用于網絡分配的方法、網絡設備和計算機可讀存儲介質技術

本申請涉及用于網絡分配的方法、網絡設備和計算機可讀存儲介質。描述了用于檢測IP地址之間的沖突以分配給虛擬機(VM)的技術。實例網絡設備執行多個VM并且被配置為確定用于分配給至少一個VM的至少一個IP地址，確定請求至少一個VM的IP地址，根據重復媒體訪問控制地址(DMAD)協議生成消息，包括指示消息包括IP地址的數據，該數據還指示IP地址，以及根據DMAD經由網絡接口將消息發送到一個或多個網絡設備以確定IP地址是否由一個或多個網絡設備使用。該消息可指定一個全局IP地址。可替代地，該消息可指定從網絡設備的網絡接口的MAC地址生成鏈路本地IP地址的范圍。

【技術實現步驟摘要】
用于網絡分配的方法、網絡設備和計算機可讀存儲介質
本公開的技術涉及計算機網絡，并且更具體地，涉及由計算機網絡內的網絡設備使用的網絡地址的分配。
技術介紹
計算機網絡是交換數據和共享資源的互連網絡設備的集合。網絡設備可實現為物理設備，例如臺式計算機、服務器和網絡設備，或者可部署為虛擬設備，例如在虛擬化基礎設施上執行的虛擬機。在諸如以太網之類的一些網絡中，為虛擬或物理網絡設備的每個網絡接口分配唯一的網絡地址，例如互聯網協議(IP)地址。網絡設備使用IP地址來確定將網絡流量，例如數據包，發送到網絡設備的網絡路由。網絡設備通常使用重復地址檢測(DAD)協議來確定互聯網協議(IP)地址在特定鏈路上是否唯一。也就是說，在向VM分配IP地址之前，網絡設備可向其他網絡設備發送包括IP地址的鄰居請求消息，以確定是否有任何網絡設備已經預留了IP地址。如果其他網絡設備之一具有預留的IP地址，則該網絡設備通過發送指示IP地址被預留的鄰居通告消息來響應。如果網絡設備接收到這樣的鄰居通告消息，則網絡設備選擇不同的IP地址并向其他網絡設備發送新的鄰居請求消息，并重復該過程直到發現未預留的IP地址。
技術實現思路
通常，本公開描述了用于將互聯網協議(IP)地址分配給虛擬機(VM)的技術，具體而言通過更有效地檢測計算機網絡中的所選IP地址之間的沖突。在一些實例中，這些技術解決了對全局IP地址的重復地址檢測。在其他實例中，這些技術解決了從第二層(L2)地址生成邏輯接口標識符的情況，例如媒體訪問控制(MAC)地址，并且其中存在例如MAC地址和接口標識符之間的一對一映射，使得一個范圍內的一組MAC地址可生成相同范圍內的一組鏈路本地地址。作為一個實例，在一些情況下，網絡設備可能需要在短時間跨度內向多個網絡設備分配多個IP地址。本公開認識到，為每個IP地址發送單獨的鄰居請求消息可能對網絡產生負面影響，因為與消息相關聯的開銷和消息的數量可能消耗相對大量的帶寬，并且還需要收到消息的網絡設備的大量處理。根據本公開的技術，網絡設備可有利地被配置為發送指定要預留的一個或多個IP地址的單個重復媒體訪問控制地址檢測(DMAD)請求消息。在一些實例中，DMAD請求消息可指定單個全局IP地址。在其他實例中，DMAD請求消息可指定跨越多個鏈路本地IP地址的范圍。當指定了IP地址范圍時，指定所請求的IP地址的數據可指定該范圍中的第一(起始)IP地址和該范圍中的多個IP地址。在其他實例中，指定所請求的IP地址的數據可指定該范圍中的第一IP地址和該范圍中的結束IP地址。在一個實例中，一種方法包括：由網絡設備確定將至少一個互聯網協議(IP)地址分配給由網絡設備執行的虛擬機(VM)；由網絡設備確定請求VM的IP地址；由網絡設備根據重復媒體訪問控制地址檢測(DMAD)協議生成消息，該消息包括指示該消息包括IP地址的數據，該數據還指示IP地址；以及由網絡設備根據DMAD向一個或多個網絡設備發送消息，以確定IP地址是否被一個或多個網絡設備使用。在另一實例中，一種網絡設備包括被配置為存儲用于一個或多個虛擬機(VM)的指令的存儲器；網絡接口；以及在電路中實現的處理器。