CN104601414B - 一种软件定义网络中的ip地址冲突检测方法和装置 - Google Patents
一种软件定义网络中的ip地址冲突检测方法和装置 Download PDFInfo
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Abstract
本发明实施方式提出一种软件定义网络(Software Defined Network,SDN)中的IP地址冲突检测方法和装置。方法包括：向第一SDN交换机下发第一流表项，所述第一流表项用于将从连接到第一SDN交换机的第一端点设备(EP)接收到的免费地址解析协议(ARP)报文发送到SDN控制器；确定与第一EP所属的虚拟局域网(VLAN)及所述第一SDN交换机相对应的泛洪VLAN集，并在所述泛洪VLAN集内泛洪所述免费ARP报文。
Description
技术领域
本发明实施方式属于网络通信技术领域，特别是一种软件定义网络(SoftwareDefined Network,SDN)中的IP地址冲突检测方法和装置。
背景技术
IP地址冲突是指在局域网的环境中IP地址出现重叠。在传统网络中，一般通过发送免费(gratuitous)地址解析协议(Address Resolution Protocol,，ARP)报文感知IP地址冲突。免费ARP报文与普通ARP报文的区别在于：普通的ARP报文封装有其他端点设备(Endpoint device，EP)的IP地址，而免费ARP报文封装的是自身的IP地址。当一台EP发送免费ARP报文后，如果收到ARP响应报文，则说明该IP地址在网络内已经存在。
然而，现有技术的IP地址冲突检测方式只能检测本地交换机的同一虚拟局域网(Virtual Local Area Network，VLAN)内EP之间的IP地址冲突状况。如果EP分别属于本地交换机的不同VLAN，则无法进行IP地址冲突检测。而且，即使EP处于同一VLAN，如果EP分别属于不同的本地交换机，现有技术的IP地址冲突检测方式同样无法进行IP地址冲突检测。因此，现有技术的IP地址冲突检测方式适用情景单一。
发明内容
本发明实施方式提出一种SDN中的IP地址冲突检测方法和装置，以扩充IP地址冲突检测的适用情景。
本发明实施方式的技术方案如下：
本发明实施方式的一方面，提供了一种SDN中的IP地址冲突检测方法，所述方法应用于SDN控制器，该方法包括：
向第一SDN交换机下发第一流表项，所述第一流表项用于将从连接到第一SDN交换机的第一EP接收到的ARP报文发送到SDN控制器；
确定与第一EP所属的VLAN及所述第一SDN交换机相对应的泛洪VLAN集，并在所述泛洪VLAN集内泛洪所述免费ARP报文。
本发明实施方式的一方面，提出了一种SDN中的IP地址冲突检测装置，所述装置应用于SDN控制器，该装置包括：
第一流表项下发模块，用于向第一SDN交换机下发第一流表项，所述第一流表项用于将从连接到第一SDN交换机的第一EP接收到的免费地址解析协议ARP报文发送到SDN控制器；
泛洪模块，用于确定与第一EP所属的虚拟局域网VLAN及所述第一SDN交换机相对应的泛洪VLAN集，并在所述泛洪VLAN集内泛洪所述免费ARP报文。
在本发明实施方式中，通过SDN控制器实现预定地址冲突检测空间内EP之间的IP地址冲突检测方案。无论是分别属于本地交换机的不同VLAN的EP，还是分别属于不同的本地交换机的EP，本发明都可以进行IP地址冲突检测。因此，本发明的IP地址冲突检测方式适用范围更加广泛。
附图说明
图1为现有技术在传统网络中实现IP地址冲突检测的示意图；
图2为根据本发明实施方式，在SDN控制器侧实现IP地址冲突检测的方法流程图；
图3为根据本发明实施方式，在免费ARP报文发出侧实现IP地址冲突检测的方法流程图；
图4为根据本发明实施方式，在ARP应答报文发出侧实现IP地址冲突检测的方法流程图；
图5为根据本发明实现IP地址冲突检测的示范性示意图；
图6为根据本发明实施方式，在SDN控制器侧实现IP地址冲突检测的装置结构图；
图7为根据本发明实施方式，在免费ARP报文发出侧实现IP地址冲突检测的装置结构图；
