CN112217918B - 一种SDN网络中IPv6地址冲突检测方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供了一种SDN网络中IPv6地址冲突检测方法及装置，接收第一网络设备发送的组播检测报文，组播检测报文中包含第一网络设备的MAC地址和待测IPv6地址；判断IPv6地址列表是否存在待测IPv6地址；若判定结果为是，则将组播检测报文转换为目的MAC地址为第二网络设备的MAC地址的单播检测报文，将单播检测报文发送至第二网络设备；接收第二网络设备发送的组播应答报文，基于第一网络设备的MAC地址和待测IPv6地址之间的对应关系，将组播应答报文转换为目的MAC地址为第一网络设备的MAC地址的单播应答报文，并将单播应答报文发送至第一网络设备。实现在关闭泛洪功能时也能够检测出IPv6地址冲突。

Description

一种SDN网络中IPv6地址冲突检测方法及装置

技术领域

本发明涉及网络通信技术领域，特别是涉及一种SDN网络中IPv6地址冲突检测方法及装置。

背景技术

在软件定义网络(Software Defined Network，SDN)中，为了避免泛洪流量占用网络和计算资源，通常会关闭多层虚拟交换机(OpenVSwitch，OVS)的泛洪功能，即禁止组播、广播报文的转发。对于一些必须使用组播或广播报文的业务，OVS可以将组播、广播报文转换为单播报文，也就是将组播IPv6地址替换为报文中携带的目标IPv6地址，再向目标IPv6地址转发单播报文。

然而，如果网络中存在IPv6地址冲突，现有的方案是检测不出来的。原因在于：检测地址冲突的应答报文是组播的，且应答报文中目标IPv6地址和源IPv6地址是相同的，如果将组播的应答报文转换为单播报文，则应答报文中的目的IPv6地址将变成源IPv6地址，即应答报文将返回发送该应答报文的网络设备。可见，无法将组播的应答报文正常转换为单播报文，导致无法检测出地址冲突。

可见，在关闭泛洪功能时，无法检测出IPv6的地址冲突。针对上述问题，现有的解决方案有两个。第一个解决方案是开启泛洪功能，使组播报文能够直接转发，但开启泛洪功能会占用较多的带宽和计算资源，且更容易遭受攻击，安全性较差；第二个解决方案是用SDN控制器代为应答，即所有的应答报文都上传至SDN控制器，由SDN控制器代为转发，但这会导致控制器压力较大，对控制器的性能要求较高。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种SDN网络中IPv6地址冲突检测方法及装置，以实现在关闭泛洪功能时也能够检测出IPv6地址冲突。

具体技术方案如下：

为实现上述目的，本发明实施例提供了一种SDN网络中IPv6地址冲突检测方法，应用于虚拟交换机OVS，所述方法包括：

接收第一网络设备发送的组播检测报文，所述组播检测报文中包含所述第一网络设备的MAC地址和待测IPv6地址；

判断IPv6地址列表是否存在所述待测IPv6地址，其中，在检测到任一IPv6地址上线时，将所述任一IPv6地址添加至所述IPv6地址列表；

若判定结果为是，则将所述组播检测报文转换为目的MAC地址为第二网络设备的MAC地址的单播检测报文，所述第二网络设备是以所述待测IPv6地址上线的网络设备，将所述单播检测报文发送至所述第二网络设备，并记录所述第一网络设备的MAC地址和待测IPv6地址之间的对应关系；

接收所述第二网络设备发送的组播应答报文，基于所述第一网络设备的MAC地址和待测IPv6地址之间的对应关系，将所述组播应答报文转换为目的MAC地址为所述第一网络设备的MAC地址的单播应答报文，并将所述单播应答报文发送至所述第一网络设备。

可选的，所述记录所述第一网络设备的MAC地址和待测IPv6地址之间的对应关系，包括：

基于预先存储的学习流表，根据所述组播检测报文生成用于转发所述组播检测报文对应的组播应答报文的限时匹配流表表项，其中，所述限时匹配流表表项的匹配项包括：目的IPv6地址为组播IPv6地址，目标IPv6地址为所述待测IPv6地址，且带有组播应答报文的报文标识；所述限时匹配流表表项的动作项为：将所述组播应答报文的目的MAC地址转换为所述第一网络设备的MAC地址。