處理器被配置為執行針對一個或多個VM的指令，確定將至少一個互聯網協議(IP)地址分配給一個或多個VM中的至少一個VM，確定請求至少一個VM的IP地址，根據重復媒體訪問控制地址(DMAD)協議生成消息，該消息包括指示所述消息包括IP地址的數據，該數據進一步指示所述IP地址，以及根據DMAD經由網絡接口將消息發送到一個或多個網絡設備，以確定所述IP地址否正在被一個或多個網絡設備使用。在另一實例中，計算機可讀存儲介質上存儲有指令，所述指令在被執行時使得網絡設備的處理器確定將至少一個互聯網協議(IP)地址分配給由所述網路設備執行的虛擬機(VM)；確定請求VM的IP地址；根據重復媒體訪問控制地址(DMAD)協議生成消息，該消息包括指示該消息包括IP地址的數據，該數據還指示IP地址；以及根據DMAD將消息發送到一個或多個網絡設備以確定IP地址是否正被一個或多個網絡設備使用。在附圖和以下描述中闡述了這些技術的一個或多個實施例的細節。根據說明書、附圖和權利要求，本技術的其他特征、目的和優點將顯而易見。附圖說明圖1是示出示例性網絡系統的框圖，其中本地網絡設備實現本公開的網絡層地址沖突檢測技術。圖2是說明根據本專利技術的一或多種技術的實例DMAD請求/響應消息格式的概念圖。圖3是說明根據本專利技術的一或多種技術的另一實例DMAD請求消息格式的概念圖。圖4是說明根據本專利技術的一或多種技術的實例DMAD響應消息格式的概念圖。圖5是示出網絡設備可為虛擬機(VM)預留全局IP地址的實例方法的流程圖。圖6是示出網絡設備可為多個虛擬機(VM)預留IP地址池的實例方法的流程圖。具體實施方式圖1是示出示例性網絡系統10的框圖，其中本地網絡設備12實現本公開的網絡層地址沖突檢測技術。可應用網絡層地址沖突檢測技術來檢測例如互聯網協議(IP)地址沖突。如圖1所示，網絡系統10包括本地網絡設備12、網絡14和遠程網絡設備16A-16N(統稱為“遠程網絡設備16”)。在本公開內容將本地網絡設備12描述為本公開的IP地址沖突檢測技術的發起設備的意義上，本地網絡設備12在本公開的上下文中是“本地的”。同樣地，在遠程網絡設備16遠離本地網絡設備12的意義上，遠程網絡設備16在本公開的上下文中是“遠程的”。如更詳細地描述的，本地網絡設備12是請求網絡設備的實例，遠程網絡設備16是響應網絡設備的實例。本地網絡設備12可包括各種類型的計算設備。例如，本地網絡設備12可包括服務器計算機、刀片服務器、個人計算機、移動計算設備(例如，平板計算機、智能電話)、中間網絡設備(例如，路由器、網關、入侵檢測設備)，或其他類型的配備網絡的計算設備。遠程網絡設備16每個可包括類似類型的配備網絡的計算設備。網絡14可包括促進本地網絡設備12和遠程網絡設備16之間的通信的各種設備和網絡鏈路。例如，網絡14可包括一個或多個集線器、中繼器和/或交換機。網絡14包括以太網網絡或其他類型的網絡，其支持到連接到網絡14的所有網絡設備的廣播通信，并依賴于具有唯一地址的每個設備。為了便于解釋，本公開主要將網絡14討論為以太網網絡。如圖1的實例所示，本地網絡設備12包括網絡接口控制器(NIC)18。NIC18包括將本地網絡設備12連接到網絡14的計算機硬件組件。在一些實例中，NIC18內置在本地網絡設備12的主板中。NIC18具有NICIP地址20。例如，IP地址20可存儲在NIC18的存儲器單元中(例如，只讀存儲器(ROM)單元、可編程只讀存儲器(PROM)、電可擦除可編程只讀存儲器(EEPROM))。在其他實例中，其他網絡層地址可代替NICIP地址20。可由動態主機配置協議(DHCP)服務器(未示出)分配NICIP地址20。當在網絡14上通信時，網絡設備可發送指定源IP地址、目的地I本文檔來自技高網...