图8为根据本发明实施方式，在ARP应答报文发出侧实现IP地址冲突检测的装置结构图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图对本发明作进一步的详细描述。
图1为现有技术在传统网络中实现IP地址冲突检测的示意图。
在图1中，本地交换机1连接有EP1、EP2和EP5；本地交换机2连接有EP3、EP4和EP6，其中EP1、EP2和EP6属于VLAN1；EP3和EP4属于VLAN2；EP5属于VLAN3。
当EP1上配置IP地址时，EP1向本地交换机1发送免费ARP报文，该免费ARP携带EP1自身的MAC地址和IP地址。本地交换机1在本地交换机1的VLAN1内泛洪该免费ARP报文，当冲突设备(如EP2)收到该免费ARP报文时，通过本地交换机1向EP1回应ARP应答报文。EP1收到该ARP应答报文，在自身系统内上报地址冲突信息。
然而，由于ARP报文的特点决定了其不能进行IP转发，因此ARP冲突检测只能在本地的VLAN内检测。比如，图1中EP1和EP5虽然连接到相同的本地交换机，但是不属于同一个VLAN，因此无法针对EP1和EP5执行IP地址冲突检测。同样，传统网络中也无法检测本地设备和远端设备上的IP地址冲突。比如：图1中的EP1和EP6虽然共同属于相同的VLAN，但是分别连接到不同的本地交换机，因此也无法针对EP1和EP6执行IP地址冲突检测。
可见，在现有技术中，在同一本地交换机的不同VLAN内的EP之间，无法进行IP地址冲突检测。而且，在不同的本地交换机的EP之间也无法进行IP地址冲突检测。
实际上，在重叠(Overlay)网络中可能存在独立的地址冲突检测空间，该地址冲突检测空间可能是跨本地交换机和/或跨VLAN的，而且该地址冲突检测空间内的EP不允许IP地址重叠。本发明实施方式通过SDN控制器实现该地址冲突检测空间内的IP地址冲突检测。
图2为根据本发明实施方式，在SDN控制器侧实现IP地址冲突检测的方法流程图。
如图2所示，该方法包括：
步骤201：向第一SDN交换机下发第一流表项，第一流表项用于将从连接到第一SDN交换机的第一EP接收到的免费ARP报文发送到SDN控制器。
第一流表项保证第一SDN交换机从第一EP接收到的免费ARP报文都将上送SDN控制器。SDN控制器从第一EP接收到的免费ARP报文中封装有第一EP的IP地址。
步骤202：确定与第一EP所属的VLAN及第一SDN交换机相对应的泛洪VLAN集，并在泛洪VLAN集内泛洪免费ARP报文。
在SDN控制器上可以配置一或多个泛洪VLAN集，每个泛洪VLAN集可以包含一或多个VLAN。泛洪VLAN集分别有独立的标识，从而相互区分。可以基于发出免费ARP报文的EP所属的VLAN以及该EP所连接的SDN交换机，确定泛洪VLAN集。
比如，可以在SDN控制器上预先建立映射表，在该映射表中保存SDN交换机的数据通路标识(DPID)及SDN交换机的本地VLAN ID与本地VLAN的泛洪VLAN集的对应关系。
比如，针对第一SDN交换机，可以为第一SDN交换机的每个本地VLAN分别建立泛洪VLAN集，该泛洪VLAN集至少包括本地VLAN自身。而且，针对第一SDN交换机的每个本地VLAN，进一步保存第一SDN交换机的DPID及本地VLAN的VLAN ID与本地VLAN的泛洪VLAN集的对应关系，以形成第一SDN交换机的映射表。SDN控制器通常连接有多个SDN交换机，可以将各个SDN交换机的映射表整合为一个整体的映射表。当SDN控制器收到免费ARP报文后，首先查询整体的映射表以确定免费ARP报文的泛洪VLAN集。
比如，SDN控制器接收到第一SDN交换机转发的、源为第一EP的免费ARP报文之后，从免费ARP报文中获取第一EP所属VLAN的VLAN ID，并基于第一SDN交换机的DPID以及该VLAN ID，查询映射表以确定免费ARP报文的泛洪VLAN集。所确定的泛洪VLAN集中包含有第一EP所属VLAN。
为免费ARP报文所确定的泛洪VLAN集即为设定的地址冲突检测空间，在该地址冲突检测空间内不允许IP地址重叠。广义上说，每个泛洪VLAN集都可以视为一个网络(network)。
