交换机管理IP地址的配置方法
技术领域
本发明涉及交换机管理IP地址的配置方法。
背景技术
常见的交换机是一种网络设备，可以实现数据的交换和传输，用来相互通信，通常有几个到几十个端口不等，可以同时连接很多个电脑，多用来扩展路由器的端口或者组建局域网。我们经常说到的以太网交换机实际是一个基于网桥技术的多端口第二层网络设备，它为数据帧从一个端口到另一个任意端口的转发提供了低时延、低开销的通路。
按照OSI参考模型一般情况下可以把交换机分为二层交换机、三层交换机。二层交换机工作于OSI模型的第二层(数据链路层)，故而称为二层交换机。三层交换机就是具有部分路由器功能的交换机，三层交换机的最重要目的就是加快大型局域网内部的数据交换，所具有的路由功能也是为这目的服务的，能够做到一次路由，多次转发。
不管是二层交换机还是三层交换机，它们都有很多功能特性，比如：VLAN、STP、端口聚合、路由转发等。一般情况下，这些功能都是可以通过串口、WEB页面、TELNET方式进行配置。但是在很多情况下，一些厂家生产的交换机必须配套特制的串口线才能连接，然而用户没有这种特制的串口线，或者不清楚交换机的串口波特率，这种情况下只能使用WEB页面或者TELNET客户端配置交换机。如果用户通过WEB或者TELNET的方式配置交换机就得知道交换机的管理IP地址。然而有时候用户会忘记交换机的默认管理IP地址，或者修改了交换机的默认管理IP地址后没有记住，导致用户束手无策，无法配置交换机的功能特性，很大程度影响了用户的体验。
发明内容
本发明的目的在于提供一种无法使用串口配置，并且不知道交换机当前的管理IP地址时，交换机管理IP地址的配置方法。
本发明的目的采用如下技术方案实现：
交换机管理IP地址的配置方法，包括如下步骤：
交换机接收用户端发送的ARP报文，所述ARP报文记载了私有数据类型标识和临时管理IP地址；
交换机CPU应用程序解析所述ARP报文，当所述ARP报文记载的私有数据类型标识为预设数据类型时，交换机CPU应用程序对所述ARP报文记载的临时管理IP地址进行解析；
交换机CPU应用程序判断所述ARP报文记载的临时管理IP地址与当前系统的管理IP地址是否相同；
当所述ARP报文记载的临时管理IP地址与当前系统的管理IP地址不同时，交换机CPU应用程序调用ifconfig命令在交换机CPU的管理接口上添加该临时管理IP地址。
进一步的，所述ARP报文为Gratuitous ARP报文。
进一步的，私有数据类型标识和临时管理IP地址记载于所述ARP报文的填充字段中。
进一步的，所述填充字段的前6个字节分为两段：前面两个字节为私有数据类型标识；紧跟后面的四个字节为临时管理IP地址。
进一步的，所述临时管理IP地址为与用户网卡同一网段的IP地址。
本发明主要解决用户在想要配置交换机的情况下，无法使用串口配置，并且不知道交换机当前的管理IP地址时，使用ARP报文给交换机配置一个临时的管理IP地址，然后用户使用临时管理IP地址访问交换机的WEB页面，或者通过TELNET和命令行对交换机完成功能特性的配置。
附图说明
图1为本发明交换机管理IP地址的配置方法的流程示意图。
图2为ARP报文的头部结构。
具体实施方式
在对本申请的实施方案进行介绍之前，首先对相关名词进行简单介绍，以便于对本申请的实施方案的理解：
交换机管理IP地址：是指交换机用于被日常维护管理所用的IP地址，用户可以通过该IP地址访问交换机的WEB页面或者TELNET服务。一般情况下交换机的管理IP地址配置在VLAN1接口。
ARP：地址解析协议，即ARP(Address Resolution Protocol)，是根据IP地址获取物理地址的一个TCP/IP协议。主机发送信息时将包含目标IP地址的ARP请求广播到局域网络上的所有主机，并接收返回消息，以此确定目标的物理地址；收到返回消息后将该IP地址和物理地址存入本机ARP缓存中并保留一定时间，下次请求时直接查询ARP缓存以节约资源。
