CN108234688B - 重复地址检测的方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本申请公开一种重复地址检测的方法，涉及数据通信技术领域，用于解决现有技术中网络设备在接口上线后同时对该接口配置的所有IPv6地址进行重复地址检测而影响其他业务正常运行的问题。该方法包括：在接口UP后，对所述接口配置的每一个IPv6地址设置检测时间，不同的IPv6地址对应的检测时间不相同；在系统时间到达IPv6地址对应的检测时间后，对所述IPV6地址进行重复地址检测。本申请适用于重复地址检测的过程中。
Description
技术领域
本申请涉及数据通信技术领域，尤其涉及一种重复地址检测的方法及装置。
背景技术
为了避免网络中两个节点具有相同的互联网协议第6版(Internet ProtocolVersion 6，IPv6)地址，标准中规定在将一个IPV6地址分配给一个接口使用之前，必须在网络中进行重复地址检测(Duplicate Address Detection，DAD)，以保证该IPv6地址在网络中的唯一性。
目前，路由器、交换机等网络设备的一个接口可配置大量IPv6地址。在接口UP后，网络设备同时对该接口配置的所有IPv6地址进行重复地址检测。这导致重复地址检测过程长时间持续的占用网络设备的系统资源，影响其他业务的正常运行。
发明内容
本申请提供一种重复地址检测的方法及装置，用于解决现有技术中网络设备在接口上线后同时对接口配置的所有IPv6地址进行重复地址检测而影响其他业务正常运行的问题。
为达到上述目的，本申请采用如下技术方案：
第一方面，本申请提供一种重复地址检测的方法，所述方法包括：
在接口UP后，对所述接口配置的每一个IPv6地址设置检测时间，不同的IPv6地址对应的检测时间不相同；
在系统时间到达IPv6地址对应的检测时间后，对所述IPV6地址进行重复地址检测。
可见，由于不同的IPv6地址对应的检测时间不相同，从而网络设备是在不同检测时间对相应的IPv6地址进行重复地址检测。这样，两个IPv6地址的重复地址检测过程之间存在时间间隔，从而其他业务可以在这个时间间隔中使用网络设备的系统资源，以保证其他业务的正常运行。
第二方面，本申请提供一种重复地址检测的装置，所述装置包括：
设置模块，用于在接口UP后，对所述接口配置的每一个IPv6地址设置检测时间，不同的IPv6地址对应的检测时间不相同；
检测模块，用于在系统时间到达IPv6地址对应的检测时间后，对所述IPV6地址进行重复地址检测。
第三方面，本申请提供一种网络设备，所述网络设备设置有专用锁资源，所述专用锁资源专门用于负责处理重复地址检测；所述网络设备使用所述专用锁资源以执行第一方面及其各种可选的实现方式中任意之一所述的重复地址检测的方法。
第四方面，本申请提供一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质中存储有指令，当网络设备执行该指令时，该网络设备执行上述第一方面及其各种可选的实现方式中任意之一所述的重复地址检测的方法。
其中，上述第二方面至第四方面对应的有益效果，可参见第一方面的相关描述，在此不再赘述。
附图说明
图1为现有技术中时间轮的示意图；
图2为本申请实施例提供的一种重复地址检测的方法的流程图；
图3为本申请实施例提供的另一种重复地址检测的方法的流程图；
图4为本申请实施例提供的一种时间轮的示意图；
图5为本申请实施例提供的一种重复地址检测的装置的结构示意图；
图6为本申请实施例提供的一种网络设备的结构示意图。
具体实施方式
在介绍本申请实施例提供的方法之前，先对本申请实施例涉及的相关术语进行简单的介绍。
重复地址检测用于验证接口配置的IPv6地址是否是可用的地址(即网络中没有其他节点使用该IPv6地址)。在对某个IPV6地址进行DAD时，节点会发送用于DAD的邻居请求(Neighbor solicitation，NS)报文。如果在预设时间内，节点收到以该IPV6地址为目标地址的NS报文，或节点收到以该IPV6地址为目标地址的邻居通告(Neighbor Advertisement，NA)报文，节点可确定该IPv6地址是重复地址。反之，节点可以确定该IPv6地址是可用的地址。值得说明的是，在DAD过程中，该IPV6地址会处于“暂时的”(Tentative)状态。而在该IPv6地址被确定为重复地址后，该IPv6地址变为重复(DUPLICATED)。
时间轮是一种数据结构，可用于管理和维护大量的检测结构。这里的检测结构可以为表项。如图1所示，时间轮包括N个刻度，N为大于等于1的整数。每个刻度对应一个单位时间，系统可在每个刻度上添加检测结构。时间轮上还存在指针，该指针每经过一个单位时间会转动一个刻度，指针在转动一圈(N个刻度)后会回到初始位置。在指针转动的过程中，系统会对当前指针指示的刻度上的检测结构进行相应的处理。
链表是一种存储结构。链表由一系列结点(链表中每一个元素称为结点)组成，结点可以在系统运行时动态生成。每个结点包括：用于存储数据的数据域，以及用于存储下一个结点地址的指针域。
