用于网络分配的方法、网络设备和计算机可读存储介质技术

本申请涉及用于网络分配的方法、网络设备和计算机可读存储介质。描述了用于检测IP地址之间的冲突以分配给虚拟机(VM)的技术。实例网络设备执行多个VM并且被配置为确定用于分配给至少一个VM的至少一个IP地址，确定请求至少一个VM的IP地址，根据重复媒体访问控制地址(DMAD)协议生成消息，包括指示消息包括IP地址的数据，该数据还指示IP地址，以及根据DMAD经由网络接口将消息发送到一个或多个网络设备以确定IP地址是否由一个或多个网络设备使用。该消息可指定一个全局IP地址。可替代地，该消息可指定从网络设备的网络接口的MAC地址生成链路本地IP地址的范围。

【技术实现步骤摘要】
用于网络分配的方法、网络设备和计算机可读存储介质
本公开的技术涉及计算机网络，并且更具体地，涉及由计算机网络内的网络设备使用的网络地址的分配。
技术介绍
计算机网络是交换数据和共享资源的互连网络设备的集合。网络设备可实现为物理设备，例如台式计算机、服务器和网络设备，或者可部署为虚拟设备，例如在虚拟化基础设施上执行的虚拟机。在诸如以太网之类的一些网络中，为虚拟或物理网络设备的每个网络接口分配唯一的网络地址，例如互联网协议(IP)地址。网络设备使用IP地址来确定将网络流量，例如数据包，发送到网络设备的网络路由。网络设备通常使用重复地址检测(DAD)协议来确定互联网协议(IP)地址在特定链路上是否唯一。也就是说，在向VM分配IP地址之前，网络设备可向其他网络设备发送包括IP地址的邻居请求消息，以确定是否有任何网络设备已经预留了IP地址。如果其他网络设备之一具有预留的IP地址，则该网络设备通过发送指示IP地址被预留的邻居通告消息来响应。如果网络设备接收到这样的邻居通告消息，则网络设备选择不同的IP地址并向其他网络设备发送新的邻居请求消息，并重复该过程直到发现未预留的IP地址。
技术实现思路
通常，本公开描述了用于将互联网协议(IP)地址分配给虚拟机(VM)的技术，具体而言通过更有效地检测计算机网络中的所选IP地址之间的冲突。在一些实例中，这些技术解决了对全局IP地址的重复地址检测。在其他实例中，这些技术解决了从第二层(L2)地址生成逻辑接口标识符的情况，例如媒体访问控制(MAC)地址，并且其中存在例如MAC地址和接口标识符之间的一对一映射，使得一个范围内的一组MAC地址可生成相同范围内的一组链路本地地址。作为一个实例，在一些情况下，网络设备可能需要在短时间跨度内向多个网络设备分配多个IP地址。本公开认识到，为每个IP地址发送单独的邻居请求消息可能对网络产生负面影响，因为与消息相关联的开销和消息的数量可能消耗相对大量的带宽，并且还需要收到消息的网络设备的大量处理。根据本公开的技术，网络设备可有利地被配置为发送指定要预留的一个或多个IP地址的单个重复媒体访问控制地址检测(DMAD)请求消息。在一些实例中，DMAD请求消息可指定单个全局IP地址。在其他实例中，DMAD请求消息可指定跨越多个链路本地IP地址的范围。当指定了IP地址范围时，指定所请求的IP地址的数据可指定该范围中的第一(起始)IP地址和该范围中的多个IP地址。在其他实例中，指定所请求的IP地址的数据可指定该范围中的第一IP地址和该范围中的结束IP地址。在一个实例中，一种方法包括：由网络设备确定将至少一个互联网协议(IP)地址分配给由网络设备执行的虚拟机(VM)；由网络设备确定请求VM的IP地址；由网络设备根据重复媒体访问控制地址检测(DMAD)协议生成消息，该消息包括指示该消息包括IP地址的数据，该数据还指示IP地址；以及由网络设备根据DMAD向一个或多个网络设备发送消息，以确定IP地址是否被一个或多个网络设备使用。在另一实例中，一种网络设备包括被配置为存储用于一个或多个虚拟机(VM)的指令的存储器；网络接口；以及在电路中实现的处理器。处理器被配置为执行针对一个或多个VM的指令，确定将至少一个互联网协议(IP)地址分配给一个或多个VM中的至少一个VM，确定请求至少一个VM的IP地址，根据重复媒体访问控制地址(DMAD)协议生成消息，该消息包括指示所述消息包括IP地址的数据，该数据进一步指示所述IP地址，以及根据DMAD经由网络接口将消息发送到一个或多个网络设备，以确定所述IP地址否正在被一个或多个网络设备使用。