CN1315299C - 一种节省地址资源的网络设备及地址规划方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种节省地址资源的网络设备，包括：以太接口模块，包括有对外以太接口和对内以太接口，还包括配置管理模块、报文转发模块、静态直连路由模块、地址解析协议应答模块；所述配置管理模块连接所述静态直连路由模块和所述ARP应答模块，所述静态直连路由模块和所述ARP应答模块通过所述报文转发模块连接所述以太接口模块，所述以太接口模块的对外以太接口连接公网设备，对内以太网和所述互联设备对接。还提供了一种节省地址资源的网络设备及地址规划方法。本发明避免了配置接口地址引起的地址浪费，也避免了主机路由的实时添加对系统性能的影响，不需要增加额外的硬件成本，对软件成本增加也不大，最重要的是不影响路由设备的转发性能。

Description

一种节省地址资源的网络设备及地址规划方法

技术领域

本发明涉及路由器、路由交换机等网络设备的接口地址规划方法，特别是涉及一种节省IPV4地址资源的网络设备及地址规划方法。

背景技术

现有技术中对路由设备进行网络地址规划的时候，主要采用子网划分的方法，针对每个接口配置接口地址来划分子网。有些路由设备组网的时候，可以将多个以太接口捆绑为一个虚接口，在这个虚接口上配置接口地址，实现了多个以太接口公用一个IPV4(网际协议版本4)接口地址。另外，目前还可以通过NAT(网络地址转换器)，来解决IPV4地址紧缺问题，接入用户使用私网地址，完全不用考虑接入用户的IPV4地址紧缺问题。一般的路由设备中，对于点到点的接口类型，比如PPP(点对点协议)接口，为了节省地址，将PPP接口配置为无编号接口，引用其它接口的接口地址，达到节省IPV4地址的目的。另外，通过专利检索，发现公开号为CN 1457187A的中国专利“多个虚拟局域网公用一个网际协议子网网段时的通讯方法”发明中，也提到了一种地址规划方法，提出多个虚拟局域网公用一个IP子网网段，多个VLAN(虚拟局域网)只需配置一个IP地址，节省了IP地址资源，也简化了网络配置，同时给出了多个用户之间的相互访问方法。

现有的通过在接口上配置接口地址进行子网划分的方法，即使只需要给用户分配一个地址，也必须划分一个子网，每划分一个子网，路由设备需要消耗一个接口地址、子网广播地址和直连网段地址，也就是说，消耗了4个IPV4地址，分配给用户使用的只有一个。而通过NAT的方法，需要系统支持NAT软件功能，而且NAT转换的时候，NAT并能不能支持所有的网络应用，而且路由设备配置NAT功能需要浪费系统资源，同时影响路由设备的转发性能。现有的通过接口捆绑的方法，必须创建新的虚接口，而且，路由设备一般不支持基于MAC(媒体访问控制)的报文交换功能，所以只能用于链路备份，虚链路中的多个以太接口只能和一个设备的多个以太接口互联，对接的设备也必须将相应的以太接口捆绑起来，并不能分别和多个设备的以太接口相连。现有的针对点到点接口引用其它接口地址的功能，主要针对点到点接口，对于以太接口，由于需要封装ARP(地址解析协议)等，所以直接在以太接口下引用其它接口地址，无法实现多个以太接口公用一个接口地址和其它设备互联。公开号为1457187A的中国专利中提到了多个VLAN公用一个子网网段，多个VLAN配置一个IP地址，对于有MAC(介质访问控制，Media Access Control)。交换功能的交换机来说，的确是可行的，对于和不同VLAN互联的设备，进行报文转发的时候，虽然属于同一个子网路由中的VLAN有多个，可以直接根据ARP表项中的MAC自动交换到相应的设备，但是对于路由器来说，只能根据路由来转发，对于一个路由条目来说，物理出接口如果有多个的话，是无法区分到底将报文从哪一个接口发送出去，即使采用主机路由绑定MAC的方法，也会额外增加主机路由创建、MAC关联等软件操作，也会额外增加软件成本，影响路由设备的性能。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种节省地址资源的网络设备及地址规划方法，解决IPV4地址紧缺而现有技术不能有效利用IPV4地址的问题。