Gratuitous ARP：免费ARP，Gratuitous ARP不同于一般的ARP请求，它并非期待得到IP对应的MAC地址，而是当主机启动的时候，将发送一个Gratuitous ARP请求，即请求自己的IP地址的MAC地址。主要作用是向整个广播域宣告自己IP地址所对应的MAC地址。
本发明交换机管理IP地址的配置方法的完整流程如下(如图1所示)：
在用户的PC端使用发包工具发送一个特定的免费ARP报文到交换机，交换机接收到该报文，通过对这个免费ARP报文做解析，判断这个免费ARP报文是否是用于配置管理IP地址的报文(通过预先在ARP报文中设置的字段确认是否为配置管理IP地址的ARP报文)，如果该报文没有记载私有数据类型标识，则按照普通的免费ARP报文处理；如果该报文记载有私有数据类型标识，交换机CPU就解析报文中记载的临时管理IP地址。当成功解析出用户想要添加的临时管理IP地址后，判断和当前的管理IP地址是否相同，如果相同则不用操作，如果不同则调用ifconfig命令在交换机CPU的管理接口上添加该临时管理IP地址(用户发送的特定免费ARP报文中携带的管理IP地址)。然后用户就可以通过临时的管理IP地址访问交换机的WEB页面和TELNET，从而完成对交换机的配置工作。
具体实现过程举例如下：
本发明采用网络中结构相对简单、收发频率较小的免费ARP报文作为私有数据收发的载体。利用免费ARP报文的填充字段传输私有数据类型以及预想配置的临时管理IP地址。
使用交换机的用户在自己的PC上使用可以自己组包的发包工具，组成一个免费ARP报文。ARP报文格式如下：
ARP报文真正传输的数据字节数并不多，主要包括标准的以太网帧头6+6+2＝14个字节，再加上ARP的头部28个字节(结构如图2所示)，一共是42个字节。但是以太网最小传输单元是64字节，如果发送的报文不足64字节，网卡会自动填充到64字节。所以可以在免费ARP报文的填充字段中指定私有的传输内容，把填充字节数的前6个字节分为两段：前面两个字节指定0xA18C代表用户配置临时管理IP地址的免费ARP报文；紧跟后面的四个字节代表用户预想配置的临时管理IP地址。
上面的免费ARP报文和普通的免费ARP报文唯一的区别在于下划线标记的六个字节。前面两个字节0xa18c用于标识这个免费ARP报文是用于交换机添加一个临时管理IP地址的免费ARP报文，后面的四个字节0xc00xa80x010x01(点分十进制格式：192.168.1.1)代表用户想要添加的临时管理IP地址。
临时管理IP地址由用户随意指定，一般可以指定和用户网卡同一网段的IP地址(子网掩码为24位)就可以访问。
用户使用上面组建的特定免费报文通过和交换机相连接的网卡发送到目标交换机。当目标交换机收到该报文是免费ARP报文，交换机CPU应用程序对该报文进行解析，解析出第42字节和第43字节为0xa1、0x8c，则认为该报文是用户用于添加临时管理IP地址的免费ARP报文，然后解析出后面紧跟的四个字节，作为临时的管理IP地址。反之，如果免费ARP报文的第42字节和第43字节不等于0xa1、0x8c，则认为是普通的免费ARP，走正常的免费ARP处理流程即可。
当成功解析出用户想要添加的临时管理IP地址后，判断和当前的管理IP地址是否相同，如果相同则不用操作，如果不同则使用ifconfig命令(ifconfig eth0.1:8192.168.1.1netmask 255.255.255.0)在管理接口添加一个临时的管理IP地址。这样用户就可以通过临时管理IP地址：192.168.1.1访问交换机的WEB和TELNET，从而实现对目标交换机的配置工作。
本发明针对有些不方便使用串口线，或者串口损坏的交换机，用户只能使用管理IP地址通过WEB页面或者TELNET客户端配置交换机，但是用户不知道交换机的管理IP地址(用户修改了交换机的管理IP地址后忘记了当前的管理IP地址)，那么用户可以通过本专利发明的方法，给交换机添加一个临时的管理IP地址用于管理配置。
