JP2001230789A - Tcp/ipネットワークにおけるipアドレス重複検出方法 - Google Patents

Tcp/ipネットワークにおけるipアドレス重複検出方法

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JP2001230789A
JP2001230789A JP2000045087A JP2000045087A JP2001230789A JP 2001230789 A JP2001230789 A JP 2001230789A JP 2000045087 A JP2000045087 A JP 2000045087A JP 2000045087 A JP2000045087 A JP 2000045087A JP 2001230789 A JP2001230789 A JP 2001230789A
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network
arp
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timer
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幸二 ▲高▼村
Koji Takamura
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Original Assignee
Hitachi Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】TCP/IPネットワークにおけるアドレス重
複を容易に検出する。 【解決手段】IPアドレスの重複の検出手段としてネッ
トワーク内の全装置に対してアドレス解決フレーム(A
RPフレーム)を発行し、その応答フレームが同一IP
アドレスで2重に応答されていないか、また、ARP応
答フレーム中の物理アドレスが異なる値でないかを検出
する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、LAN(Local A
rea Network)のネットワークに接続される各装置のネッ
トワークアドレス管理、監視、診断装置に関するもので
ある。
【0002】
【従来の技術】特開平6−268650号による。この
発明に係わるネットワーク中継装置は、受信データの物
理層及びデータリンク層のプロトコル処理を行い、プロ
トコル処理体系の異なるネットワーク間を接続するネッ
トワーク中継装置であって、ネットワークに接続された
処理端末のネットワーク層アドレス及びネットワーク層
プロトコルを格納するテーブルと受信データからネット
ワーク層アドレス及びネットワーク層プロトコルを抽出
し、このネットワーク層アドレス及びネットワーク層プ
ロトコルを用いてテーブルを参照し、ネットワーク層ア
ドレスを複数の処理端末が共有していることを検出する
手段と複数の処理端末がネットワーク層アドレスを共有
していることをデータの送信元に通知する通知手段を具
備する装置である。
【0003】このネットワーク中継装置は、受信データ
に格納されたネットワーク層アドレス及びネットワーク
層プロトコルを前記テーブルに登録する手段を具備す
る。
【0004】このネットワーク中継装置は、前記通知手
段が複数の処理端末が前記ネットワーク層アドレスを共
有していることを前記ネットワーク管理者に通知する手
段を有する。
【0005】この発明に係わるネットワーク中継装置
は、複数のネットワークを接続するネットワーク装置で
あって前記ネットワークに接続された端末のネットワー
ク層アドレスを格納する格納手段と前記格納手段を参照
して複数の端末がネットワーク層アドレスを共有してい
ることを検出する手段とを具備する。また、このネット
ワーク中継装置は、受信データに格納されたネットワー
ク層アドレスを前記格納手段に登録する手段を具備す
る。また、このネットワーク中継装置は、複数の端末が
ネットワーク層アドレスを共有していることを通知手段
を具備する。
【0006】任意のネットワークからパケットを受け取
るとパケットに格納されているネットワーク層アドレス
とネットワーク層プロトコルを抽出し、このネットワー
ク層アドレス及びネットワーク層プロトコルを用いてテ
ーブルを参照し、抽出したネットワーク層アドレスが複
数の処理端末に共有されていることを検出する。通知手
段は、抽出したネットワーク層アドレスが複数の処理端
末に共有されていることを前記パケットの送信元に通知
する。これにより、ネットワーク層のアドレス重複を検
出する。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】従来の方法では、ネッ
トワーク上にIPアドレスが重複する装置が存在した場
合、各装置のMACアドレス管理テーブル(ARPテー
ブル)のMACアドレスの値が不当に更新されてしま
い、ネットワーク内の各装置のパケットの送受信が正常
に行われず接続不能になったり、送受信途中で通信障害
になったりする現象になってしまう。
【0008】LAN間に接続するネットワーク中継装置
で通信中のパケット内のアドレスチェックし異常を通知
する機能を持つ装置においても前述のMACアドレス管