为达到上述目的，本发明提供了一种节省地址资源的网络设备，其特点在于，包括：以太接口模块，包括有对外以太接口和对内以太接口；配置管理模块，用于提供人机界面，配置对内以太接口引用对外以太接口的接口地址，以及配置指向对内以太接口的静态路由；报文转发模块，用于对内以太接口报文的接收和发送，进行路由转发表查找，并在报文转发时根据路由转发表信息得到下一跳地址，使用下一跳地址查ARP表封装以太帧；静态直连路由模块，用于将指向对内以太接口的静态直连路由构造为所述报文转发模块必须的路由转发表；地址解析协议ARP应答模块，用于在接收到ARP请求报文后，从报文中获取请求的目的协议地址和从入接口获取接口链信息，判断报文的目的地址是否和接口引用地址一致，若一致则用本对内以太接口的MAC构建ARP应答报文，使对内以太接口通过引用的接口地址响应与所述网络设备连接的互联设备的ARP请求，将所述互联设备的介质访问控制信息构造为所述报文转发模块封装以太帧需要的ARP表；所述配置管理模块连接所述静态直连路由模块和所述ARP应答模块，所述静态直连路由模块和所述ARP应答模块连接所述报文转发模块，所述报文转发模块连接所述以太接口模块，所述以太接口模块的对外以太接口连接公网设备，对内以太网和所述互联设备对接；

所述网络设备配置一个公用对外以太接口的IPV4地址，对内以太接口引用该公用对外以太接口的IPV4地址。

上述的网络设备，其特点在于，所述对内以太接口配置有响应ARP请求的网关地址，用于响应所述互联设备的ARP请求。

上述的网络设备，其特点在于，所述静态直连路由模块支持基于路由的ARP代理，从而实现配置相同网段地址的多个所述互联设备之间的互通。

上述的网络设备，其特点在于，所述对内以太接口设置有以太子接口，并且所述网络设备配置有指向对内以太子接口的直连静态路由，所述对内以太子接口引用对外以太接口的接口地址，从而与所述对内以太子接口相连的不同虚拟局域网接入的设备能配置相同网段的地址并能够通过所述对外以太接口连接所述公网设备和互联设备。

上述的网络设备，其特点在于，所述多个对内以太接口捆绑为一个虚接口，在所述虚接口上配置接口地址，实现了多个对内以太接口公用一个网际协议版本4的IPV4接口地址，并且和多个支持以太接口捆绑的设备对接，从而使所述多个支持以太接口捆绑的设备配置有同网段的地址并且通过所述网络设备连接公网设备和互联设备。

上述的网络设备，其特点在于，所述对外以太接口为任意一种能够配置接口地址的接口，所述能够配置接口地址的接口包括有以太接口、pos口或E1口。

为了更好的实现本发明的目的，本发明还提供了一种节省地址资源的网络地址规划方法，其特点在于，包括如下步骤：

步骤一、在网络设备的对外以太接口下配置一个公用的IPV4接口地址；

步骤二、在网络设备的对内以太接口下通过配置命令，引用所述对外以太接口的接口地址，做为所述对内以太接口响应ARP请求的网关地址；

步骤三、按照网络的子网划分，配置指向各对内以太接口的直连静态路由；

步骤四、配置通过对内以太网接口与所述网络设备相连的互联设备的地址和网关地址；

步骤五、所述对内以太接口根据引用的接口地址，响应所述互联设备的ARP请求：

步骤六、所述互联设备之间通过基于路由的报文转发功能，实现互通。

上述的方法，其特点在于，还包括步骤七，所述对内以太接口处理互联设备的ARP请求，根据路由查找来确定是否进行ARP代理，实现和不同对内以太接口连接的互联设备之间的互通。