具体地，在泛洪VLAN集内泛洪免费ARP报文可以包括：首先确定具有属于该泛洪VLAN集的本地VLAN的SDN交换机，并将所确定的SDN交换机组成SDN交换机集；再将免费ARP报文发送到SDN交换机集中的每个SDN交换机，以由每个SDN交换机在属于泛洪VLAN集的各自本地VLAN中泛洪免费ARP报文，从而检测由该泛洪VLAN集所构成的地址冲突检测空间中是否存在与第一EP的IP地址相冲突的设备。
在一个实施方式中，当在泛洪VLAN集所对应的地址冲突检测空间内不存在与第一EP的IP地址相冲突的设备时，比如SDN控制器在预定时间内没有接收到对应于该免费ARP报文的ARP应答报文，SDN控制器向第一SDN交换机发送无地址冲突告知报文，第一SDN交换机将无地址冲突告知报文发送到第一EP。第一EP收到无地址冲突告知报文后可以获知无地址冲突。
在一个实施方式中，当在泛洪VLAN集所对应的地址冲突检测空间内存在与第一EP的IP地址相冲突的设备(比如为第二EP)时，SDN控制器从第二EP接收对应于免费ARP报文的ARP应答报文，将ARP应答报文发送到第一SDN交换机，第一SDN交换机将ARP应答报文发送到第一EP。第一EP收到ARP应答报文后可以获知存在地址冲突，而且冲突设备为第二EP。
作为冲突设备的第二EP收到免费ARP报文后，发现免费ARP报文中封装的第一EP的IP地址与自身IP地址重叠，第二EP向自身相连的本地交换机发出ARP响应报文。第二EP的本地交换机将ARP响应报文发送到SDN控制器，SDN控制器将ARP响应报文发送到第一SDN交换机，第一SDN交换机将ARP响应报文发送到第一EP。第一EP接收到ARP响应报文后，可以获知存在地址冲突，并在自身系统内上报地址冲突信息。
优选地，第一SDN交换机和第二SDN交换机都可以实施为虚拟可扩展局域网隧道终端(VTEP)设备。
图3为根据本发明实施方式，在免费ARP报文发出侧实现IP地址冲突检测的方法流程图，该方法应用于第一SDN交换机。
如图3所示，该方法包括：
步骤301：从SDN控制器接收第一流表项，第一流表项用于将从连接到第一SDN交换机的第一EP接收到的免费ARP报文发送到SDN控制器，从而由SDN控制器在泛洪VLAN集内泛洪免费ARP报文。
步骤302：从SDN控制器接收对应于免费ARP报文的ARP应答报文，其中ARP应答报文是由SDN控制器从第二EP接收的。
步骤303：将ARP应答报文发送到第一EP。
在一个实施方式中，第二EP连接到第一SDN交换机，该方法还包括：
从SDN控制器接收第二流表项，第二流表项用于将从第二EP接收到的所述ARP应答报文发送到SDN控制器。
优选地，第一SDN交换机和第二SDN交换机都可以实施为虚拟可扩展局域网隧道终端(VTEP)设备。
图4为根据本发明实施方式，在ARP应答报文发出侧实现IP地址冲突检测的方法流程图，该方法应用于第二SDN交换机。
如图4所示，该方法包括：
步骤401：从SDN控制器接收第一流表项，第一流表项用于将连接到第二SDN交换机的第二EP发出的ARP应答报文发送到SDN控制器。
步骤402：从SDN控制器接收免费ARP报文，其中免费ARP报文是连接到第一SDN交换机的第一EP发出的、而且被第一SDN交换机发送到SDN控制器。
步骤403：从第二EP接收对应于免费ARP报文的ARP应答报文，并根据第一流表项将ARP应答报文发送到SDN控制器，从而由SDN控制器将ARP应答报文发送到第一SDN交换机，以由第一SDN交换机将ARP应答报文发送到第一EP。
优选地，第一SDN交换机和第二SDN交换机都可以实施为虚拟可扩展局域网隧道终端(VTEP)设备。
下面结合具体实例对本发明进行说明。图5为根据本发明实现IP地址冲突检测的示范性示意图。
在图5中，VTEP1连接有EP1、EP2和EP5；VTEP2连接有EP3、EP4和EP6，其中EP1、EP2和EP6属于VLAN1；EP3和EP4属于VLAN2；EP5属于VLAN3。
SDN控制器向VTEP1下发流表项1，该流表项1用于将VTEP1收到的免费ARP报文和ARP应答报文都发送到SDN控制器。
SDN控制器还向VTEP2下发流表项2，该流表项2用于将VTEP2收到的免费ARP报文和ARP应答报文都发送到SDN控制器.
