提供的一种网络交换模块的框架示意图；图3为本专利技术实施例提供的一种结合实际场景的冗余网络的拓扑示意图；图4为本专利技术实施例提供的一种用于网络交换模块收包处理的流程示意图；图5为专利技术实施例提供的一种结合实际场景的用于双芯片网络交换模块的ARP表项学习方法的流程示意图；
具体实施方式
为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清晰，下面将结合附图清楚和完整地描述本专利技术实施例中的技术方案，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而非全部。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在未付出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。以下结合附图和实际场景综合说明本专利技术实施例的专利技术逻辑起点(发现问题)、核心构思(解决思路)以及具体实施方式(具体路径)。为了更好说明本专利技术的专利技术逻辑起点、核心构思以及本申请专利技术人所作的创新性努力，下面首先结合图3所示的实际场景将视角切换回至
技术介绍
中所述问题的分析和解决上。在该实际场景中，网络交换模块1和网络交换模块2之间通过汇聚链路连接，即通过1/45trunk口内部直连；网络交换模块1和网络交换模块2形成的VRRP组的虚拟网关IP(Internet Protocol)地址为192.168.3.253。具体地，在故障(网络交换模块1出现供电问题)发生后，VRRP组的主网络交换模块(即Master)由网络交换模块1切换为网络交换模块2，现场做了多种测试和排查发现，终端(中心机或显控终端)ping不通虚拟网关192.168.3.253，网络交换模块2也ping不通虚拟网关192.168.3.253，终端(中心机或显控终端)也ping不通终端(指控系统)。众所周知，ping(Packet Internet Groper，因特网包探索器)是用于快速测试网
络连通性的程序，简单方便，但ping的实际过程复杂、步骤较多，ping不通可能是软件层面的协议栈有问题，或者网卡驱动或者硬件驱动出现问题，或者终端到网络交换模块间的网络故障，等等。逐步分析后，通过镜像抓包发现终端(中心机或显控终端)的ARP请求报文询问过虚拟网关192.168.3.253，但虚拟网关192.168.3.253未作出应答。需要说明的是，ARP(Address Resolution Protocol)即地址解析协议，能够实现通过目标IP地址得知其物理地址MAC(Media Access Control Address)；在网络访问层中，同一局域网的一台设备要和另一台设备进行通讯，需要通过MAC地址进行定位，然后才能进行数据包的发送，在网络层和传输层中，设备之间是通过IP地址对目标设备进行定位的，而没有MAC地址。因此发送之前需要根据IP地址获取MAC地址，然后才能将数据包发送到正确的目标设备，而这个获取过程是通过ARP协议完成。根据上述各种情况进行分析研究后判断，故障发生时，VRRP运行在交换模块1上，终端(中心机或显控终端)ping不通虚拟网关主要是因为交换模块2未学到1上的虚拟网关ARP表项，这个在查看网络交换模本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种网络交换模块，包括第一芯片、第二芯片、与第一芯片对应的第一组物理端口、与第二芯片对应的第二组物理端口、端口信息获取单元，其特征在于，所述网络交换模块还包括标识单元，所述标识单元用于为所述第一组物理端口设定第一芯片标识和为所述第二组物理端口设定第二芯片标识，所述第一芯片标识和所述第二芯片标识存储于所述端口信息获取单元所查询的端口信息表中。2.如权利要求1所述的网络交换模块，其特征在于，所述端口信息表包括至少一条端口信息记录，每条端口信息包括端口名称、端口状态、物理端口号和芯片标识，所述芯片标识为所述第一芯片标识和所述第二芯片标识中的相应一种。3.如权利要求2所述的网络交换模块，其特征在于，还包括收包处理单元，用于在收到来自发起终端的ARP请求报文后根据端口信息获取单元所查询的端口信息表判断收到该ARP请求报文的物理端口的端口状态是否为转发状态，并在判断结果为是时触发该ARP请求报文后续处理以及在判断结果为否时丢弃该ARP请求报文。4.如权利要求1至3任一项所述的网络交换模块，其特征在于，还包括ARP表项维护单元，用于在收到目标终端的ARP请求应答报文后，将ARP请求应答报文中携带的目标终端的MAC地址信息添加或者更新到ARP表项中；和/或在判断收到所述ARP请求报文的物理端口的端口状态为转发状态后将所述ARP请求报文携带的发起终端的MAC信息添加或更新到ARP表项中。5.一种冗余网络，包括第一网络交换模块和第二网络交换模块，第一网络交换模块和第二网络交换模块组成VRRP组，其特征在于，所述第一网络交换模块和所述第二网络交换模块中的至少一者为权利要求1至4任一项所述的网络交换模块。6.如权利要求5所述的冗余网络，其特征在于，所述冗余网络还包括至少一个第一终端和至少一个第二终端，各所述第一终端和各所述第二终端均具有两个网卡并分别通过各自的两个网卡与所述第一网络交换模块和所述第二网络交换模...

【专利技术属性】
技术研发人员：苏瀚，
申请(专利权)人：北京东土军悦科技有限公司，
类型：发明
国别省市：