上述的方法，其特点在于，所述步骤二进一步包括：

步骤701，在网络设备的配置界面上配置对内以太接口来引用对外以太接口的接口地址；

步骤702，判断对内以太接口是否已经配置接口地址，是则执行步骤703，否则执行步骤704；

步骤703，给用户返回错误信息“接口已经配置了接口地址，不能引用其它接口地址”，并转到步骤711；

步骤704，判断对外以太接口是否有接口地址，是则执行步骤706，否则执行步骤705；

步骤705，给用户返回错误信息“被引用的接口没有配置接口地址”，并转到步骤711；

步骤706，判断对内以太接口是否引用过接口地址，是则执行步骤707，否则执行步骤709；

步骤707，判断对内以太接口前后两次引用的接口地址是否一致，是则执行步骤710，否则执行步骤708；

步骤708，通知网络设备的ARP模块撤销当前引用的接口地址的相关ARP表项；

步骤709，保存引用的接口地址，同时增加地址引用标记；，

步骤710，给用户返回配置成功消息；

步骤711，命令配置结束。

上述的方法，其特点在于，所述步骤二中，还包括所述对内以太接口直接配置响应ARP请求的网关地址的步骤。

上述的方法，其特点在于，所述对内以太接口设置为由多个以太接口组成的以太虚接口或者以太实接口下划分的以太子接口，并且还包括通过在所述以太子接口或者虚接口下配置相同的、响应ARP请求的虚拟网关地址，实现多个以太接口引用同一个接口地址的功能。

本发明的技术效果在于：

与现有通过配置接口地址进行子网划分相比，通过配置静态路由进行IPV4地址规划方案，可以将本来分配给路由设备接口使用的接口地址和浪费的地址都分配给互联设备使用，而且通过配置静态路由将子网划分，不同的以太接口属于不同的路由条目的出接口，这样，对于路由设备进行报文转发的时候，根据最长匹配的路由查找，就直接查到和设备互联的以太出接口，从而避免了配置接口地址引起的地址浪费，而且采用这种办法，也避免了主机路由的实时添加对系统性能的影响，不需要增加额外的硬件成本，对软件成本增加也不大，最重要的是不影响路由设备的转发性能。

另外，本发明的静态路由划分子网很灵活，可以将一个子网分配给用户使用，也可以通过32位的静态路由，将一个IPV4地址分配给用户使用。

再有，由于所有的和本设备互联的用户配置相同的网关地址，也减轻了网络配置维护，指导用户解决配置问题的时候更容易。

最后，利用现有的ARP代理技术，即使物理上隔离的互联设备配置了同网段地址，也可以通过本网络设备的基于路由的报文转发功能实现互通。

下面结合附图进一步详细说明本发明的具体实施例。

附图说明

图1是本发明通过配置静态路由进行网络规划的设备组成示意图：

图2是本发明网络设备的模块组成图；

图3是本发明地址规划方法的步骤流程图；

图4是本发明的配置管理模块配置接口引用其它接口地址的处理流程图；

图5是本发明的ARP应答模块处理ARP请求报文的处理流程图；

图6是本网络设备比较典型的组网互联示意图。

具体实施方式

本发明提出的通过配置静态路由节省IPV4地址的网络规划方法，需要进行地址规划的设备，这里就以路由器为例。路由器上至少有一个以太接口，路由器通过以太接口和其他设备互联，一般的组网如图1所示，本实施例有以太接口111、112、113、114四个以太接口，本地址规划路由器110通过以太接口111和上行路由器120互联，也通过以太接口112、113、114和下面的设备互联，可以直接连接设备133、134，也可以通过二层设备130与设备131、132互联。