在另一实例中，计算机可读存储介质上存储有指令，所述指令在被执行时使得网络设备的处理器确定将至少一个互联网协议(IP)地址分配给由所述网路设备执行的虚拟机(VM)；确定请求VM的IP地址；根据重复媒体访问控制地址(DMAD)协议生成消息，该消息包括指示该消息包括IP地址的数据，该数据还指示IP地址；以及根据DMAD将消息发送到一个或多个网络设备以确定IP地址是否正被一个或多个网络设备使用。在附图和以下描述中阐述了这些技术的一个或多个实施例的细节。根据说明书、附图和权利要求，本技术的其他特征、目的和优点将显而易见。附图说明图1是示出示例性网络系统的框图，其中本地网络设备实现本公开的网络层地址冲突检测技术。图2是说明根据本专利技术的一或多种技术的实例DMAD请求/响应消息格式的概念图。图3是说明根据本专利技术的一或多种技术的另一实例DMAD请求消息格式的概念图。图4是说明根据本专利技术的一或多种技术的实例DMAD响应消息格式的概念图。图5是示出网络设备可为虚拟机(VM)预留全局IP地址的实例方法的流程图。图6是示出网络设备可为多个虚拟机(VM)预留IP地址池的实例方法的流程图。具体实施方式图1是示出示例性网络系统10的框图，其中本地网络设备12实现本公开的网络层地址冲突检测技术。可应用网络层地址冲突检测技术来检测例如互联网协议(IP)地址冲突。如图1所示，网络系统10包括本地网络设备12、网络14和远程网络设备16A-16N(统称为“远程网络设备16”)。在本公开内容将本地网络设备12描述为本公开的IP地址冲突检测技术的发起设备的意义上，本地网络设备12在本公开的上下文中是“本地的”。同样地，在远程网络设备16远离本地网络设备12的意义上，远程网络设备16在本公开的上下文中是“远程的”。如更详细地描述的，本地网络设备12是请求网络设备的实例，远程网络设备16是响应网络设备的实例。本地网络设备12可包括各种类型的计算设备。例如，本地网络设备12可包括服务器计算机、刀片服务器、个人计算机、移动计算设备(例如，平板计算机、智能电话)、中间网络设备(例如，路由器、网关、入侵检测设备)，或其他类型的配备网络的计算设备。远程网络设备16每个可包括类似类型的配备网络的计算设备。网络14可包括促进本地网络设备12和远程网络设备16之间的通信的各种设备和网络链路。例如，网络14可包括一个或多个集线器、中继器和/或交换机。网络14包括以太网网络或其他类型的网络，其支持到连接到网络14的所有网络设备的广播通信，并依赖于具有唯一地址的每个设备。为了便于解释，本公开主要将网络14讨论为以太网网络。如图1的实例所示，本地网络设备12包括网络接口控制器(NIC)18。NIC18包括将本地网络设备12连接到网络14的计算机硬件组件。在一些实例中，NIC18内置在本地网络设备12的主板中。NIC18具有NICIP地址20。例如，IP地址20可存储在NIC18的存储器单元中(例如，只读存储器(ROM)单元、可编程只读存储器(PROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM))。在其他实例中，其他网络层地址可代替NICIP地址20。可由动态主机配置协议(DHCP)服务器(未示出)分配NICIP地址20。当在网络14上通信时，网络设备可发送指定源IP地址、目的地I本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于网络分配的方法，包括：/n由网络设备确定用于分配给由所述网络设备执行的虚拟机的至少一个互联网协议IP地址；/n由所述网络设备确定请求所述虚拟机的IP地址；/n由所述网络设备根据重复媒体访问控制地址协议生成消息，所述消息包括指示所述消息包括IP地址的数据，所述数据还指示所述IP地址；以及/n由所述网络设备根据重复媒体访问控制地址向一个或多个网络设备发送所述消息，以确定所述IP地址是否正在被所述一个或多个网络设备使用。/n

【技术特征摘要】
20181227 US 16/234,3421.一种用于网络分配的方法，包括：
由网络设备确定用于分配给由所述网络设备执行的虚拟机的至少一个互联网协议IP地址；
由所述网络设备确定请求所述虚拟机的IP地址；
由所述网络设备根据重复媒体访问控制地址协议生成消息，所述消息包括指示所述消息包括IP地址的数据，所述数据还指示所述IP地址；以及
由所述网络设备根据重复媒体访问控制地址向一个或多个网络设备发送所述消息，以确定所述IP地址是否正在被所述一个或多个网络设备使用。