具体地，流表项1和流表项2具有类似的字段结构，其匹配项均为ARP报文类型标识(0x 0806)，动作均为上送到SDN控制器，具体如下：
match：ethtype＝0x0806；
action：to controller；
SDN控制器通过下发流表项1和流表项2可以保证VTEP1和VTEP2接收到的所有ARP报文(包括免费ARP报文和ARP应答报文)都能够上送到SDN控制器。
在SDN控制器上配置有一或多个泛洪VLAN集(GROUP)，泛洪VLAN集分别有独立的标识。泛洪VLAN集可以视为独立的地址冲突检测空间，在该独立的地址冲突检测空间内不允许IP地址重叠。
泛洪VLAN集与发出免费ARP报文的EP所属的VLAN以及该EP所连接的SDN控制器相关联。
比如，可以在SDN控制器上建立映射表，该映射表包含SDN交换机的DPID以及SDN交换机的本地VLAN ID与泛洪VLAN集的对应关系。
表1为映射表的示范性结构，其中GROUP1、GROUP2、GROUP3和GROUP4分别为泛洪VLAN集的标识。
表1
| VLAN标识 | DPID | 泛洪VLAN集 |
| VLAN1 | VTEP1 | GROUP1 |
| VLAN3 | VTEP1 | GROUP2 |
| VLAN1 | VTEP2 | GROUP3 |
| VLAN2 | VTEP2 | GROUP4 |
比如：SDN控制器接收到VTEP1转发的、源为EP1的免费ARP报文。SDN控制器从免费ARP报文中获取EP1所属VLAN的VLAN ID(即VLAN1)；然后，SDN控制器在本地查询表1，确定出对应于VLAN1和VTEP1的泛洪VLAN集为：GROUP1。
再比如：SDN控制器接收到VTEP2转发的、源为EP3的免费ARP报文。SDN控制器从免费ARP报文中获取EP3所属VLAN的VLAN ID(即VLAN2)；然后，SDN控制器在本地查询表1，确定出对应于VLAN2和VTEP2的泛洪VLAN集为：GROUP4。
泛洪VLAN集可以包括一或多个成员VLAN。优选地，在SDN控制器上可以编辑每个泛洪VLAN集的具体组成，即可以增加或删除泛洪VLAN集中的成员VLAN。泛洪VLAN集中至少包含有映射表中作为表项的VLAN。比如，GROUP1应该至少包括VLAN1；GROUP2应该至少包括VLAN3；GROUP3应该至少包括VLAN1；GROUP4应该至少包括VLAN2。
基于上述详细分析，当SDN控制器收到免费ARP报文之后，可以确定出相应的泛洪VLAN集，然后再在泛洪VLAN集内泛洪免费ARP报文。
下面以EP1发出免费ARP报文为例，针对本发明的泛洪过程进行详细描述。
(1)、假定EP1发出的免费ARP报文所确定的泛洪VLAN集(GROUP1)包含VLAN1和VLAN3：
当EP1上配置IP地址时，EP1向VTEP1发送免费ARP报文，该免费ARP携带EP1自身的MAC地址和IP地址。VTEP1基于流表项1，将免费ARP报文发送到SDN控制器。
SDN控制器确定的泛洪VLAN集(GROUP1)包含VLAN1和VLAN3。SDN控制器接着确定该泛洪VLAN集所对应的VTEP集，即确定本地VLAN包括VLAN1或VLAN3的VTEP设备。属于VLAN1的EP6与VTEP2连接，因此VLAN1为VTEP2的本地VLAN，所以VTEP2属于VTEP集；属于VLAN3的EP5与VTEP1连接，属于VLAN1的EP1和EP2与VTEP1连接，因此VLAN1和VLAN3都是VTEP1的本地VLAN，所以VTEP1也属于VTEP集。因此，最终所确定的VTEP集包括VTEP1和VTEP2。
然后，SDN控制器将免费ARP报文分别发送到VTEP集中的VTEP1和VTEP2，以由VTEP1和VTEP2在属于VLAN集的各自本地VLAN中泛洪免费ARP报文并排除免费ARP报文的源端口。具体地，VTEP1在本地VLAN1中泛洪免费ARP报文，将免费ARP报文泛洪到EP2，VTEP1还在本地VLAN3泛洪免费ARP报文，将免费ARP报文泛洪到EP5。VTEP2在本地VLAN1泛洪免费ARP报文，将免费ARP报文泛洪到EP6。