为了确保图1中设备131、设备132、设备133和设备134配置同网段地址，配置相同的网关地址，可以和公网设备140互联互通，而且设备直接访问不冲突，本地址规划路由器必须有以太接口地址引用和静态直连路由功能，具体模块如图2所示，其为本发明网络设备的模块组成图，包括：配置管理模块201、ARP应答模块202、静态直连路由模块203、报文转发模块204和以太接口模块205。本地址规划路由器必须支持以太接口，有根据报文目的地址进行路由查找的功能，在转发报文的时候，先进行路由查找流程，然后再根据路由查找的结果，查找ARP表，得到转发报文下一跳设备的MAC地址，进行二层以太帧封装的流程，本地址规划路由器有支持以太接口引用其他接口地址的功能，本地址规划路由器的接口能够响应对接设备获取本接口引用地址的ARP请求，本地址规划路由器有配置出接口为以太接口的静态路由功能功能。本地址规划路由器通过以太网和本网络设备互联。

本发明的地址规划方法的具体的实现步骤如图3所示，包括有：

步骤301、在网络设备的与公网相连的对外以太接口下配置IPV4接口地址；

步骤302、在网络设备的对内以太接口下通过配置命令，引用所述对外以太接口的接口地址，做为所述对内以太接口响应ARP请求的网关地址；

步骤303、按照网络的子网划分，配置指向各以太接口的直连静态路由；

步骤304、配置通过对内以太网与所述网络设备相连的互联设备的地址和网关地址；

步骤305、所述对内以太接口根据引用的接口地址，响应所述互联设备的ARP请求；

步骤306、所述互联设备之间通过基于路由的报文转发功能，实现互通。

下面结合图1所示的设备组成为例描述本发明的地址规划方法。分给本地址规划路由器110的IPV4公网网段为202.119.6.8/29，上联设备120的网关地址为202.119.6.14。将202.119.6.9地址分配给本路由器使用。

首先在以太接口111下配置和上行网关互连的接口地址。

interface fei_1/1

ip address 202.119.6.9 255.255.255.248

配置和用户连接的以太接口112，

interface fei_1/2

ip address_share fei_1/1

配置和用户连接的以太接口113，

interface fei_1/3

ip address_share fei_1/1

也就是说fei_1/2、fei_1/3使用fei_1/1的接口地址，将fei_1/1的接口地址保存到fei_1/2和fei_1/3引用地址位置上，用于响应ARP请求，具体的接口地址引用的命令配置处理流程如图4所示，本发明的配置管理模块配置接口引用其它接口地址的处理流程包括：

步骤401，配置界面上配置接口1引用接口2的接口地址；

步骤402，判断接口1是否已经配置接口地址，是则执行步骤403，否则执行步骤404；

步骤403，给用户返回错误信息“接口已经配置了接口地址，不能引用其它接口地址”，并转到步骤411；

步骤404，判断接口2是否有接口地址，是则执行步骤406，否则执行步骤405；

步骤405，给用户返回错误信息“被引用的接口没有配置接口地址”，并转到步骤411；

步骤406，判断接口1是否引用过接口地址，是则执行步骤407，否则执行步骤409；

步骤407，判断接口1引用的接口地址是否一致，是则执行步骤410，否则执行步骤408；

步骤408，通知ARP模块撤销当前引用的接口地址相关的ARP表项；

步骤409，将接口2接口地址保存在接口1的引用地址结构中，同时在接口1上增加地址引用标记；，

步骤410，给用户返回配置成功消息；

步骤411命令配置结束。

然后在路由器上配置静态路由。

ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 202.119.6.14

ip route 202.119.6.8 255.255.255.252 fei_1/2

ip route 202.119.6.12 255.255.255.252 fei 1/3

这样在路由器上，公网地址相关的路由条目有：

0.0.0.0/0下一跳为202.119.6.14，出接口为fei_1/1的默认路由

202.119.6.8/29出接口为fei 1/1的直连路由

202.119.6.8/30出接口为fei_1/2的静态路由

202.119.6.8/32出接口为fei_1/1无效的网段路由

202.119.6.9/32出接口为fei_1/1接口地址路由

202.119.6.12/32出接口为fei_1/3的静态路由

202.119.6.15/32出接口为fei_1/1的网段广播路由

最后配置和以太接口112直连的设备131，配置接口地址202.119.6.10255.255.255.248，设备132配置接口地址202.119.6.11 255.255.255.248，设备133配置接口地址202.119.6.12 255.255.255.248，设备131、设备132和设备133配置的网关为202.119.6.9。