【技術保護點】
1.一種用于網絡分配的方法，包括：/n由網絡設備確定用于分配給由所述網絡設備執行的虛擬機的至少一個互聯網協議IP地址；/n由所述網絡設備確定請求所述虛擬機的IP地址；/n由所述網絡設備根據重復媒體訪問控制地址協議生成消息，所述消息包括指示所述消息包括IP地址的數據，所述數據還指示所述IP地址；以及/n由所述網絡設備根據重復媒體訪問控制地址向一個或多個網絡設備發送所述消息，以確定所述IP地址是否正在被所述一個或多個網絡設備使用。/n

【技術特征摘要】
20181227 US 16/234,3421.一種用于網絡分配的方法，包括：
由網絡設備確定用于分配給由所述網絡設備執行的虛擬機的至少一個互聯網協議IP地址；
由所述網絡設備確定請求所述虛擬機的IP地址；
由所述網絡設備根據重復媒體訪問控制地址協議生成消息，所述消息包括指示所述消息包括IP地址的數據，所述數據還指示所述IP地址；以及
由所述網絡設備根據重復媒體訪問控制地址向一個或多個網絡設備發送所述消息，以確定所述IP地址是否正在被所述一個或多個網絡設備使用。


2.根據權利要求1所述的方法，其中，至少一個所述IP地址是全局IP地址，并且其中，所述消息包括重復媒體訪問控制地址請求消息，所述重復媒體訪問控制地址請求消息包括填充有所述網絡設備的網絡接口的硬件地址的發送方硬件地址字段，發送方IP地址字段設置為零值，目標硬件地址設置為零值，操作字段具有指示重復媒體訪問控制地址請求消息包括請求預留全局IP地址字段的數據的值，以及目標IP地址字段設置為所述全局IP地址的值。


3.根據權利要求1所述的方法，還包括響應于接收指定重復媒體訪問控制地址響應消息的發送方IP地址字段中的IP地址的所述重復媒體訪問控制地址響應消息，確定所述IP地址正在使用中，其中，所述消息包括第一消息并且所述IP地址包括第一IP地址，該方法還包括響應于確定范圍中的至少一個IP地址在使用中：
由所述網絡設備確定與所述第一IP地址不同的第二IP地址；
由所述網絡設備根據重復媒體訪問控制地址生成第二消息，所述第二消息包括指示所述第二消息包括IP地址的數據，該數據還指示所述第二IP地址；和
由所述網絡設備根據重復媒體訪問控制地址向所述一個或多個網絡設備發送所述第二消息，以確定所述第二IP地址是否正被所述一個或多個網絡設備使用。


4.根據權利要求1所述的方法，還包括響應于確定所述IP地址未被所述一個或多個網絡設備中的任何一個使用，將所述IP地址分配給所述虛擬機，其中，確定所述IP地址不在使用中包括從所述一個或多個網絡設備中的每一個接收重復媒體訪問控制地址響應消息，每個重復媒體訪問控制地址響應消息指定不同于所述消息的IP地址的發送方IP地址。


5.根據權利要求1至4中任一項所述的方法，其中，至少一個IP地址包括多個鏈路本地IP地址，并且其中，所述消息包括重復媒體訪問控制地址請求消息，所述重復媒體訪問控制地址請求消息具有指定所述IP地址的目標IP地址字段和目標IP地址字段的范圍，該范圍指定以所述IP地址開始的范圍中的多個IP地址，其中，發送所述重復媒體訪問控制地址請求消息包括發送所述重復媒體訪問控制地址請求消息以確定所述范圍中的任何IP地址是否正被所述一個或多個網絡設備使用。


6.根據權利要求5所述的方法，還包括：從所述網絡設備的網絡接口的媒體訪問控制地址生成所述多個鏈路本地IP地址。


7.根據權利要求6所述的方法，其中，所述媒體訪問控制地址包括IEEE48位媒體訪問控制地址，并且其中，生成所述多個鏈路本地IP地址包括：
在中間拆分所述媒體訪問控制地址，形成中間媒體訪問控制地址；
在所述中間媒體訪問控制地址的中間插入值“FF：FE”；
將所述中間媒體訪問控制地址的前8位轉換為二進制；
翻轉前8位的第7位；
將所述前8位轉換為十六進制以形成EUI-64媒體訪問控制地址；和
將所述EUI-64媒體訪問控制地址附加到“FE80::0”。


8.一種網絡設備，包括：
存儲器，被配置為存儲一個或多個虛擬機的指令；
網絡接口；和
處理器，在電路中實現并被配置為：
執行用于所述一個或多個虛擬機的指令；
確定將至少一個互聯網協議IP地址分配給所述一個或多個虛擬機中的至少一個虛擬機；
確定請求所述至少一個虛擬機的IP地址；
根據重復媒體訪問控制地址協議生成消息，該消息包括指示所述消息包括IP地址的數據，所述數據還指示所述IP地址；以及
根據重復媒體訪問控制地址經由所述網絡接口將消息發送到一個或多個網絡設備，以確定所述IP地址是否正被所述一個或多個網絡設備使用。


9.根據權利要求8所述的網絡設備，其中，至少一個IP地址是全局IP地址，并且其中，所述消息包括重復媒體訪問控制地址請求消息，所述重復媒體訪問控制地址請求消息包括填充有所述網絡接口的硬件地址的發送方硬件地址字段，發送方IP地址字段設置為零值，目標硬件地址設置為零值，操作字段具有指示所述重復媒體訪問控制地址請求消息包括請求預留全局IP地址字段的數據的值，以及目標IP地址字段設置為所述全局IP地址的值。


10.根據權利要求8所述的網絡設備，其中，所述處理器還被配置為：響應于接收指定重復媒體訪問控制地址響應消息的發送方IP地址字段中的IP地址的所述重復媒體訪問控制地址響應消息，確定所述IP地址正在使用中，其中，所述消息包括第一消息，并且所述IP地址包括第一IP地址，并且其中，所述處理器還被配置為響應于確定范圍中的至少一個IP地址正在使用中：
確定不同于所述第一IP地址的第二IP地址；
根據重復媒體訪問控制地址生成第二消息，所述第二消息包括指示所述第二消息包括IP地址的數據，該數據還指示所述第二IP地址；和
根據重復媒體訪問控制地址將所述第二消息發送到所述一個或多個網絡設備，以確定所述第二IP...

【專利技術屬性】
技術研發人員：馬諾吉·納亞克，拉菲克·卜杜爾，
申請(專利權)人：叢林網絡公司，
類型：發明
國別省市：美國;US