CN102984288A - 一种自动管理IPv6地址冲突的方法及系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种自动管理IPv6地址冲突的方法及系统，该方法包括BRAS在接收到终端的DAD报文后，查找本地记录，判断与该DAD报文中的本地路由前缀相同的前缀下是否有该DAD报文中的接口标识，如果有，则向终端发送重配置报文，如果没有，则记录该接口标识。本发明的方法及系统能够实现BRAS设备自动管理用户IPv6地址冲突的功能，增强用户体验。

Description

一种自动管理IPv6地址冲突的方法及系统
技术领域
本发明涉及通信领域，更具体地，涉及一种自动管理IPv6地址冲突的方法及系统。
背景技术
在宽带技术和宽带用户迅速成长的今日，V4地址空间的危机由来已久，这是导致互联网协议(Internet Protocol，简称为IP)技术版本升级的主要动力。中国下一代互联网示范工程(CNGI项目)是国家级的战略项目，该项目的主要目标是以互联网协议版本6(Internet Protocol Version6，简称为IPv6)为核心，搭建下一代互联网的试验平台。此项目标的启动标志了我国的IPv6进入了实质性发展阶段。各级运营商也正在加紧步伐部署V6网络，V6宽带接入网络已逐步进入试商用阶段。
IPv6基础协议的设计理念是希望V6网络能成为一个即插即用的接入网络，但是对于部分运营商而言，需要通过有状态形式(即动态地址分配)来管理地址，所以支持IPv6的动态主机配置协议(Dynamic Host ConfigurationProtocol for IPv6，简称为DHCPv6)应运而生，导致在现有IPv6远程宽带接入网络拓扑环境中，邻居发现协议(Neighbor Discovery Protocol，简称为NDP)协议中的无状态地址自动配置(Stateless Address Auto configuration，简称为SLAAC)功能与DHCPv6协议地址分配功能共存。
现今，流行的宽带远程接入服务器(Broadband Remote Access Server，简称为BRAS)路由器设备提供了典型的IPv6接入用户类型有：IPHOST(静态专线)用户、DCHPv6用户和SLAAC用户。对于链路方式的不同，DHCPv6用户与SLAAC用户可以分为以太链网链路用户和以太网上的点对点协议(Point-to-point Protocol Over Ethernet，简称为PPPoE)链路用户。
特别在IPv6组网中，多宿主主机变成日益重要的应用场景。一个主机除了一个有线的网络连接(例如以太网)，还可能有一个或者更多的无线连接，例如蓝牙和802.11协议。一个主机除了与物理链路连接，也可能与虚拟网络或者隧道网络连接。例如，一个主机除了直连到公共因特网，还可能连接到一个隧道私有共有网络。对于IPv6过渡场景很可能会增加一条隧道链路，例如，主机们可能与6to4隧道(RFC3056)或者一个配置隧道(RFC2893)网络相连接。
而对于BRAS路由器设备的实际应用中，经常使用的是NDP协议的SLAAC功能或者DHCPv6协议分配给用户分配前缀，而触发用户根据前缀生成地址。对于一个普遍的全局单播IPV6地址是由本地路由前缀、子网ID(IDentity，身份标识号码)和接口ID组成。这里本地路由前缀就是分给站点(多个子网或链路)的值；子网ID是在站点中一个链路的标识符。通常BRAS设备分配给用户的前缀即为本地路由前缀与子网ID的组合，其中子网ID可能没有，此时子网ID为零Bit。用户一般用自己支持的协议标准和规范(EUI-64原则)生成自身的接口ID。最终用户使用BRAS设备分配的前缀和自身生成的接口ID组成128位的全局IPv6地址。对于新用户生成的地址将会在本地链路范围内进行重复地址检测(Duplicate Address Detection，简称为DAD)，即在本地链路范围内组播DAD报文，等待是否有回复。