双向链表是链表中的一种。双向链表的每一个结点中都有两个指针，分别是前指针和后指针。前指针用于指向上一个结点的地址，后指针用于指向下一个结点的地址。
锁资源是一种系统对于资源的管理机制，用于解决资源访问冲突的问题。例如，某资源一次只能被一个任务访问，系统为该资源设置锁资源，从而只有占用锁资源的任务可以使用该资源，而其他的任务则不能使用该资源，这样可以防止多个任务同时对同一资源进行访问及操作。
如图2所示，本申请实施例提供一种重复地址检测的方法，所述方法的执行主体是网络设备，所述方法包括：
101、在接口UP后，对所述接口配置的每一个IPv6地址设置检测时间。
其中，不同的IPv6地址对应的检测时间不相同。在本发明实施例中，对所述接口配置的每一个IPv6地址随机设置检测时间，达到检测时间离散化的效果。
一种可选的实现方式中，在接口UP后，网络设备遍历该接口上的IPv6地址链表。每读取到一个IPv6地址，网络设备为该IPv6地址分配一个随机值。然后，网络设备结合该随机值以及接口UP时间，生成对应的检测时间。示例性的，所述随机值的取值范围在0.4s到2s之间。
102、在系统时间到达IPv6地址对应的检测时间后，对所述IPV6地址进行重复地址检测。
一种可选的实现方式中，在系统时间到达IPv6地址对应的检测时间后，网络设备向邻居设备发送以所述IPv6地址为目标地址的NS报文。所述邻居设备为与所述网络设备处于同一链路的其他设备。
如图3所示，本申请实施例提供另一种重复地址检测的方法，在步骤101之后，所述方法还包括：步骤201-205。
201、为每一个IPv6地址构建对应的检测表项。
其中，所述检测表项包括：IPv6地址和检测时间。
可选的，所述检测表项还包括：检测次数、NA报文接收次数、NS报文接收次数。
所述检测次数用于表征所述检测表项中携带的IPv6地址已进行重复地址检测的次数。每当网络设备对检测表项中携带的IPv6地址进行一次重复地址检测，该检测表项中的检测次数增加一次。
NA报文接收次数为网络设备接收到以检测表项中携带的IPv6地址为目的地址的NA报文的次数。
NS报文接收次数为网络设备接收到以检测表项中携带的IPv6地址为目的地址的NS报文的次数。
可以理解的是，若在某个检测表项中NA报文接收次数或NS报文接收次数不等于零，则该检测表项携带的IPv6地址为重复地址，即网络中存在其他设备使用该IPv6地址。在这种情况下，网络设备删除该检测表项。
202、根据检测表项中的检测时间，确定所述检测表项在时间轮上对应的刻度。
其中，所述时间轮包括至少一个刻度。
一种可选的实现方式中，网络设备根据公式n＝(((T1–T2)+T3)/T3mod(N)+K)mod(N)确定所述检测表项在时间轮上对应的刻度。其中，n表示所述检测表项在时间轮上对应的刻度，T1表示检测表项中的检测时间，T2表示系统时间，T3表示时间轮上一个刻度对应的单位时间，N表示时间轮上刻度的总数,K表示时间轮上指针正指示的刻度。
203、将所述检测表项添加到对应的刻度的链表中。
可选的，时间轮上刻度的链表为双向链表。
另外，为了便于查找，如图4所示，以哈希(hash)桶来管理不同刻度上的检测表项。该哈希桶用于记录各个检测表项所在的位置。
204、遍历时间轮上指针指示的刻度的链表中的检测表项。
举例来说，当前指针指示的刻度为刻度3，则网络设备遍历刻度3的链表中的检测表项。在指针经过一个单位时间转动一个刻度后，指针指示的刻度为刻度4，则网络设备遍历刻度4的链表中的检测表项。
205、在系统时间到达检测表项中的检测时间后，对所述检测表项携带的IPv6地址进行重复地址检测。
一种可选的实现方式中，在系统时间达到检测表项中的检测时间后，更新所述检测表项中的检测次数，判断更新后的检测次数是否小于等于预设次数；若所述更新后的检测次数小于等于预设次数，对所述检测表项携带的IPv6地址进行重复地址检测。
另外，若所述更新后的检测次数大于预设次数，网络设备确定所述检测表项携带的IPv6地址为可用的IPv6地址。在确定IPv6地址为可用的IPv6地址后，网络设备清除该IPv6地址的Tentative状态。
可选的，为了便于网络设备对于一个IPv6地址进行多次重复地址检测，在网络设备对所述检测表项携带的IPv6地址进行重复地址检测之后，网络设备更新检测表项中的检测时间，所述更新后的检测时间由预设的NS报文发送间隔结合更新前的检测时间来确定。然后，网络设备执行步骤201-205，以便于对该IPv6地址重新进行一次重复地址检测。
另外，现有技术中，在网络设备对IPv6地址进行重复地址检测的过程中，网络设备通过占用协议栈的锁资源来使用系统资源。由于网络设备是同时对接口配置的所有IPv6地址进行重复地址检测，因此上述重复地址检测过程的时间较长，导致协议栈的锁资源被占用的时间较长。这样，其他业务在较长的时间内不能获取到协议栈的锁资源，导致其他业务不能正常运行。
为了解决上述问题，在本申请实施例中，网络设备设置有专用锁资源，该专用锁资源专门用于负责处理重复地址检测。所述网络设备使用该专用锁资源以执行图1、图2所示的方法。