可选的，所述方法还包括：

接收控制器下发的学习流表，所述学习流表的匹配项包括：源IPv6地址为全零，且带有组播检测报文的报文标识；所述学习流表的动作项为：生成所述限时匹配流表表项。

可选的，所述接收所述第二网络设备发送的组播应答报文，包括：

获取生成所述限时匹配流表表项后预设时间内接收到的待匹配报文；

将所述待匹配报文的目的IPv6地址、目标IPv6地址和报文标识与所述限时匹配流表表项的匹配项相比对，若待匹配报文的目的IPv6地址为组播IPv6地址、目标IPv6地址为所述待测IPv6地址、且报文标识为组播应答报文的报文标识，则将该待匹配报文确定为组播应答报文。

可选的，其特征在于，当到达所述限时匹配流表表示的失效时间时，将所述限时匹配流表表项删除。

为实现上述目的，本发明实施例还提供了一种SDN网络中IPv6地址冲突检测装置，应用于虚拟交换机OVS，所述装置包括：

接收模块，接收第一网络设备发送的组播检测报文，所述组播检测报文中包含所述第一网络设备的MAC地址和待测IPv6地址；

检测模块，用于判断IPv6地址列表是否存在所述待测IPv6地址，其中，在检测到任一IPv6地址上线时，将所述任一IPv6地址添加至所述IPv6地址列表；

第一转换模块，用于若判定结果为是，则将所述组播检测报文转换为目的MAC地址为第二网络设备的MAC地址的单播检测报文，所述第二网络设备是以所述待测IPv6地址上线的网络设备，将所述单播检测报文发送至所述第二网络设备，并记录所述第一网络设备的MAC地址和待测IPv6地址之间的对应关系；

第二转换模块，用于接收所述第二网络设备发送的组播应答报文，基于所述第一网络设备的MAC地址和待测IPv6地址之间的对应关系，将所述组播应答报文转换为目的MAC地址为所述第一网络设备的MAC地址的单播应答报文，并将所述单播应答报文发送至所述第一网络设备。

可选的，所述第一转换模块，具体用于：

基于预先存储的学习流表，根据所述组播检测报文生成用于转发所述组播检测报文对应的组播应答报文的限时匹配流表表项，其中，所述限时匹配流表表项的匹配项包括：目的IPv6地址为组播IPv6地址，目标IPv6地址为所述待测IPv6地址，且带有组播应答报文的报文标识；所述限时匹配流表表项的动作项为：将所述组播应答报文的目的MAC地址转换为所述第一网络设备的MAC地址。

可选的，所述装置还包括：

匹配模块，用于接收控制器下发的学习流表，所述学习流表的匹配项包括：源IPv6地址为全零，且带有组播检测报文的报文标识；所述学习流表的动作项为：生成所述限时匹配流表表项。

可选的，所述第二转换模块，具体用于：

获取生成所述限时匹配流表表项后预设时间内接收到的待匹配报文；

将所述待匹配报文的目的IPv6地址、目标IPv6地址和报文标识与所述限时匹配流表表项的匹配项相比对，若待匹配报文的目的IPv6地址为组播IPv6地址、目标IPv6地址为所述待测IPv6地址、且报文标识为组播应答报文的报文标识，则将该待匹配报文确定为组播应答报文。

可选的，所述装置还包括：

删除模块，用于当到达所述限时匹配流表的失效时间时，将限时匹配流表表项删除。

为实现上述目的，本发明实施例还提供了一种电子设备，作为虚拟机，包括处理器、通信接口、存储器和通信总线，其中，处理器，通信接口，存储器通过通信总线完成相互间的通信；

存储器，用于存放计算机程序；

处理器，用于执行存储器上所存放的程序时，实现上述任一方法步骤。

为实现上述目的，本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质内存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述任一方法步骤。

本发明实施例有益效果：

应用本发明实施例提供的SDN网络中IPv6地址冲突检测方法及装置，OVS获取第一网络设备发送的组播检测报文，组播检测报文中包含第一网络设备的MAC地址和待测IPv6地址；判断IPv6地址列表是否存在待测IPv6地址；若判定结果为是，则将组播检测报文转换为目的MAC地址为第二网络设备的MAC地址的单播检测报文，将单播检测报文发送至第二网络设备；获取第二网络设备发送的组播应答报文，基于第一网络设备的源MAC地址和待测IPv6地址之间的对应关系，将组播应答报文转换为目的MAC地址为第一设备的MAC地址的单播应答报文，并将单播应答报文发送至第一网络设备。可见，由于OVS在接收到组播检测报文后，记录了第一网络设备的MAC地址和待测IPv6地址之间的对应关系，因此在收到第二网络设备发送的应答报文后，可以根据上述对应关系将应答报文的目的MAC地址更改为第一设备的MAC地址，进而能够实现将应答报文发送至第一网络设备，不会出现应答报文返回第二网络设备的情况，实现了在关闭泛洪功能时也能够检测出IPv6地址冲突。