当冲突设备为EP2时，EP2收到该免费ARP报文后，通过VTEP1向SDN控制器回应ARP应答报文。SDN控制器收到该ARP应答报文，再通过VTEP1将ARP应答报文发送到EP1，从而EP1可以在自身系统内上报地址冲突信息。
当冲突设备为EP6时，EP6收到该免费ARP报文后，通过VTEP2向SDN控制器回应ARP应答报文。SDN控制器收到该ARP应答报文，再通过VTEP1将ARP应答报文发送到EP1，从而EP1可以在自身系统内上报地址冲突信息。
(2)、假定EP1发出的免费ARP报文所确定的泛洪VLAN集(GROUP1)包含VLAN1和VLAN2：
当EP1上配置IP地址时，EP1向VTEP1发送免费ARP报文，该免费ARP携带EP1自身的MAC地址和IP地址。VTEP1基于流表项1，将免费ARP报文发送到SDN控制器。
SDN控制器确定的泛洪VLAN集包含VLAN1和VLAN2。SDN控制器接着确定该泛洪VLAN集所对应的VTEP集，即确定本地VLAN包括VLAN1或VLAN2的VTEP设备。属于VLAN1的EP1和EP2与VTEP1连接，因此VLAN1为VTEP1的本地VLAN，所以VTEP1属于VTEP集；属于VLAN1的EP6与VTEP2连接，属于VLAN2的EP3和EP4与VTEP2连接，因此VLAN1和VLAN2都是VTEP2的本地VLAN，所以VTEP2也属于VTEP集。因此，最终所确定的VTEP集包括VTEP1和VTEP2。
然后，SDN控制器将免费ARP报文分别发送到VTEP集中的VTEP1和VTEP2，以由VTEP1和VTEP2在属于VLAN集的各自本地VLAN中泛洪免费ARP报文并排除免费ARP报文的源端口。具体地，VTEP1在本地VLAN1中泛洪免费ARP报文，将免费ARP报文泛洪到EP2。VTEP2在本地VLAN2中泛洪免费ARP报文，将免费ARP报文泛洪到EP3和EP4，VTEP2还在本地VLAN1泛洪免费ARP报文，将免费ARP报文泛洪到EP6。
当冲突设备为EP2时，EP2接收到该免费ARP报文后，通过VTEP1向SDN控制器回应ARP应答报文。SDN控制器收到该ARP应答报文，再通过VTEP1将ARP应答报文发送到EP1，从而EP1可以在自身系统内上报地址冲突信息。
当冲突设备为EP6时，EP6收到该免费ARP报文后，通过VTEP2向SDN控制器回应ARP应答报文。SDN控制器收到该ARP应答报文，再通过VTEP1将ARP应答报文发送到EP1，从而EP1可以在自身系统内上报地址冲突信息。
(3)、假定EP1发出的免费ARP报文所确定的泛洪VLAN集(GROUP1)包含VLAN1、VLAN2和VLAN3：
当EP1上配置IP地址时，EP1向VTEP1发送免费ARP报文，该免费ARP携带EP1自身的MAC地址和IP地址。VTEP1基于流表项1，将免费ARP报文发送到SDN控制器。
SDN控制器确定的泛洪VLAN集包含VLAN1、VLAN2和VLAN3。SDN控制器接着确定该泛洪VLAN集所对应的VTEP集，即确定本地VLAN包括VLAN1或VLAN2或VLAN3的VTEP设备。属于VLAN1的EP1和EP2与VTEP1连接，属于VLAN3的EP5与VTEP1连接，因此VLAN1和VLAN3都是VTEP1的本地VLAN，所以VTEP1属于VTEP集；属于VLAN1的EP6与VTEP2连接，属于VLAN2的EP3和EP4与VTEP2连接，因此VLAN1和VLAN2都是VTEP2的本地VLAN，所以VTEP2也属于VTEP集。因此，最终所确定的VTEP集包括VTEP1和VTEP2。