可选的，网络设备仅在发送NS报文时占用协议栈的锁资源，而在重复地址检测过程的其他步骤中(例如接收NS报文或者接收NA报文)，网络设备使用专用锁资源。这样，减少了网络设备在重复地址检测过程中占用协议栈的锁资源的时间，从而保证其他业务的正常运行。
本申请实施例可以根据上述方法示例对网络设备进行功能模块或者功能单元的划分，例如，可以对应各个功能划分各个功能模块或者功能单元，也可以将两个或两个以上的功能集成在一个处理模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块或者功能单元的形式实现。其中，本申请实施例中对模块或者单元的划分是示意性的，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式。
如图5所示，本申请实施例提供一种重复地址检测的装置，包括：设置模块31和检测模块32。
设置模块31，用于在接口UP后，对所述接口配置的每一个IPv6地址设置检测时间，不同的IPv6地址对应的检测时间不相同。
检测模块32，用于在系统时间到达IPv6地址对应的检测时间后，对所述IPV6地址进行重复地址检测。
一种可选的实现方式中，所述设置模块31，用于为每一个IPv6地址构建对应的检测表项，所述检测表项包括：IPv6地址和所述检测时间；根据检测表项中的检测时间，确定所述检测表项在时间轮上对应的刻度，所述时间轮包括至少一个刻度；将所述检测表项添加到对应的刻度的链表中。
一种可选的实现方式中，所述检测模块32，用于遍历时间轮上指针指示的刻度的链表中的检测表项；在系统时间到达检测表项中的检测时间后，对所述检测表项携带的IPv6地址进行重复地址检测。
一种可选的实现方式中，所述检测表项还包括：检测次数，所述检测次数用于表征所述检测表项中携带的IPv6地址已进行重复地址检测的次数。所述检测模块32，用于在系统时间达到检测表项中的检测时间后，更新所述检测表项中的检测次数，判断更新后的检测次数是否小于等于预设次数；在所述更新后的检测次数小于等于预设次数的情况下，对所述检测表项携带的IPv6地址进行重复地址检测。
一种可选的实现方式中，所述检测模块，用于在所述检测次数大于预设次数的情况下，确定所述检测表项携带的IPv6地址为可用的IPv6地址。
在采用集成的单元的情况下，图6示出了上述实施例中所涉及的计算机设备的一种可能的结构示意图。所述计算机设备包括：处理单元41。所述处理单元41用于执行上述设置模块31、检验模块32执行的步骤，和/或用于执行本文所描述的技术的其它过程。所述计算机设备还可以包括通信单元42、存储单元43和总线44。其中，所述通信单元42还用于支持计算机设备与其他设备的通信。存储单元43用于存储计算机设备的程序代码和数据。
其中，上述处理单元41可以是计算机设备中的处理器或控制器，该处理器或控制器可以实现或执行结合本申请公开内容所描述的各种示例性的逻辑方框，模块和电路。该处理器或控制器可以是中央处理器，通用处理器，数字信号处理器，专用集成电路，现场可编程门阵列或者其他可编程逻辑器件、晶体管逻辑器件、硬件部件或者其任意组合。其可以实现或执行结合本申请公开内容所描述的各种示例性的逻辑方框，模块和电路。所述处理器也可以是实现计算功能的组合，例如包含一个或多个微处理器组合等。
通信单元42可以是计算机设备中的收发器、收发电路或系统接口等。
存储单元43可以是计算机设备中的存储器等，该存储器可以包括易失性存储器，例如随机存取存储器；该存储器也可以包括非易失性存储器，例如只读存储器，快闪存储器，硬盘或固态硬盘；该存储器还可以包括上述种类的存储器的组合。
总线44可以是扩展工业标准结构(Extended Industry Standard Architecture，EISA)总线等。总线44可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，图6中仅用一条粗线表示，但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。
本说明书中的各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于装置实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述得比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。
本申请实施例提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序加载到计算机上被计算机执行时，使计算机执行上述重复地址检测的方法。
其中，计算机可读存储介质，例如可以是但不限于电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括：具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)、只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、可擦式可编程只读存储器(Erasable Programmable Read Only Memory，EPROM)、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(Compact Disc Read-Only Memory，CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本申请实施例中，计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。