当然，实施本发明的任一产品或方法并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的实施例。

图1为本发明实施例提供的SDN网络的一种结构示意图；

图2为本发明实施例提供的SDN网络中IPv6地址冲突检测方法的一种流程示意图；

图3为本发明实施例提供的组播检测报文的一种结构示意图；

图4为本发明实施例提供的组播应答报文的一种结构示意图；

图5为本发明实施例提供的单播应答报文的一种结构示意图；

图6为本发明实施例提供的SDN网络中IPv6地址冲突检测方法的一种信令示意图；

图7为本发明实施例提供的SDN网络中IPv6地址冲突检测装置的一种结构示意图；

图8为本发明实施例提供的电子设备的一种结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

为了解决关闭泛洪功能无法检测IPv6地址冲突的技术问题，本发明实施例提供了一种SDN网络中IPv6地址冲突检测方法及装置，方法可以应用于SDN网络中的虚拟交换机OVS，OVS是利用软件的方式形成交换部件，也可称为软件交换机。参见图1，图1为本发明实施例提供的SDN网络的一种结构示意图，SDN网络中还包括SDN控制器和网络设备，OVS可以为网络设备转发报文，SDN控制器可以向OVS下发流表以控制OVS进行报文转发。本发明实施例中提到的第一网络设备和第二网络设备可以是虚拟机(Virtual Machine,VM)。

如图2所示，本发明实施例提供的SDN网络中IPv6地址冲突检测方法可以包括以下步骤：

S201：接收第一网络设备发送的组播检测报文，组播检测报文中包含第一网络设备的MAC地址和待测IPv6地址。

本发明实施例中，组播检测报文表示用于IPv6地址冲突检测的组播形式的报文。

本发明实施例中，第一网络设备需要接入SDN网络时，SDN控制器可以为其分配IPv6地址，在正式启用所分配的IPv6地址之前，第一网络设备需要对该IPv6地址进行冲突检测，通过IPv6地址冲突检测来判断该IPv6地址是否已经被占用。

本发明实施例中，将上述分配给第一网络设备的IPv6地址记为待测IPv6地址。

具体的，第一网络设备可以向OVS发送用于检测地址冲突的报文，本领域技术人员可以理解，用于检测地址冲突的报文是含有特定报文标识的，本发明实施例中将其记为组播检测报文。该报文遵循icmpv6协议，携带组播检测报文标识，即icmp type：135。此外组播检测报文的源IPv6地址为“::”，即全零。

本发明实施例中，组播检测报文中包含第一网络设备的源MAC地址。此外，组播检测报文中携带有目标IPv6地址，目标IPv6地址即为待测IPv6地址。

也就是说，第一网络设备希望将组播检测报文发送至待测IPv6地址对应的MAC地址，但是第一网络设备不知道待测IPv6地址对应的MAC地址，因此只能以组播的形式向OVS发送报文。

此外，本领域技术人员可以理解，组播检测报文的目的IPv6地址为被请求节点的组播IPv6地址。该组播IPv6地址可以表示为：FF02::1:FFXX:XXXX，其中XX:XXXX取自目标IPv6的后24位。举例来讲，如果报文的目标IPv6为：1::1234:5678，那么对应的被请求节点的组播IPv6地址为：FF02::1:FF34:5678。

组播检测报文的目的MAC地址为报文目的IPv6地址对应的组播MAC地址，该组播MAC地址的可以表示为33:33:XX:XX:XX:XX，其中XX:XX:XX:XX取自目的IPv6地址的后32位。举例来讲，如果报文的目的IPv6为1::1234:5678:abcd，则对应的目的组播MAC地址为：33:33:56:78:ab:cd。

作为一个示例，参见图3，图3为本发明实施例提供的组播检测报文的一种结构示意图，如图3所示，组播检测报文中包含源IPv6地址“::”，即全零IPv6地址，组播检测报文中包含目标IPv6地址1::1111，该目标IPv6地址也是待测IPv6，还包含第一网络设备的MAC地址00:10:94:00:00:02，还包含组播检测报文的报文标识，即icmp type:135。此外，组播检测报文中还包含组播形式的目的IPv6地址FF02::1:FF00:1111，还包含组播形式的目的MAC地址33:33:FF:00:11:11，其中，目的IPv6地址和目的MAC地址的生成方式可以参见上文，不再赘述。