当本地链路上已经有此地址在线时，则此地址将回复邻居通告(NeighborAdvertise，简称为NA)报文给后生成此地址的新用户，告知其此地址不能被使用，因为此地址已经在本地链路范围内有节点正在使用。此时发出DAD检测报文并收到邻居节点回复的NA报文的新用户则需要将自身生成的地址打上重复标记，等待人工重新手动配置。如果新用户进行了规定次数(注：DAD检测默认次数根据设备差异而各有不同，必须大于一次，一般检测三次，每次间隔时间为一秒)的DAD检测后，仍然没有收到本地链路范围内其他节点回复的NA报文，则证明此地址在本地链路范围内无冲突，即新用户可以正常使用此地址。在新用户根据BRAS设备分配的前缀而生成地址的这个过程中，新用户支持一个前缀一次生成多个地址也支持多次生成一个或者多个地址，同样支持手动配置一个或者多个地址。
当用户出现生成的IPV6地址在本地链路范围内进行DAD检测失败(即本地链路范围内有地址与新生成地址冲突)的情况，需要用户自己手动修改地址再进行DAD检测，极限情况时，用户可能需要多次修改地址，这样用户体验非常差。而对于BRAS设备来说，也不希望用户自己手动修改IPv6地址。更希望由BRAS设备来管理冲突形成后的地址分配。
针对以上现有技术中出现的问题，目前尚未提出有效的解决方案。
发明内容
为解决上述所述的技术缺陷，本发明提供一种自动管理IPv6地址冲突的方法及系统，BRAS在接收到终端的重复地址检测(DAD)报文后，如果判断与该DAD报文中的本地路由前缀相同的前缀下有该DAD报文中的接口标识，则向该终端发送BRAS本地未记录的接口标识，达到自动管理地址冲突的目的，增强用户体验。
为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：
一种自动管理互联网协议版本6(IPv6)地址冲突的方法，包括：
宽带远程接入服务器(BRAS)在接收到终端的重复地址检测(DAD)报文后，查找本地记录，判断与DAD报文中的本地路由前缀相同的前缀下是否有DAD报文中的接口标识，如果有，则向终端发送重配置报文，如果没有，则记录接口标识。
优选地，重配置报文中包括BRAS为终端重置的接口标识，重置的接口标识为BRAS本地未记录的接口标识。
优选地，重配置报文包括类型字段、长度字段和内容字段，其中类型字段用于标识本报文的类型，长度字段用于标识内容字段的长度，内容字段用于携带BRAS为终端重置的接口标识。
优选地，重配置报文包括路由器广告(RA)报文或者DHCPv6重配置报文。
一种自动管理互联网协议版本6(IPv6)地址冲突的系统，包括宽带远程接入服务器(BRAS)，BRAS包括：
接收装置，用于接收终端的重复地址检测(DAD)报文；
查找装置，用于查找本地记录中的本地路由前缀下的接口标识；
判断装置，用于判断与DAD报文中的本地路由前缀相同的前缀下是否有DAD报文中的接口标识；
发送装置，用于在判断与DAD报文中的本地路由前缀相同的前缀下有DAD报文中的接口标识时向终端发送重配置报文；
记录装置，用于记录接口标识；
优选地，重配置报文中包括BRAS为终端重置的接口标识，重置的接口标识为BRAS本地未记录的接口标识。
优选地，重配置报文包括类型字段、长度字段和内容字段，其中类型字段用于标识本报文的类型，长度字段用于标识内容字段的长度，内容字段用于携带BRAS为终端重置的接口标识。
优选地，重配置报文包括路由器广告(RA)报文或者DHCPv6重配置报文。
一种终端，包括：
报文发送装置，用于将终端的重复地址检测(DAD)报文发送到宽带远程接入服务器(BRAS)；
报文接收装置，用于接收BRAS发送来的重配置报文。
优选地，重配置报文中包括BRAS为终端重置的接口标识，重置的接口标识为BRAS本地未记录的接口标识。
优选地，重配置报文包括类型字段、长度字段和内容字段，其中类型字段用于标识本报文的类型，长度字段用于标识内容字段的长度，内容字段用于携带BRAS为终端重置的接口标识.