2.根据权利要求1所述的方法，其中，至少一个所述IP地址是全局IP地址，并且其中，所述消息包括重复媒体访问控制地址请求消息，所述重复媒体访问控制地址请求消息包括填充有所述网络设备的网络接口的硬件地址的发送方硬件地址字段，发送方IP地址字段设置为零值，目标硬件地址设置为零值，操作字段具有指示重复媒体访问控制地址请求消息包括请求预留全局IP地址字段的数据的值，以及目标IP地址字段设置为所述全局IP地址的值。


3.根据权利要求1所述的方法，还包括响应于接收指定重复媒体访问控制地址响应消息的发送方IP地址字段中的IP地址的所述重复媒体访问控制地址响应消息，确定所述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，该方法还包括响应于确定范围中的至少一个IP地址在使用中：
由所述网络设备确定与所述第一IP地址不同的第二IP地址；
由所述网络设备根据重复媒体访问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地址的数据，该数据还指示所述第二IP地址；和
由所述网络设备根据重复媒体访问控制地址向所述一个或多个网络设备发送所述第二消息，以确定所述第二IP地址是否正被所述一个或多个网络设备使用。


4.根据权利要求1所述的方法，还包括响应于确定所述IP地址未被所述一个或多个网络设备中的任何一个使用，将所述IP地址分配给所述虚拟机，其中，确定所述IP地址不在使用中包括从所述一个或多个网络设备中的每一个接收重复媒体访问控制地址响应消息，每个重复媒体访问控制地址响应消息指定不同于所述消息的IP地址的发送方IP地址。


5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其中，至少一个IP地址包括多个链路本地IP地址，并且其中，所述消息包括重复媒体访问控制地址请求消息，所述重复媒体访问控制地址请求消息具有指定所述IP地址的目标IP地址字段和目标IP地址字段的范围，该范围指定以所述IP地址开始的范围中的多个IP地址，其中，发送所述重复媒体访问控制地址请求消息包括发送所述重复媒体访问控制地址请求消息以确定所述范围中的任何IP地址是否正被所述一个或多个网络设备使用。


6.根据权利要求5所述的方法，还包括：从所述网络设备的网络接口的媒体访问控制地址生成所述多个链路本地IP地址。


7.根据权利要求6所述的方法，其中，所述媒体访问控制地址包括IEEE48位媒体访问控制地址，并且其中，生成所述多个链路本地IP地址包括：
在中间拆分所述媒体访问控制地址，形成中间媒体访问控制地址；
在所述中间媒体访问控制地址的中间插入值“FF：FE”；
将所述中间媒体访问控制地址的前8位转换为二进制；
翻转前8位的第7位；
将所述前8位转换为十六进制以形成EUI-64媒体访问控制地址；和
将所述EUI-64媒体访问控制地址附加到“FE80::0”。


8.一种网络设备，包括：
存储器，被配置为存储一个或多个虚拟机的指令；
网络接口；和
处理器，在电路中实现并被配置为：
执行用于所述一个或多个虚拟机的指令；
确定将至少一个互联网协议IP地址分配给所述一个或多个虚拟机中的至少一个虚拟机；
确定请求所述至少一个虚拟机的IP地址；
根据重复媒体访问控制地址协议生成消息，该消息包括指示所述消息包括IP地址的数据，所述数据还指示所述IP地址；以及
根据重复媒体访问控制地址经由所述网络接口将消息发送到一个或多个网络设备，以确定所述IP地址是否正被所述一个或多个网络设备使用。


9.根据权利要求8所述的网络设备，其中，至少一个IP地址是全局IP地址，并且其中，所述消息包括重复媒体访问控制地址请求消息，所述重复媒体访问控制地址请求消息包括填充有所述网络接口的硬件地址的发送方硬件地址字段，发送方IP地址字段设置为零值，目标硬件地址设置为零值，操作字段具有指示所述重复媒体访问控制地址请求消息包括请求预留全局IP地址字段的数据的值，以及目标IP地址字段设置为所述全局IP地址的值。


10.根据权利要求8所述的网络设备，其中，所述处理器还被配置为：响应于接收指定重复媒体访问控制地址响应消息的发送方IP地址字段中的IP地址的所述重复媒体访问控制地址响应消息，确定所述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，所述处理器还被配置为响应于确定范围中的至少一个IP地址正在使用中：
确定不同于所述第一IP地址的第二IP地址；
根据重复媒体访问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地址的数据，该数据还指示所述第二IP地址；和
根据重复媒体访问控制地址将所述第二消息发送到所述一个或多个网络设备，以确定所述第二IP...

【专利技术属性】
技术研发人员：马诺吉·纳亚克，拉菲克·卜杜尔，
申请(专利权)人：丛林网络公司，
类型：发明
国别省市：美国;US