S202：判断IPv6地址列表是否存在待测IPv6地址，其中，在检测到任一IPv6地址上线时，将任一IPv6地址添加至IPv6地址列表。

本发明实施例中，OVS作为虚拟交换机，能够感知IPv6地址上线。也就是说，如果一个网络设备以某一IPv6地址正式上线，OVS可以得知该IPv6地址已上线，则OVS可以记录该IPv6地址，将其列入IPv6地址列表。此外，OVS还能够确定并记录以该IPv6地址上线的网络设备的MAC地址。

本发明实施例中，OVS可以将待测IPv6地址与当前的IPv6地址列表中包含的所有IPv6地址进行比对，即可确定IPv6地址列表中是否存在待测IPv6地址。

S203：若判定结果为是，则将组播检测报文转换为目的MAC地址为第二网络设备的MAC地址的单播检测报文，第二网络设备是以待测IPv6地址上线的网络设备，将单播检测报文发送至第二网络设备，并记录第一网络设备的MAC地址和待测IPv6地址之间的对应关系。

本发明实施例中，OVS能够感知IPv6地址上线。则OVS可以记录上线IPv6地址，以及以各上线IPv6地址上线的网络设备的MAC地址。当OVS检测到IPv6地址列表中存在待测IPv6地址，即待测IPv6地址属于已记录的上线IPv6地址，可以根据历史记录确定以待测IPv6地址上线的网络设备的MAC地址，本发明实施例中将以待测IPv6地址上线的网络设备记为第二网络设备。

本发明实施例中，由于OVS只能感知IPv6地址上线，无法感知IPv6地址下线，因此OVS还无法确定待测IPv6地址当前是否仍然处于上线状态，OVS需要向第二网络设备转发检测报文，并根据是否收到第二网络设备的应答报文来确定待测IPv6地址当前是否仍然处于上线状态。

也就是说，为了确定待测IPv6地址当前是否存在地址冲突，OVS需要向待测IPv6地址转发组播检测报文。本发明实施例中，当泛洪功能关闭时，不允许直接转发组播报文，需要将组播报文转换成单播报文才能转发。

即OVS将组播检测报文转换为单播检测报文，发送至上述第二网络设备，如果第二网络设备当前仍在占用待测IPv6地址，则第二网络设备会反馈相应报文；如果第二网络设备当前已下线，则无法反馈相应报文。

具体的，OVS可以将组播检测报文中的组播IPv6地址更改为报文中携带的目标IPv6地址，也就是待测IPv6地址。并将组播检测报文中目的MAC地址更改为第二网络设备的MAC地址，得到单播检测报文，该单播检测报文可以被发送至第二网络设备。

此外，OVS可以记录第一网络设备的MAC地址和待测IPv6地址之间的对应关系，该对应关系用于对第二网络设备反馈的组播应答报文进行处理，具体参见下文。

S204：接收第二网络设备发送的组播应答报文，基于第一网络设备的源MAC地址和待测IPv6地址之间的对应关系，将组播应答报文转换为目的MAC地址为第一网络设备的MAC地址的单播应答报文，并将单播应答报文发送至第一网络设备。

本发明实施例中，如果第二网络设备当前仍在占用待测IPv6地址，则第二网络设备收到OVS发送的单播检测报文之后，需要反馈应答报文以告知第一网络设备存在IPv6地址冲突。由于第一网络设备发送组播检测报文时，源IPv6地址设置为全零“::”，所以第二网络设备接收的单播检测报文中不携带第一网络设备的IPv6地址。且协议规定地址冲突检测的应答报文是组播报文，因此第二网络设备需要以组播的形式发送应答报文。此外，第二网络设备发送的组播应答报文中的目标IPv6地址仍然是上述待测IPv6地址。

作为一个示例，参见图4，图4为本发明实施例提供的组播应答报文的一种结构示意图，如图4所示，组播应答报文中包含源IPv6地址“1::1111”，该源IPv6地址“1::1111”即为第二网络设备的IPv6地址，与待测IPv6地址相同，组播应答报文中还包含组播形式的目的IPv6地址，该组播形式的目的IPv6地址是针对链路内所有节点的组播地址，具体为FF02::1，组播应答报文中还可以包含第二网络设备的源MAC地址0c:da:41:1d:d3:71，还可以包含组播形式的目的MAC地址33:33:FF:00:11:11，还可以包含组播应答报文的报文标识，即icmp type:136，还可以包括目标IPv6地址1::1111，目标IPv6地址与待测IPv6地址相同。