优选地，重配置报文包括路由器广告(RA)报文或者DHCPv6重配置报文。
本发明由于采取以上所述的技术方案，其包括以下优点：实现BRAS设备自动管理用户IPv6地址冲突的功能；增强用户体验，不需要用户手动地一次或者多次修改DAD检测失败的IPv6地址；而且，BRAS设备自动管理用户生成的冲突的IPv6地址，使得本地链路范围内的用户便于管理。
附图说明
在此说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示例性的实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的限制；在附图中：
图1为普通IPv6全局单播地址的组成格式示意图。
图2为重配置报文封装格式示意图。
图3为依据本发明实施方式的网络拓扑组网示意图。
图4为依据本发明的一个实施方式的自动管理IPv6地址冲突的实现方法的流程图。
具体实施方式
为了使本发明的技术方案更加清楚明白，下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步详细阐述。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各种方式可以相互组合。
本发明提供一种自动管理Pv6地址冲突的方法，包括：
宽带远程接入服务器(BRAS)在接收到终端的重复地址检测(DAD)报文后，查找本地记录，判断与DAD报文中的本地路由前缀相同的前缀下是否有DAD报文中的接口标识，如果有，则向终端发送重配置报文，如果没有，则记录接口标识。
其中，重配置报文中包括BRAS为终端重置的接口标识，重置的接口标识为BRAS本地未记录的接口标识。重配置报文包括类型字段、长度字段和内容字段，其中类型字段用于标识本报文的类型，长度字段用于标识内容字段的长度，内容字段用于携带BRAS为终端重置的接口标识。图2中示出了重配置报文封装格式。
其中，重配置报文包括路由器广告(RA)报文或者DHCPv6重配置报文。
本发明还提供一种自动管理IPv6地址冲突的系统，包括宽带远程接入服务器(BRAS)，BRAS包括：
接收装置，用于接收终端的DAD报文；
查找装置，用于查找本地记录中的本地路由前缀下的接口标识；
判断装置，用于判断与DAD报文中的本地路由前缀相同的前缀下是否有DAD报文中的接口标识；
发送装置，用于在判断与DAD报文中的本地路由前缀相同的前缀下有DAD报文中的接口标识时向终端发送重配置报文；
记录装置，用于记录接口标识；
本发明还提供一种终端，包括：
报文发送装置，用于将终端的DAD报文发送到BRAS；
报文接收装置，用于接收BRAS发送来的重配置报文。
应用实例
根据图3的网络拓扑组网示意图，具体流程如图4，描述如下：
SS1：当用户1通过SLAAC功能或者DHCPv6协议上线过程中，BRAS设备给用户1分配了100::/64位的前缀。用户1生成的接口ID为0:0:0:1，此时用户1生成的地址为100::1/128。用户1生成的地址100::1/128进行DAD检测，DAD报文的目的地址为被请求节点的组播地址。所以所有本地链路中的节点包括BRAS设备都能收到此DAD检测报文。本地链路范围内没有与此节点相互冲突的地址。则DAD检测成功，用户1可以正常使用100::1/128的IPV6的地址。
SS2：当BRAS设备收到用户1的DAD检测报文后，DAD报文中携带用户1的地址100::1/128。此时BRAS设备则得知用户1的接口ID为0:0:0:1，则在前缀100::/64下的接口ID的链表中查找是否已经存在此接口ID。因为本地链路上没有100::1/128的地址存在，即没有0:0:0:1这个接口ID存在。所以BRAS将接口ID(0:0:0:1)保存在前缀100::/64下的接口ID的链表中。
SS3：当用户2通过SLAAC功能或者DHCPv6协议上线过程中，BRAS设备给用户2分配了100::/64位的前缀。用户2生成的接口ID为0:0:0:1，此时用户2生成的地址为100::1/128。用户2生成的地址100::1/128进行DAD检测，DAD报文的目的地址为被请求节点的组播地址。所以所有本地链路中的节点包括BRAS设备都能收到此DAD检测报文。用户1的地址已经与用户2冲突，所以用户1收到用户2的DAD报文后，会回复NA(邻居通告报文，Neighbor Advertise)报文给用户2。告知用户2其地址已经被本地链路范围内的其他接口使用着，用户2不能使用此地址，即用户生成的接口ID不能使用。
SS4：当BRAS设备收到用户2的DAD检测报文后，DAD检测报文中携带用户2的地址100::1/128。此时BRAS设备则得知用户2的接口ID为0:0:0:1，则在前缀100::/64下的接口ID的链表中查找是否已经存在此接口ID。则发现接口ID的链表中已经存在这个接口ID。则BRAS设备需要通过SLAAC功能中的RA报文或者DHCPv6重配置报文将BRAS设备随即生成的非接口ID链中的接口ID分配给用户2。BRAS设备此时会单播回复携带新的接口ID(0:0:0:2)的重置接口ID选项的RA或者是DHCPv6重配置报文给用户2。