然后，SDN控制器将免费ARP报文分别发送到VTEP集中的VTEP1和VTEP2，以由VTEP1和VTEP2在属于VLAN集的各自本地VLAN中泛洪免费ARP报文并排除免费ARP报文的源端口。具体地，VTEP1在本地VLAN1中泛洪免费ARP报文，将免费ARP报文泛洪到EP2；VTEP1在本地VLAN3中泛洪免费ARP报文，将免费ARP报文泛洪到EP5；VTEP2在本地VLAN2中泛洪免费ARP报文，将免费ARP报文泛洪到EP3和EP4，VTEP2还在本地VLAN1泛洪免费ARP报文，将免费ARP报文泛洪到EP6。
当冲突设备为EP2时，EP2收到该免费ARP报文后，通过VTEP1向SDN控制器回应ARP应答报文。SDN控制器收到该ARP应答报文，再通过VTEP1将ARP应答报文发送到EP1，从而EP1在自身系统内上报地址冲突信息
当冲突设备为EP6时，EP6收到该免费ARP报文后，通过VTEP2向SDN控制器回应ARP应答报文。SDN控制器收到该ARP应答报文，再通过VTEP1将ARP应答报文发送到EP1，从而EP1在自身系统内上报地址冲突信息。
当冲突设备为EP5时，EP5收到该免费ARP报文后，通过VTEP1向SDN控制器回应ARP应答报文。SDN控制器收到该ARP应答报文，再通过VTEP1将ARP应答报文发送到EP1，从而EP1在自身系统内上报地址冲突信息。
(4)、假定EP1发出的免费ARP报文所确定的泛洪VLAN集(GROUP1)包含VLAN1：
当EP1上配置IP地址时，EP1向VTEP1发送免费ARP报文，该免费ARP携带EP1自身的MAC地址和IP地址。VTEP1基于流表项1，将免费ARP报文发送到SDN控制器。
SDN控制器确定的泛洪VLAN集包含VLAN1。SDN控制器接着确定该泛洪VLAN集所对应的VTEP集，即确定本地VLAN包括VLAN1的VTEP设备。属于VLAN1的EP1和EP2与VTEP1连接，因此VLAN1为VTEP1的本地VLAN，所以VTEP1属于VTEP集；属于VLAN1的EP6与VTEP2连接，因此VLAN1为VTEP2的本地VLAN，所以VTEP2也属于VTEP集。因此，最终所确定的VTEP集包括VTEP1和VTEP2。
然后，SDN控制器将免费ARP报文分别发送到VTEP集中的VTEP1和VTEP2，以由VTEP1和VTEP2在属于VLAN集的本地VLAN1中泛洪免费ARP报文并排除免费ARP报文的源端口。具体地，VTEP1在本地VLAN1中泛洪免费ARP报文，将免费ARP报文泛洪到EP2；VTEP2在本地VLAN1泛洪免费ARP报文，将免费ARP报文泛洪到EP6。
当冲突设备为EP2时，EP2收到该免费ARP报文后，通过VTEP1向SDN控制器回应ARP应答报文。SDN控制器收到该ARP应答报文，再通过VTEP1将ARP应答报文发送到EP1，从而EP1在自身系统内上报地址冲突信息。
当冲突设备为EP6时，EP6收到该免费ARP报文后，通过VTEP2向SDN控制器回应ARP应答报文。SDN控制器收到该ARP应答报文，再通过VTEP1将ARP应答报文发送到EP1，从而EP1在自身系统内上报地址冲突信息。
在一个实施方式中，当SDN控制器收到免费ARP报文且没有查询到相对应的泛洪VLAN集时，将免费ARP报文的源EP所在的VLAN指定为默认的VLAN集，并将免费ARP报文在该默认的VLAN集内泛洪以执行IP地址冲突检测。
以上详细描述了本发明实现IP地址冲突检测的示范性过程。本领域技术人员可以意识到，这种示范性描述仅是示意的，并不用于对本发明实施方式的保护范围进行限定。
基于上述详细分析，本发明实施方式还提出了实现IP地址冲突检测的装置。
图6为根据本发明实施方式，在SDN控制器侧实现IP地址冲突检测的装置结构图，该装置应用于SDN控制器。
如图6所示，该装置600包括：
第一流表项下发模块601，用于向第一SDN交换机下发第一流表项，所述第一流表项用于将从连接到第一SDN交换机的第一EP接收到的免费地址解析协议ARP报文发送到SDN控制器；