本发明实施例中，由于第二网络设备发送的组播应答报文中目标IPv6地址是待测IPv6地址，组播应答报文的源IPv6地址是第二网络设备的IPv6地址，与待测IP相同。因此，如果直接将组播应答报文转换为单播应答报文，则报文将返回第二网络设备。本发明实施例中，为了使第一网络设备能够接收到应答报文，可以根据所记录的第一网络设备的MAC地址和待测IPv6地址之间的对应关系，对组播应答报文进行转换。具体的，在OVS接收到目标IPv6地址为待测IPv6地址的组播应答报文之后，将组播应答报文的目的MAC地址更改为第一网络设备的MAC地址，得到单播应答报文，即可将单播应答报文发送至第一网络设备。

承接上例，可以根据第一网络设备的MAC地址和待测IPv6地址之间的对应关系对组播应答报文进行转换，得到单播应答报文，参见图5，图5为本发明实施例提供的单播应答报文的一种结构示意图，如图5所示，转换后的单播应答报文中目的MAC地址被更改为第一网络设备的MAC地址00:10:94:00:00:02，进而单播应答报文能够被发送至第一网络设备。

第一网络设备接收到单播应答报文，能够得知待测IPv6地址存在地址冲突，从而完成地址冲突检测。

应用本发明实施例提供的SDN网络中IPv6地址冲突检测方法，OVS获取第一网络设备发送的组播检测报文，组播检测报文中包含第一网络设备的MAC地址和待测IPv6地址；判断IPv6地址列表是否存在待测IPv6地址；若判定结果为是，则将组播检测报文转换为目的MAC地址为第二网络设备的MAC地址的单播检测报文，将单播检测报文发送至第二网络设备；获取第二网络设备发送的组播应答报文，基于第一网络设备的源MAC地址和待测IPv6地址之间的对应关系，将组播应答报文转换为目的MAC地址为第一设备的MAC地址的单播应答报文，并将单播应答报文发送至第一网络设备。可见，由于OVS在接收到组播检测报文后，记录了第一网络设备的MAC地址和待测IPv6地址之间的对应关系，因此在收到第二网络设备发送的应答报文后，可以根据上述对应关系将应答报文的目的MAC地址更改为第一设备的MAC地址，进而能够实现将应答报文发送至第一网络设备，不会出现应答报文返回第二网络设备的情况，实现了在关闭泛洪功能时也能够检测出IPv6地址冲突。

在本发明的一种实施例中，记录第一网络设备的MAC地址和待测IPv6地址之间的对应关系的步骤，可以包括：

基于预先存储的学习流表，根据组播检测报文生成用于转发组播检测报文对应的组播应答报文的限时匹配流表表项，其中，限时匹配流表表项的匹配项包括：目的IPv6地址为组播IPv6地址，目标IPv6地址为待测IPv6地址，且带有组播应答报文的报文标识；限时匹配流表表项的动作项为：将组播应答报文的目的MAC地址转换为第一网络设备的MAC地址。

也就是说，可以通过学习流表来控制OVS进行报文转发。

具体的，当检测到IPv6地址列表中存在待测IPv6地址，OVS可以根据预先存储的学习流表，生成针对组播应答报文的限时匹配流表表项。

其中，学习流表是SDN控制器预先下发至OVS的，学习流表会依据特定的报文生成新的流表表项，用于指导后续报文的转发。

本发明实施例中，当OVS接收第一网络设备发送的组播检测报文，触发学习流表的匹配项，进而生成限时匹配流表表项。

其中，学习流表的匹配项可以包括：源IPv6地址为全零，且带有组播检测报文的报文标识。icmpv6协议中规定，报文中icmp type为“135”表示该报文是组播检测报文，即icmptype:135可以作为组播检测报文的报文标识。

作为一个示例，学习流表的匹配项可以为：协议为icmpv6、源地址为“::”和icmptype为135。

第一网络设备发送的组播检测报文能够与学习流表的匹配项相匹配，则触发学习流表的动作项，学习流表的动作项是生成限时匹配流表表项。

本发明实施例中，限时匹配流表表项的匹配项包括：目的IPv6地址为组播IPv6地址，目标IPv6地址为待测IPv6地址，且带有组播应答报文的报文标识。icmpv6协议中规定，报文中icmp type为“136”表示该报文是组播应答报文，即icmp type:136可以作为组播应答报文的报文标识。