公网设备配置接口地址166.1.1.1/24，通过网络连接可以和上行路由器互通。

根据上面的配置和网络链接，下面详细介绍和地址规划路由互联的设备如何和公网设备互通。

当设备131访问IPV4地址为166.1.1.1的公网设备的时候，由于166.1.1.1不在设备131的直连网段中，直接将报文送给网关转发，首先发送ARP请求，获取网关地址202.119.6.9，接口fei_1/2收到该ARP请求报文时，发现目的地址为202.119.6.9，刚好是本接口引用的接口fei_1/1的接口地址，所以响应该ARP请求，将接口fei_1/2的MAC地址返回给设备131，同时保存202.119.6.10的ARP表项，地址规划路由器以太接口使用引用的地址响应ARP请求的处理流程如图5所示。本发明的ARP应答模块处理ARP请求报文的处理流程包括：

步骤501，ARP应答模块从报文转发模块接收到ARP请求报文；

步骤502，从报文中获取请求的目的协议地址；

步骤503，根据报文的入接口获取接口链信息；

步骤504，判断该接口是否配置了接口地址，是则执行步骤505，否则执行步骤506；

步骤505，判断报文的目的接口地址是否和接口地址一致，是则执行步骤512，否则执行步骤506；

步骤506，判断该接口是否引用了其它接口地址，是则执行步骤507，否则执行步骤508；

步骤507，判断报文的目的地址是否和接口引用地址一致，是则执行步骤512，否则执行步骤508；

步骤508，判断该接口是否支持ARP代理，是则执行步骤509，否则执行步骤513；

步骤509，根据报文中的目的地址查找路由表；

步骤510，判断路由是否存在，是则执行步骤511，否则执行步骤513；

步骤511，判断路由的出接口是否和报文入接口一致，是则执行步骤513，否则执行步骤512；

步骤512，用本以太接口的MAC构建ARP应答报文，发送给ARP请求设备；

步骤513，ARP请求报文处理结束。

之后，设备131学习到网关的MAC地址后，就直接将报文送给路由器处理，路由器通过路由查找，匹配到默认路由，将报文通过fei_1/1口，送给上连设备202.119.6.14转发。当公网设备回应报文的时候，首先由fei_1/1接口接收到，通过查找202.119.6.10的路由，根据最长匹配，匹配到出接口为fei_1/2的静态路由，直接查找202.119.6.10的ARP表项，封装MAC头后，从fei_1/2发送出来，则设备132就可以收到回应报文。设备132继续和公网设备通讯的时候，走的都是基于路由的报文转发流程。

当设备133访问公网设备的时候，同样将报文送给网关处理，首先发送目的IP地址为202.119.6.9的ARP请求，路由器fei_i/3接收到这个ARP请求报文时，发现202.119.6.9为fei_1/3引用的响应ARP的网关地址，直接将fei_1/3的MAC地址发送给设备133，这样设备133将所有发往公网设备的报文统统发送给路由器处理，路由器根据路由查找，将报文从fei_1/1发送出去。公网设备回IP报文的时候，路由设备的fei_1/1口上接收到这个报文，根据路由查找，发现根据目的地址为202.119.6.12的查到的路由条目，出接口为fei_1/3，这样直接将封装好的报文从以太接口113发送出去，则设备133就收到公网设备的回应报文了。

从上面描述可以看到，通过配置静态路由进行子网划分，虽然设备131和设备133配置了相同网段的地址，而且和路由器不同的以太接口对接，访问公网设备的时候，可以互不影响。

