YASKAWA JARCR-XCT01

YASKAWA JARCR-XCT01 以太網(wǎng)以其簡(jiǎn)單靈活、成熟穩(wěn)定的特性成為許多分布式系統(tǒng)［-］內(nèi)部通信的方式。在這些系統(tǒng)內(nèi)部采用的以太網(wǎng)結(jié)構(gòu)中，如何合理利用與配置地址信息（包括MAC地址和IP地址）成為提高系統(tǒng)可用性與靈活性的關(guān)鍵。

在OSI七層網(wǎng)絡(luò)協(xié)議參考模型中，第2層為數(shù)據(jù)鏈路層。MAC地址位于此層，它由網(wǎng)絡(luò)設(shè)備制造商生產(chǎn)時(shí)寫在硬件內(nèi)部。MAC地址一般采用6字節(jié)48位，前24位是生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的廠商向IEEE申請(qǐng)的廠商地址，后24位由廠商自行分配。這樣的分配使得世界上任意一個(gè)擁有48位MAC地址的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備都有唯一的標(biāo)識(shí)。

在TCP／IP網(wǎng)絡(luò)中，每個(gè)主機(jī)都有唯一的地址。IP協(xié)議要求在每次與TCP／IP網(wǎng)絡(luò)建立連接時(shí)，每臺(tái)主機(jī)都必須為這個(gè)連接分配一個(gè)唯一地址（IPV4為32位，IPV6為128位）。這個(gè)分配給各主機(jī)的地址就稱為IP地址。它分為互連網(wǎng)上的公共IP地址和局域網(wǎng)上的內(nèi)部IP地址兩種。

分布式系統(tǒng)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)對(duì)用戶是完全透明的，其內(nèi)部一般采用嵌入式結(jié)構(gòu)。嵌入式結(jié)構(gòu)中的地址信息一般都固化在只讀存儲(chǔ)器ROM中，當(dāng)系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)自動(dòng)加載這些信息。這種地址配置模式比較通用，適合于一般的分布式系統(tǒng)；但對(duì)于某些復(fù)雜的分布式系統(tǒng)，這種模式可能帶來(lái)一些問(wèn)題，如增加生產(chǎn)成本、生產(chǎn)周期較長(zhǎng)、調(diào)試過(guò)程復(fù)雜、工作效率低以及地址資源利用率低等。本文結(jié)合實(shí)際項(xiàng)目，提出分布式系統(tǒng)內(nèi)部以太網(wǎng)中MAC地址和IP地址的動(dòng)態(tài)配置方法，從根本上解決了傳統(tǒng)配置方法所帶來(lái)的問(wèn)題。下面介紹MAC地址和IP地址的動(dòng)態(tài)配置方法。

2 項(xiàng)目背景

國(guó)家數(shù)字交換系統(tǒng)工程技術(shù)研究中心（NDSC）承擔(dān)了國(guó)家863項(xiàng)目高性能IPv6核心路由器的研發(fā)工作。該核心路由器采用分布式系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，由線卡、轉(zhuǎn)發(fā)、交換、主控等模塊組成。其中線卡、轉(zhuǎn)發(fā)、交換模塊統(tǒng)稱為單板模塊。這些單板模塊利用自己的嵌入式處理機(jī)板的以太網(wǎng)網(wǎng)口單元，通過(guò)以太網(wǎng)和主控模塊相連。各處理機(jī)板用VxWorks嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)，可單獨(dú)處理各單板模塊的實(shí)時(shí)任務(wù)。主控模塊用Linux操作系統(tǒng)，有良好的人機(jī)對(duì)話窗口，可通過(guò)以太網(wǎng)和各單板模塊取得聯(lián)系，其結(jié)構(gòu)如圖l所示。

由于分布式系統(tǒng)中的各單板模塊需要通過(guò)內(nèi)部以太網(wǎng)和主控模塊進(jìn)行通信，因此必須給各單板模塊上的嵌入式處理機(jī)板的網(wǎng)口單元分配相應(yīng)的MAC地址和IP地址。這些地址信息一般固化在ROM當(dāng)中，系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)自動(dòng)讀取。

這里需要指出的是，下面討論的MAC地址和IP地址配置與傳統(tǒng)意義上的地址分配出發(fā)點(diǎn)是不同的。傳統(tǒng)意義上的IP地址分配是指通過(guò)DHCP協(xié)議（動(dòng)態(tài)主機(jī)配置協(xié)議）將與互聯(lián)網(wǎng)相連的計(jì)算機(jī)（可以是通過(guò)服務(wù)器與互聯(lián)網(wǎng)相連的局域網(wǎng)中的計(jì)算機(jī)）分配一個(gè)互聯(lián)網(wǎng)上的公共IP地址，使之在互連網(wǎng)上能唯一識(shí)自己。這里討論的分布式系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中的內(nèi)部以太網(wǎng)和外部網(wǎng)絡(luò)是相隔離的，不需要將互聯(lián)網(wǎng)上的公共IP地址分配給各單板模塊上的嵌入式處理機(jī)板的網(wǎng)口單元。各網(wǎng)口單元只需要在局域網(wǎng)內(nèi)部唯一識(shí)自己，只對(duì)應(yīng)一個(gè)局域網(wǎng)內(nèi)部IP地址；而MAC地址對(duì)于每個(gè)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備都是唯一的。下面討論的配置方式是指如何將局域網(wǎng)內(nèi)部的IP地址和MAC地址配置給每個(gè)網(wǎng)口單元。

YASKAWA JARCR-XCT01 IC697ACC732     IC697ACC735     IC697ACC744
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