作为一个示例，限时匹配流表表项的匹配项可以为：协议为icmpv6、目的IPv6地址为组播IPv6地址、icmp type为136和目标IPv6地址为上述待测IPv6地址。

本发明实施例中，限时匹配流表表项仅在预设的时间内可以生效，在生成限时匹配流表表项后，可以获取生成限时匹配流表表项后预设时间内接收到的待匹配报文；将待匹配报文的目的IPv6地址、目标IPv6地址和报文标识与限时匹配流表表项的匹配项相比对，若待匹配报文的目的IPv6地址为组播IPv6地址、目标IPv6地址为待测IPv6地址、且报文标识为组播应答报文的报文标识，则将该待匹配报文确定为组播应答报文。

本发明实施例中，限时匹配流表表项的动作项为：将触发学习流表的报文的MAC地址设置为目的MAC地址。由于本发明实施例中，触发学习流表的报文是第一网络设备发送的组播应答报文，因此限时匹配流表表项的动作项即为将组播应答报文的目的MAC地址转换为第一网络设备的MAC地址。

正如图4所示，组播应答报文与限时匹配流表表项的匹配项相匹配，则OVS可以执行限时匹配流表表项的动作项，如上文，限时匹配流表表项的动作项是将第一网络设备的MAC地址设置为目的MAC地址。可见，OVS可以将组播应答报文转换为目的MAC地址为第一网络设备的MAC地址的单播应答报文，再将单播应答报文发送至第一网络设备。

可见，本发明实施例中，SDN控制器可以向OVS下发学习流表，当学习流表匹配到组播检测报文时生成新的限时匹配流表表项，限时匹配流表表项能够匹配第二网络设备发送的组播检测报文，OVS可以执行限时匹配流表表项的动作项，将组播检测报文转换为目的MAC地址为第一网络设备的MAC地址的单播应答报文，使得第一网络设备能够接收到单播应答报文，得知IPv6地址存在冲突。可见，在关闭泛洪功能时也能够检测出IPv6地址冲突。

在本发明的一种实施例中，为了减少内存占用，可以预先设置限时匹配流表表项的有效时间，例如有效时间为5秒，当到达限时匹配流表表项的失效时间时，将限时匹配流表表项删除。

在本发明的一种实施例中，如果IPv6地址列表中不存在待测IPv6地址时，可以不进行组播检测报文转单播检测报文的操作，则第一网络设备不会接收到针对IP检测的应答报文。如果第一网络设备在预设的时间内没有接收到针对IP检测的应答报文，则可以认为待测IPv6地址不存在地址冲突。

此外，如果第二网络设备已经下线，则第二网络设备也无法反馈应答报文，这种情况下，第一网络设备也不会接收到针对IP检测的应答报文。同样的，如果第一网络设备在预设的时间内没有接收到针对IP检测的应答报文，则可以认为待测IPv6地址不存在地址冲突。

为了便于理解，下面结合图6对本发明实施例提供的SDN网络中IPv6地址冲突检测方法进行进一步说明，图6为本发明实施例提供的SDN网络中IPv6地址冲突检测方法的一种信令示意图，如图6所示，包括以下步骤：

S601：第一网络设备向OVS发送组播检测报文。

S602：OVS将组播检测报文转换为单播检测报文。

具体的，OVS根据组播检测报文中携带的目标IPv6地址进行MAC地址解析，确定第二网络设备的MAC地址，进而将组播检测报文转换为单播检测报文发送至第二网络设备。

S603：匹配学习流表，生成限时匹配流表表项。

组播检测报文与预先存储的学习流表的匹配项匹配成功，则生成限时匹配流表表项。

本发明实施例中，对S602和S603的执行顺序不做限定。

S604：OVS向第二网络设备发送单播检测报文。

S605：第二网络设备向OVS发送组播应答报文。

S606：匹配限时匹配流表表项，OVS将组播应答报文转换为目的MAC地址为第一设备的MAC地址的单播应答报文。

组播应答报文能够与限时匹配流表表项的匹配项匹配成功，则OVS执行限时匹配流表表项的动作项，即：将组播应答报文的目的MAC地址转换为第一网络设备的MAC地址，得到单播应答报文。