同样，如果是公网设备首先向设备131发起连接的时候，公网设备的报文首先由fei_1/1接口接收到，通过查找202.119.6.10的路由，根据最长匹配，匹配到出接口为fei_1/2的静态路由，直接查找202.119.6.10的ARP表项，这个时候，本地址规划路由器没有设备131的ARP表项，则本地址规划路由器构造一个请求设备131的ARP请求报文，由于已经匹配到202.119.6.10路由条目的出接口为fei_1/2，所以ARP请求报文中源协议地址填写接口fei_1/2引用的接口地址，将报文从fei_1/2发送出去。设备131接收到该ARP请求后，会发送ARP应答报文，本地址规划路由器从接口fei_1/2尚接收到该应答报文后，就可以创建ARP表项，则共网设备发往设备131的后续报文，通过查找路由后，就可以查找到ARP表项，就可以直接封装MAC，将报文从fei_1/2口发送给设备131。

当设备131访问设备132的时候，由于是同一个网段，所以直接发送ARP请求，由于设备131和设备132物理上互联，设备132和fei_1/2都能接收到该ARP请求报文，设备132肯定可以响应该ARP请求，fei_1/2收到该ARP报文后，发现不是本接口引用的接口fei_1/1的接口地址，然后根据202.119.6.11查找路由表，最长匹配到的出接口为fei_1/2，和该ARP报文的入接口一致，说明没有必要进行ARP代理，不会给设备131应答ARP请求。111和设备132互通不受干扰。

当设备131访问设备133的时候，由于都处于同一个网段，所以设备131也直接发送ARP请求，设备132和路由器fei_1/2同时收到该ARP请求，设备132不会响应该ARP请求。路由器fei_1/2收到该ARP请求后，首先判断不是本接口上的接口地址，也不是本接口引用的接口地址，最后再根据202.119.6.12查找路由，发现出接口为fei_1/3，说明设备131和设备133物理上是隔离的，需要进行ARP代理，将fei_1/2的接口MAC作为设备133的MAC应答该ARP请求报文，设备131收到该ARP应答报文后，将所有发往设备133的报文，都发送到路由器接口fei_1/2处理，路由器根据路由查找，直接将报文从fei_1/3转发出去。如果路由器没有设备133的ARP表项，则本路由器会主动从fei_1/3接口上发送一个请求设备133地址的ARP请求，带的源IP地址为fei_1/3引用的fei_1/1的接口地址202.119.6.9，设备133收到该ARP请求后，会应答一个ARP报文给fei_1/3，路由器学习到设备133的ARP表项后，设备131发往设备133的IP报文就可以到达设备133。当设备133给设备131回报文的时候，同样也需要请求设备131的MAC地址，fei_1/3收到该ARP请求报文后，按照同样的处理流程，将fei_1/3接口的MAC作为设备131的MAC返回给设备133，这样，路由器通过ARP响应模块的ARP代理功能，实现设备之间的互通。

通过上面的描述可以看到，分配给本路由器的公网网段地址202.119.6.8/29，本路由器一共有3个以太接口共同使用了一个地址202.119.6.9/29，如果按照子网划分的方法，只能划分为两个网段，在fei_1/1上配置接口地址202.119.6.13/30，这样才能和网关202.119.6.14互通。要想和设备131互通，必须在fei_1/3上配置接口地址202.119.6.9/30，才能给设备131分配接口地址202.119.6.10/30。设备132和设备133是无法分配到公网地址的，只能通过NAT来实现接入。而如果采用本发明中的地址规划方案，不但设备132和设备133都可以分配到公网地址，而且还将剩余一个IPV4公网地址202.119.6.13分配给设备134使用。