理テーブルが不当に更新された場合、IPアドレスが重
複した装置がどれかの特定ができない。
【0009】また、IPアドレス重複の検出を通知する
メッセージにおいてどの装置とどの装置が重複したかを
通知するため、IPアドレスが重複している各装置のM
ACアドレスを表示して知らせるが、このMACアドレ
スの表記方法には、Ethernetバイナリ表記、I
EEEバイナリ表記の2種類があり、一方だけの表記の
通知では、LANボードに表示されたMACアドレス表
記と異なった場合、IPアドレスが重複した装置の特定
ができない。
【0010】ネットワーク上のアドレス管理は、通常ネ
ットワーク管理者が実施するがネットワーク規模が複雑
かつ大規模になってきているとともに時間経過とともに
ネットワーク上に追加する装置が増加していき、既に割
り当てたIPアドレスを追加した装置に対して重複して
割り当てしまう場合がある。IPアドレスの重複して設
定した装置の起動の順番によってさまざまなネットワー
ク障害の現象を引き起こし原因究明に時間がかかる。
【0011】この発明は、前述した実情を解決するため
に、ネットワーク上の装置の追加や構成を変更した際
に、同一ネットワーク上に接続し各装置の運用を開始す
る前にIPアドレスの重複する装置が存在しないか診断
し、診断結果を通知することを目的とする。
【0012】
【課題を解決するための手段】同一ネットワークアドレ
スをもつネットワークにIPアドレス重複検出診断装置
を接続しネットワーク上の各装置にARP(Address Res
olution Protocol)フレームを発行し、このARP応答
フレーム中の送信元IPアドレス、MACアドレスをチ
ェックすることによりIPアドレスの重複して定義され
た装置を検出する。
【0013】一般にネットワークは、ネットワーク中継
装置により各ローカルエリアのセグメントを接続するこ
とに広域に構成される。ネットワークアドレスは、この
ようなネットワーク構成の中でグローバルにユニークに
ネットワーク管理者が各装置に与えるアドレスである。
一方物理アドレスは、装置製造メーカがアドレス設定の
ルールに従って付与したものである。
【0014】一般にARPは、ネットワーク上の装置の
ネットワークアドレスと物理アドレスを対応ずけるため
に使用されるアドレス解決プロトコルである。ネットワ
ーク上の各装置は、ネットワークアドレスで管理される
ため、この与えられたネットワークアドレスから物理ア
ドレスを求めるため使用される。
【0015】ネットワーク上の接続される各装置は、ネ
ットワークアドレスと物理アドレスを対応づけるための
キャッシュを管理している。データの送信要求があった
場合、送信すべき宛先のネットワークアドレスに対応す
る物理アドレスがキャッシュにあれば、アドレスは解決
済みなのでこのアドレスを使って送信が行われる。キャ
ッシュにアドレスがない時は、物理アドレスを求めたい
装置のIPアドレスをARPフレームにセットしARP
フレームをブロードキャストで発行する。ARPの要求
フレームを受信した装置は、フレーム内の宛先IPアド
レスが自分自身のIPアドレスと一致したいる場合、フ
レーム中の自身の物理アドレスをセットしてARP応答
フレームを返す。応答フレームの内容でアドレス管理の
キャッシュを更新し、保存する。
【0016】このARPによるアドレス解決方法を利用
して、ARP応答フレームの内容から、IPアドレス、
物理アドレスを診断することにより、アドレスの重複を
検出する。診断のための、ARPフレーム発行は、診断
装置から行うため、ネットワーク上の各装置のアドレス
キャッシュが不当に更新されて、誤動作することはな
い。
【0017】IPアドレスが重複する装置が存在した場
合、重複しているIPアドレスと同じIPアドレスが定
義された各装置のMACアドレスをEthernetバ
イナリ及びIEEEバイナリ表記の2種類の表記で表示
する。
【0018】
【発明の実施の形態】以下、図面を使用して発明の詳細
を説明する。発明のIPアドレス重複検出装置のシステ
ム構成とIPアドレス重複の診断実施時のネットワーク
構成を図1に示す。
【0019】IPアドレス重複検出装置はLANとの接
続インタフェースの制御部、ARPフレーム発行制御
部、ARP応答フレーム受信IPアドレス重複検出制御
部、タイマ制御部、アドレステーブル(メモリ内)で構成
される。それぞれの制御部が内部バスで接続される。
【0020】図1でHUBやLANスイッチでEthe
rnetの同一ネットワークアドレスを持つLANを構
成している環境でIPアドレス重複検出装置はネトワー
クアドレス内でとりうる全てのホスト番号に対してAR
Pフレームを発行する。同一ネットワークアドレス内に
接続された各装置は、自装置のIPアドレスにARP要
求に対して自装置のMACアドレスをARP応答フレー
ムにセットして応答する。このARP応答フレーム受信
しフレーム中の送信元IPアドレス、MACアドレスを
チェックしていきIPアドレスの重複した装置を検出す
る。
【0021】ARP応答フレームを受信したIPアドレ
スに再度送信元IPアドレスが同じARP応答フレーム
を受信した場合に送信元MACアドレスが既に受信した
ARP応答フレームのMACアドレスが異なる場合、こ
の2つのMACアドレスを持つ装置のIPアドレスが重