S607：OVS向第一网络设备发送单播应答报文。

可见，在关闭泛洪状态下，第一网络设备也可以接收到针对IP冲突检测的应答报文，实现了在关闭泛洪功能时也能够检测出IPv6地址冲突。

相应于本发明实施例提供的SDN网络中IPv6地址冲突检测方法实施例，本发明实施例还提供了一种SDN网络中IPv6地址冲突检测装置，参见图7，装置可以包括以下模块：

接收模块701，用于接收第一网络设备发送的组播检测报文，组播检测报文中包含第一网络设备的MAC地址和待测IPv6地址；

检测模块702，用于判断IPv6地址列表是否存在待测IPv6地址，其中，在检测到任一IPv6地址上线时，将任一IPv6地址添加至IPv6地址列表；

第一转换模块703，用于若判定结果为是，则将组播检测报文转换为目的MAC地址为第二网络设备的MAC地址的单播检测报文，第二网络设备是以待测IPv6地址上线的网络设备，将单播检测报文发送至第二网络设备，并记录第一网络设备的MAC地址和待测IPv6地址之间的对应关系；

第二转换模块704，用于接收第二网络设备发送的组播应答报文，基于第一网络设备的MAC地址和待测IPv6地址之间的对应关系，将组播应答报文转换为目的MAC地址为第一网络设备的MAC地址的单播应答报文，并将单播应答报文发送至第一网络设备。

应用本发明实施例提供的SDN网络中IPv6地址冲突检测装置，OVS获取第一网络设备发送的组播检测报文，组播检测报文中包含第一网络设备的MAC地址和待测IPv6地址；判断IPv6地址列表是否存在待测IPv6地址；若判定结果为是，则将组播检测报文转换为目的MAC地址为第二网络设备的MAC地址的单播检测报文，将单播检测报文发送至第二网络设备；获取第二网络设备发送的组播应答报文，基于第一网络设备的源MAC地址和待测IPv6地址之间的对应关系，将组播应答报文转换为目的MAC地址为第一设备的MAC地址的单播应答报文，并将单播应答报文发送至第一网络设备。可见，由于OVS在接收到组播检测报文后，记录了第一网络设备的MAC地址和待测IPv6地址之间的对应关系，因此在收到第二网络设备发送的应答报文后，可以根据上述对应关系将应答报文的目的MAC地址更改为第一设备的MAC地址，进而能够实现将应答报文发送至第一网络设备，不会出现应答报文返回第二网络设备的情况，实现了在关闭泛洪功能时也能够检测出IPv6地址冲突。

在本发明的一种实施例中，第一转换模块703，具体可以用于：

基于预先存储的学习流表，根据组播检测报文生成用于转发组播检测报文对应的组播应答报文的限时匹配流表表项，其中，限时匹配流表表项的匹配项包括：目的IPv6地址为组播IPv6地址，目标IPv6地址为待测IPv6地址，且带有组播应答报文的报文标识；限时匹配流表表项的动作项为：将组播应答报文的目的MAC地址转换为第一网络设备的MAC地址。

在本发明的一种实施例中，在图7所示装置基础上，还可以包括匹配模块，匹配模块具体可以用于：

接收控制器下发的学习流表，学习流表的匹配项包括：源IPv6地址为全零，且带有组播检测报文的报文标识；学习流表的动作项为：生成限时匹配流表表项。

在本发明的一种实施例中，第二转换模块704，具体可以用于：

获取生成限时匹配流表表项后预设时间内接收到的待匹配报文；

将待匹配报文的目的IPv6地址、目标IPv6地址和报文标识与限时匹配流表表项的匹配项相比对，若待匹配报文的目的IPv6地址为组播IPv6地址、目标IPv6地址为待测IPv6地址、且报文标识为组播应答报文的报文标识，则将该待匹配报文确定为组播应答报文。

在本发明的一种实施例中，在图7所示装置基础上，还可以包括：

删除模块，用于当到达限时匹配流表的失效时间时，将限时匹配流表表项删除。

基于相同的发明构思，根据上述SDN网络中IPv6地址冲突检测方法实施例，本发明实施例还提供了一种电子设备，可以作为虚拟机，如图8所示，包括处理器801、通信接口802、存储器803和通信总线804，其中，处理器801，通信接口802，存储器803通过通信总线804完成相互间的通信，