只要在fei_1/4上配置：

interface fei_1/4

ip address_share fei_1/1，

同时配置静态路由

ip route 202.119.6.13 255.255.255.255 fei_1/4

在设备134上配置地址202.119.6.13/29，网关地址为202.119.6.13，就可以实现设备134使用公网地址接入英特网。

同时，通过上面的地址规划可以发现，设备131、设备132、设备133分配了相同网段的IPV4地址，而且网关地址还是相同的，这样方便路由器维护人员指导用户进行网络配置。

通过这样的规划，一旦设备需要的ARP表项获取到后，通过路由器转发的时候，走的就是最普通的报文转发流程，不会对路由器的转发性能有任何影响。如果通过NAT的话，设备也可以接入大网，但是路由器转发报文的时候，可能需要不停的创建NAT映射条目，转发过程中，还需要查找映射条目，增加了路由器系统的开销，也极大地影响了路由器的转发性能。

图6中，对图1的组网进行了扩充，和上行路由器设备可以通过各种连接方法，比如可以通过E1、POS等链路和上行互联，只要地址规划路由器101支持接口类型就可以了，比如通过POS口和上行路由器互联，地址规划路由器上创建pos_2/1口，在该接口下配置接口地址202.119.6.9/29，在和其他设备互联的以太接口上，配置命令ip address_share pos_1/1就可以了。以太接口对被引用接口的接口类型没有限制。对于以太接口160和交换机170互联的时候，为了支持设备131和设备132通过VLAN1和VLAN2接入，以太接口fei_1/1下必须创建子接口，

interface fei_1/1.1

encapulat dotlq VLAN1

ip address_share pos_2/1

interface fei_1/1.2

encapulat dotlq VLAN2

ip address_share pos_2/1

配置静态路由

ip route 202.119.6.10255.255.255.255 fei_1/1.1

ip route 202.119.6.11255.255.255.255 fei_1/1.2

同样可以实现以太子接口的组网时的IPV4地址节省。对于以太接口捆绑，如图6中地址规划路由器通过将接口113和接口114捆绑起来，和设备134互联，通过创建的以太捆绑的虚接口150下配置引用其它接口地址，和配置指向捆绑虚接口150的静态路由，同样实现接口捆绑组网时的IPV4地址节省。

上面主要以路由器为例，阐述了地址规法的实施方法以及具体的节省1PV4地址的效果。对于支持以太接口，有根据路由进行报文转发的网络设备，比如路由交换机等，都可以通过本发明中提出的方法，实现IPV4地址规划时节省地址。

因此，以上所述仅为本发明的较佳实施例，并非用来限定本发明的实施范围；凡是依本发明所作的等效变化与修改，都被本发明的专利范围所涵盖。

Claims (11)

1、一种节省地址资源的网络设备，其特征在于，包括：

以太接口模块，包括有对外以太接口和对内以太接口；

配置管理模块，用于提供人机界面，配置对内以太接口引用对外以太接口的接口地址，以及配置指向对内以太接口的静态路由；

报文转发模块，用于对内以太接口报文的接收和发送，进行路由转发表查找，并在报文转发时根据路由转发表信息得到下一跳地址，使用下一跳地址查ARP表封装以太帧；

静态直连路由模块，用于将指向对内以太接口的静态直连路由构造为所述报文转发模块必须的路由转发表；

地址解析协议ARP应答模块，用于在接收到ARP请求报文后，从报文中获取请求的目的协议地址和从入接口获取接口链信息，判断报文的目的地址是否和接口引用地址一致，若一致则用本对内以太接口的MAC构建ARP应答报文，使对内以太接口通过引用的接口地址响应与所述网络设备连接的互联设备的ARP请求，将所述互联设备的介质访问控制信息构造为所述报文转发模块封装以太帧需要的ARP表；

所述配置管理模块连接所述静态直连路由模块和所述ARP应答模块，所述静态直连路由模块和所述ARP应答模块连接所述报文转发模块，所述报文转发模块连接所述以太接口模块，所述以太接口模块的对外以太接口连接公网设备，对内以太网和所述互联设备对接；