泛洪模块602，用于确定与第一EP所属的虚拟局域网VLAN及所述第一SDN交换机相对应的泛洪VLAN集，并在所述泛洪VLAN集内泛洪所述免费ARP报文。
在一个实施方式中，该装置600还包括：
应答报文接收模块603，用于从第二EP接收对应于所述免费ARP报文的ARP应答报文，将所述ARP应答报文发送到第一SDN交换机，以由第一SDN交换机将所述ARP应答报文发送到所述第一EP。
在一个实施方式中，该装置600还包括：
告知模块604，用于当在预定时间内没有接收到对应于所述免费ARP报文的ARP应答报文时，向第一SDN交换机发送无地址冲突告知报文，以由第一SDN交换机将无地址冲突告知报文发送到所述第一EP。
在一个实施方式中：
泛洪模块602，用于确定具有属于该泛洪VLAN集的本地VLAN的SDN交换机，并将所确定的SDN交换机组成SDN交换机集；将免费ARP报文发送到SDN交换机集中的每个SDN交换机，以由所述每个SDN交换机在属于所述泛洪VLAN集的各自本地VLAN中泛洪所述免费ARP报文。
在一个实施方式中：
泛洪模块602，用于从免费ARP报文中获取第一EP所属VLAN的VLAN ID；基于第一SDN交换机的DPID及该VLAN ID，查询预先设定的映射表以确定泛洪VLAN集。
图7为根据本发明实施方式，在免费ARP报文发出侧实现IP地址冲突检测的装置结构图，该装置应用于第一SDN交换机。
如图7所示，该装置700包括：
第一流表项接收模块701，用于从SDN控制器接收第一流表项，第一流表项用于将从连接到第一SDN交换机的第一EP接收到的ARP报文发送到SDN控制器，从而由SDN控制器在泛洪VLAN集内泛洪免费ARP报文；
ARP应答报文接收模块702，用于从SDN控制器接收对应于免费ARP报文的ARP应答报文，其中ARP应答报文是由SDN控制器从第二EP接收的；
ARP应答报文发送模块703，用于将ARP应答报文发送到第一EP。
图8为根据本发明实施方式，在ARP应答报文发出侧实现IP地址冲突检测的装置结构图，该装置应用于第二SDN交换机。
如图8所示，该装置800包括：
第一流表项接收模块801，用于从SDN控制器接收第一流表项，第一流表项用于将连接到第二SDN交换机的第二EP发出的ARP应答报文发送到SDN控制器；
ARP报文接收模块802，用于从SDN控制器接收免费ARP报文，其中免费ARP报文是连接到第一SDN交换机的第一EP发出的、而且被第一SDN交换机发送到SDN控制器；
应答报文接收模块803，用于从第二EP接收对应于免费ARP报文的ARP应答报文，并根据第一流表项将ARP应答报文发送到SDN控制器，从而由SDN控制器将ARP应答报文发送到第一SDN交换机，以由第一SDN交换机将ARP应答报文发送到第一EP。
综上所述，在本发明实施方式中，通过SDN控制器实现预定地址冲突检测空间内多个EP之间的IP地址冲突检测方案。无论是分别属于本地交换机的不同VLAN的EP，还是分别属于不同的本地交换机的EP，本发明都可以进行IP地址冲突检测。因此，本发明的IP地址冲突检测方式适用范围更加广泛。
以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种软件定义网络SDN中的IP地址冲突检测方法，其特征在于，所述方法应用于SDN控制器，该方法包括：
向第一SDN交换机下发第一流表项，所述第一流表项用于将从连接到第一SDN交换机的第一端点设备EP接收到的免费地址解析协议ARP报文发送到SDN控制器；
确定与第一EP所属的虚拟局域网VLAN及所述第一SDN交换机相对应的泛洪VLAN集，并在所述泛洪VLAN集内泛洪所述免费ARP报文；
所述确定与第一EP所属的VLAN及第一SDN交换机相对应的泛洪VLAN集包括：
从所述免费ARP报文中获取第一EP所属VLAN的VLAN ID；