以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何在本申请揭露的技术范围内的变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。
Claims (11)
1.一种重复地址检测的方法，其特征在于，所述方法包括：
在接口UP后，对所述接口配置的每一个IPv6地址设置检测时间，不同的IPv6地址对应的检测时间不相同，所述检测时间是根据IPV6地址的随机值以及所述接口的UP时间生成的；
在系统时间到达IPv6地址对应的检测时间后，对所述IPV6地址进行重复地址检测。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在对所述接口配置的每一个IPv6地址设置检测时间后，所述方法还包括：
为每一个IPv6地址构建对应的检测表项，所述检测表项包括：IPv6地址和所述检测时间；
根据检测表项中的检测时间，确定所述检测表项在时间轮上对应的刻度，所述时间轮包括至少一个刻度；
将所述检测表项添加到对应的刻度的链表中。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述在系统时间到达IPv6地址对应的检测时间后，对所述IPv6地址进行重复地址检测，包括：
遍历时间轮上指针指示的刻度的链表中的检测表项；
在系统时间到达检测表项中的检测时间后，对所述检测表项携带的IPv6地址进行重复地址检测。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述检测表项还包括：检测次数，所述检测次数用于表征所述检测表项中携带的IPv6地址已进行重复地址检测的次数；
所述在系统时间达到检测表项中的检测时间后，对所述检测表项携带的IPv6地址进行重复地址检测，包括：
在系统时间达到检测表项中的检测时间后，更新所述检测表项中的检测次数，判断更新后的检测次数是否小于等于预设次数；
若所述更新后的检测次数小于等于预设次数，对所述检测表项携带的IPv6地址进行重复地址检测。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，在所述判断更新后的检测次数是否小于预设次数之后，所述方法还包括：
若所述更新后的检测次数大于预设次数，确定所述检测表项携带的IPv6地址为可用的IPv6地址。
6.一种重复地址检测的装置，其特征在于，所述装置包括：
设置模块，用于在接口UP后，对所述接口配置的每一个IPv6地址设置检测时间，不同的IPv6地址对应的检测时间不相同，所述检测时间是根据IPV6地址的随机值以及所述接口的UP时间生成的；
检测模块，用于在系统时间到达IPv6地址对应的检测时间后，对所述IPV6地址进行重复地址检测。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述设置模块，用于为每一个IPv6地址构建对应的检测表项，所述检测表项包括：IPv6地址和所述检测时间；根据检测表项中的检测时间，确定所述检测表项在时间轮上对应的刻度，所述时间轮包括至少一个刻度；将所述检测表项添加到对应的刻度的链表中。
8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述检测模块，用于遍历时间轮上指针指示的刻度的链表中的检测表项；在系统时间到达检测表项中的检测时间后，对所述检测表项携带的IPv6地址进行重复地址检测。
9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述检测表项还包括：检测次数，所述检测次数用于表征所述检测表项中携带的IPv6地址已进行重复地址检测的次数；
所述检测模块，用于在系统时间达到检测表项中的检测时间后，更新所述检测表项中的检测次数，判断更新后的检测次数是否小于等于预设次数；在所述更新后的检测次数小于等于预设次数的情况下，对所述检测表项携带的IPv6地址进行重复地址检测。
10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述检测模块，用于在所述更新后的检测次数大于预设次数的情况下，确定所述检测表项携带的IPv6地址为可用的IPv6地址。
11.一种网络设备，其特征在于，所述网络设备设置有专用锁资源，所述专用锁资源专门用于负责处理重复地址检测；所述网络设备使用所述专用锁资源以执行上述权利要求1至5任一项所述的重复地址检测的方法。
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