所述网络设备配置一个公用对外以太接口的IPV4地址，对内以太接口引用该公用对外以太接口的IPV4地址。

2、根据权利要求1所述的网络设备，其特征在于，所述对内以太接口配置有响应ARP请求的网关地址，用于响应所述互联设备的ARP请求。

3、根据权利要求2所述的网络设备，其特征在于，所述静态直连路由模块支持基于路由的ARP代理，从而实现配置相同网段地址的多个所述互联设备之间的互通。

4、根据权利要求1、2或3所述的网络设备，其特征在于，所述对内以太接口设置有以太子接口，并且所述网络设备配置有指向对内以太子接口的直连静态路由，所述对内以太子接口引用对外以太接口的接口地址，从而与所述对内以太子接口相连的不同虚拟局域网接入的设备能配置相同网段的地址并能够通过所述对外以太接口连接所述公网设备和互联设备。

5、根据权利要求4所述的网络设备，其特征在于，所述多个对内以太接口捆绑为一个虚接口，在所述虚接口上配置接口地址，实现了多个对内以太接口公用一个网际协议版本4的IPV4接口地址，并且和多个支持以太接口捆绑的设备对接，从而使所述多个支持以太接口捆绑的设备配置有同网段的地址并且通过所述网络设备连接公网设备和互联设备。

6、根据权利要求5所述的网络设备，其特征在于，所述对外以太接口为任意一种能够配置接口地址的接口，所述能够配置接口地址的接口包括有以太接口、pos口或E1口。

7、一种节省地址资源的网络地址规划方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一、在网络设备的对外以太接口下配置一个公用的IPV4接口地址；

步骤二、在网络设备的对内以太接口下通过配置命令，引用所述对外以太接口的接口地址，做为所述对内以太接口响应ARP请求的网关地址；

步骤三、按照网络的子网划分，配置指向各对内以太接口的直连静态路由；

步骤四、配置通过对内以太网接口与所述网络设备相连的互联设备的地址和网关地址；

步骤五、所述对内以太接口根据引用的接口地址，响应所述互联设备的ARP请求；

步骤六、所述互联设备之间通过基于路由的报文转发功能，实现互通。

8、根据权利要求7所述的方法，其特征在于，还包括步骤七，所述对内以太接口处理互联设备的ARP请求，根据路由查找来确定是否进行ARP代理，实现和不同对内以太接口连接的互联设备之间的互通。

9、根据权利要求7或8所述的方法，其特征在于，所述步骤二进一步包括：

步骤701，在网络设备的配置界面上配置对内以太接口来引用对外以太接口的接口地址；

步骤702，判断对内以太接口是否已经配置接口地址，是则执行步骤703，否则执行步骤704；

步骤703，给用户返回错误信息“接口已经配置了接口地址，不能引用其它接口地址”，并转到步骤711；

步骤704，判断对外以太接口是否有接口地址，是则执行步骤706，否则执行步骤705；

步骤705，给用户返回错误信息“被引用的接口没有配置接口地址”，并转到步骤711；

步骤706，判断对内以太接口是否引用过接口地址，是则执行步骤707，否则执行步骤709；

步骤707，判断对内以太接口前后两次引用的接口地址是否一致，是则执行步骤710，否则执行步骤708；

步骤708，通知网络设备的ARP模块撤销当前引用的接口地址的相关ARP表项；

步骤709，保存引用的接口地址，同时增加地址引用标记；

步骤710，给用户返回配置成功消息；

步骤711，命令配置结束。

10、根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述步骤二中，还包括所述对内以太接口直接配置响应ARP请求的网关地址的步骤。

11、根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述对内以太接口设置为由多个以太接口组成的以太虚接口或者以太实接口下划分的以太子接口，并且还包括通过在所述以太子接口或者虚接口下配置相同的、响应ARP请求的虚拟网关地址，实现多个以太接口引用同一个接口地址的功能。

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