SS5：当用户2收到携带有新接口ID(0:0:0:2)的重置接口ID选项的RA或者是DHCPv6重配置报文时，首先发现自己生成的地址已经被回复在本地链路网络中有冲突情况，则提取RA或者是DHCPv6重配置报文中的重置接口ID选项中的接口ID内容。将此接口ID(0:0:0:2)用于重新生成地址100::2/128。此时生成的地址继续在本地链路中进行DAD检测，此时DAD检测必然成功。则用户2使用100::2/128地址进行网络接入。如果DAD检测失败重复SS4步骤。
从以上的描述中可以看出，本发明能够使得BRAS设备有效管理IPv6地址和接口ID冲突问题，增强了用户体验。
显然，本领域的技术人员应该明白，上述方法中的全部或部分步骤可通过程序来指令相关硬件完成，上述程序可以存储于计算机可读存储介质中，如只读存储器、磁盘或光盘等。可选地，上述实施例的全部或部分步骤也可以使用一个或多个集成电路来实现。相应地，上述实施例中的各模块/单元可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。
本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，并且在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。
显然，以上所述实施例仅为本发明的较佳实施例，并非用于限定本发明的保护范围，本领域的技术人员可以刻意对本发明进行各种修改和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些修改和变型在内。

Claims (12)

1.一种自动管理互联网协议版本6（IPv6）地址冲突的方法，包括：
宽带远程接入服务器（BRAS）在接收到终端的重复地址检测（DAD）报文后，查找本地记录，判断与所述DAD报文中的本地路由前缀相同的前缀下是否有所述DAD报文中的接口标识，如果有，则向所述终端发送重配置报文，如果没有，则记录所述接口标识。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：
所述重配置报文中包括BRAS为所述终端重置的接口标识，所述重置的接口标识为所述BRAS本地未记录的接口标识。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：
所述重配置报文包括类型字段、长度字段和内容字段，其中类型字段用于标识本报文的类型，长度字段用于标识内容字段的长度，内容字段用于携带BRAS为终端重置的接口标识。
4.根据权利要求1或2或所述的方法，其特征在于：
所述重配置报文包括路由器广告（RA）报文或者DHCPv6重配置报文。
5.一种自动管理互联网协议版本6（IPv6）地址冲突的系统，包括宽带远程接入服务器（BRAS），其特征在于，所述BRAS包括：
接收装置，用于接收终端的重复地址检测（DAD）报文；
查找装置，用于查找本地记录中的本地路由前缀下的接口标识；
判断装置，用于判断与所述DAD报文中的本地路由前缀相同的前缀下是否有所述DAD报文中的接口标识；
发送装置，用于在判断与所述DAD报文中的本地路由前缀相同的前缀下有所述DAD报文中的接口标识时向所述终端发送重配置报文；
记录装置，用于记录所述接口标识。
6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于：
所述重配置报文中包括BRAS为所述终端重置的接口标识，所述重置的接口标识为所述BRAS本地未记录的接口标识。
7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于：
所述重配置报文包括类型字段、长度字段和内容字段，其中类型字段用于标识本报文的类型，长度字段用于标识内容字段的长度，内容字段用于携带BRAS为终端重置的接口标识。
8.根据权利要求5或6所述的系统，其特征在于：
所述重配置报文包括路由器广告（RA）报文或者DHCPv6重配置报文。
9.一种终端，其特征在于，包括：
报文发送装置，用于将所述终端的重复地址检测（DAD）报文发送到宽带远程接入服务器（BRAS）；
报文接收装置，用于接收所述BRAS发送来的重配置报文。
10.根据权利要求9所述的终端，其特征在于：
所述重配置报文中包括BRAS为所述终端重置的接口标识，所述重置的接口标识为所述BRAS本地未记录的接口标识。
11.根据权利要求10所述的终端，其特征在于：
所述重配置报文包括类型字段、长度字段和内容字段，其中类型字段用于标识本报文的类型，长度字段用于标识内容字段的长度，内容字段用于携带BRAS为终端重置的接口标识。
12.根据权利要求9或10所述的终端，其特征在于：
所述重配置报文包括路由器广告（RA）报文或者DHCPv6重配置报文。
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