基于所述第一SDN交换机的数据通路标识DPID及所述VLAN ID，查询预先设定的映射表以确定所述泛洪VLAN集，其中所述泛洪VLAN集的地址冲突检测空间是跨本地交换机和/或跨VLAN的。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述设定映射表包括：
为第一SDN交换机的每个本地VLAN分别建立泛洪VLAN集，所述泛洪VLAN集包括所述本地VLAN；
针对所述第一SDN交换机的每个本地VLAN，保存第一SDN交换机的DPID及所述本地VLAN的VLAN ID与所述本地VLAN的泛洪VLAN集的对应关系，以形成所述映射表。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，进一步包括：
从第二EP接收对应于所述免费ARP报文的ARP应答报文，将所述ARP应答报文发送到第一SDN交换机，以由第一SDN交换机将所述ARP应答报文发送到所述第一EP。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，进一步包括：
当在预定时间内没有接收到对应于所述免费ARP报文的ARP应答报文时，向第一SDN交换机发送无地址冲突告知报文，以由第一SDN交换机将所述无地址冲突告知报文发送到所述第一EP。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述在泛洪VLAN集内泛洪所述免费ARP报文包括：
确定具有属于该泛洪VLAN集的本地VLAN的SDN交换机，并将所确定的SDN交换机组成SDN交换机集；
将所述免费ARP报文发送到所述SDN交换机集中的每个SDN交换机，以由所述每个SDN交换机在属于所述泛洪VLAN集的各自本地VLAN中泛洪所述免费ARP报文。
6.一种软件定义网络SDN中的IP地址冲突检测装置，其特征在于，所述装置应用于SDN控制器，该装置包括：
第一流表项下发模块，用于向第一SDN交换机下发第一流表项，所述第一流表项用于将从连接到第一SDN交换机的第一端点设备EP接收到的免费地址解析协议ARP报文发送到SDN控制器；
泛洪模块，用于确定与第一EP所属的虚拟局域网VLAN及所述第一SDN交换机相对应的泛洪VLAN集，并在所述泛洪VLAN集内泛洪所述免费ARP报文；
所述确定与第一EP所属的VLAN及第一SDN交换机相对应的泛洪VLAN集包括：
从所述免费ARP报文中获取第一EP所属VLAN的VLAN ID；
基于所述第一SDN交换机的数据通路标识DPID及所述VLAN ID，查询预先设定的映射表以确定所述泛洪VLAN集；其中所述泛洪VLAN集的地址冲突检测空间是跨本地交换机和/或跨VLAN的。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，还包括：
应答报文接收模块，用于从第二EP接收对应于所述免费ARP报文的ARP应答报文，将所述ARP应答报文发送到第一SDN交换机，以由第一SDN交换机将所述ARP应答报文发送到所述第一EP。
8.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，还包括：
告知模块，用于当在预定时间内没有接收到对应于所述免费ARP报文的ARP应答报文时，向第一SDN交换机发送无地址冲突告知报文，以由第一SDN交换机将所述无地址冲突告知报文发送到所述第一EP。
9.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，
泛洪模块，用于确定具有属于该泛洪VLAN集的本地VLAN的SDN交换机，并将所确定的SDN交换机组成SDN交换机集；将所述免费ARP报文发送到所述SDN交换机集中的每个SDN交换机，以由所述每个SDN交换机在属于所述泛洪VLAN集的各自本地VLAN中泛洪所述免费ARP报文。
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