複していることになる。
【0022】次に検出処理の詳細を図2のフローチャー
トで説明する。あらかじめネットワーク内のユニークな
IPアドレスをIPアドレス検出装置に割り当てる。当
該装置が起動されると指定されたIPアドレスのネット
ワークアドレスで取り得る範囲のアドレステーブルを展
開する。アドレステーブルのフォーマットは図5に示す
通りである。
【0023】テーブルエントリは、MACアドレス、I
Pアドレス、監視タイマ地、タイマカウンタ、リトライ
カウンタで構成される。MACアドレスエントリは初期
値として0(00−00−00−00−00−00)が設定される。
【0024】展開したテーブルエントリの先頭のIPア
ドレスからARPフレームのターゲットIPアドレスに
セットしARPフレームを発行する。ARPフレームを
発行したエントリに対してタイマ値をセットしタイマ制
御機構を起動する。テーブルエントリの最後まで繰り返
す。
【0025】ARP応答フレームを受信したときの処理
を図3のフローチャートで説明する。受信したARP応
答フレーム中の送信元IPアドレスのホストアドレスを
添え字にアドレステーブルをサーチする。当該エントリ
のMACアドレスが0の場合、最初のARP応答フレー
ム受信であり、アドレステーブル中の当該エントリのM
ACアドレスエリアにARP応答フレーム中の送信元M
ACアドレスをセットする。
【0026】診断処理済みのカウンタを+1し、また、
当該エントリのタイマ値タイマカウンタをおにしタイマ
起動をリセットする。ARP応答フレーム受信処理を終
了する。
【0027】アドレステーブルの該当エントリのMAC
アドレスが0以外の場合、既に同じIPアドレスを持つ
装置からARP応答フレームを受信しているとして、現
在受信しているARP応答フレーム中の送信元MACア
ドレスとテーブルエントリ中のMACアドレスを比較す
る。この結果、不一致の場合、IPアドレスが重複した
装置が存在した旨の診断メッセージを出力する。出力す
るメッセージ内容は、当該IPアドレス及びテーブルエ
ントリ中のMACアドレス、現在受信しているARP応
答フレームの送信元IPアドレスをEthernetバ
イナリ表記とIEEEバイナリ表記の2種類の表記でそ
れぞれ出力する。
【0028】診断処理済みのカウンタを+1し、また、
当該エントリのタイマ値タイマカウンタをおにしタイマ
起動をリセットする。ARP応答フレーム受信処理を終
了する。
【0029】タイマ制御機構ではアドレステーブルエン
トリ中のタイマエリアがセットされていればシステムタ
イマを起動しタイマアウトでタイマ割り込みを発生させ
る。これは、ARP応答フレームの受信監視タイマであ
る。
【0030】一定時間応答がなかった場合、ARP要求
フレームを再度発行する。リトライは3回までとし3回
で応答が無い場合は、当該IPアドレスを持つ装置が存
在しないと判断する。
【0031】タイマ割り込み発生時の処理を図4のフロ
ーチャートで説明する。タイムアウト発生エントリのリ
トライカウンタを−1する。
【0032】リトライカウンタが0かチェックする。0
の場合処理済みカウンタを+1する。処理済みカウンタ
が全IP数に達した場合でIPアドレス重複が検出され
なかった場合は、診断OKのメッセージを出力し処理を
終了する。
【0033】リトライカウンタをチェックしてカウンタ
が0でない場合はARP要求フレームを再発行する。ま
た、タイマ値を再度セットする。その後タイマ割り込み
処理を終了する。
【0034】
【発明の効果】以上詳記したようにこの発明によれば、
同一ネットワークアドレス内で装置の追加、構成の変更
等を実施したとき運用を開始する前に各装置に対してI
Pアドレス重複定義の診断を実施しネットワーク運用管
理者に診断結果を出力することでIPアドレス重複が引
き起こすネットワーク障害を未然に防止することができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の一実施例に関わるIPアドレス重複
検出装置のシステム構成及び実施時のネットワーク構成
を示すブロック図。
【図2】この実施例の動作を示すフローチャート。
【図3】この実施例の動作を示すフローチャート。
【図4】この実施例の動作を示すフローチャート。
【図5】この実施例の動作のためのテーブル構成図。
【符号の説明】
1…ルータ、2…LANインタフェース、3…タイマ制
御、4…ARP送信制御、5…APR応答受信/重複検
出制御、6…アドレステーブル。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 IPアドレスの重複の検出手段としてネ
    ットワーク内の全装置に対してアドレス解決フレーム
    (ARPフレーム)を発行し、その応答フレームが同一I
    Pアドレスで2重に応答されていないか、また、ARP
    応答フレーム中の物理アドレスが異なる値でないかを検
    出することを特徴としたIPアドレス重複検出方法。
JP2000045087A 2000-02-17 2000-02-17 Tcp/ipネットワークにおけるipアドレス重複検出方法 Pending JP2001230789A (ja)

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