存储器803，用于存放计算机程序；

处理器801，用于执行存储器803上所存放的程序时，实现如下步骤：

接收第一网络设备发送的组播检测报文，组播检测报文中包含第一网络设备的MAC地址和待测IPv6地址；

判断IPv6地址列表是否存在待测IPv6地址，其中，在检测到任一IPv6地址上线时，将任一IPv6地址添加至IPv6地址列表；

若判定结果为是，则将组播检测报文转换为目的MAC地址为第二网络设备的MAC地址的单播检测报文，第二网络设备是以待测IPv6地址上线的网络设备，将单播检测报文发送至第二网络设备，并记录第一网络设备的MAC地址和待测IPv6地址之间的对应关系；

接收第二网络设备发送的组播应答报文，基于第一网络设备的MAC地址和待测IPv6地址之间的对应关系，将组播应答报文转换为目的MAC地址为第一网络设备的MAC地址的单播应答报文，并将单播应答报文发送至第一网络设备。

上述电子设备提到的通信总线可以是外设部件互连标准(Peripheral ComponentInterconnect，PCI)总线或扩展工业标准结构(Extended Industry StandardArchitecture，EISA)总线等。该通信总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，图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。

通信接口用于上述电子设备与其他设备之间的通信。

存储器可以包括随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)，也可以包括非易失性存储器(Non-Volatile Memory，NVM)，例如至少一个磁盘存储器。可选的，存储器还可以是至少一个位于远离前述处理器的存储装置。

上述的处理器可以是通用处理器，包括中央处理器(Central Processing Unit，CPU)、网络处理器(Network Processor，NP)等；还可以是数字信号处理器(Digital SignalProcessing，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。

应用本发明实施例提供的电子设备，OVS获取第一网络设备发送的组播检测报文，组播检测报文中包含第一网络设备的MAC地址和待测IPv6地址；判断IPv6地址列表是否存在待测IPv6地址；若判定结果为是，则将组播检测报文转换为目的MAC地址为第二网络设备的MAC地址的单播检测报文，将单播检测报文发送至第二网络设备；获取第二网络设备发送的组播应答报文，基于第一网络设备的源MAC地址和待测IPv6地址之间的对应关系，将组播应答报文转换为目的MAC地址为第一设备的MAC地址的单播应答报文，并将单播应答报文发送至第一网络设备。可见，由于OVS在接收到组播检测报文后，记录了第一网络设备的MAC地址和待测IPv6地址之间的对应关系，因此在收到第二网络设备发送的应答报文后，可以根据上述对应关系将应答报文的目的MAC地址更改为第一设备的MAC地址，进而能够实现将应答报文发送至第一网络设备，不会出现应答报文返回第二网络设备的情况，实现了在关闭泛洪功能时也能够检测出IPv6地址冲突。

在本发明提供的又一实施例中，还提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质内存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现上述任一SDN网络中IPv6地址冲突检测方法的步骤。

在本发明提供的又一实施例中，还提供了一种包含指令的计算机程序产品，当其在计算机上运行时，使得计算机执行上述实施例中任一SDN网络中IPv6地址冲突检测方法的步骤。

在上述实施例中，可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或者其任意组合来实现。当使用软件实现时，可以全部或部分地以计算机程序产品的形式实现。所述计算机程序产品包括一个或多个计算机指令。在计算机上加载和执行所述计算机程序指令时，全部或部分地产生按照本发明实施例所述的流程或功能。所述计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络、或者其他可编程装置。所述计算机指令可以存储在计算机可读存储介质中，或者从一个计算机可读存储介质向另一个计算机可读存储介质传输，例如，所述计算机指令可以从一个网站站点、计算机、服务器或数据中心通过有线(例如同轴电缆、光纤、数字用户线(DSL))或无线(例如红外、无线、微波等)方式向另一个网站站点、计算机、服务器或数据中心进行传输。所述计算机可读存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或者是包含一个或多个可用介质集成的服务器、数据中心等数据存储设备。所述可用介质可以是磁性介质，(例如，软盘、硬盘、磁带)、光介质(例如，DVD)、或者半导体介质(例如固态硬盘Solid State Disk(SSD))等。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

本说明书中的各个实施例均采用相关的方式描述，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SDN网络中IPv6地址冲突检测装置、电子设备、计算机可读存储介质及计算机程序产品实施例而言，由于其基本相似于SDN网络中IPv6地址冲突检测方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见SDN网络中IPv6地址冲突检测方法实施例的部分说明即可。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，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，均包含在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种SDN网络中IPv6地址冲突检测方法，其特征在于，应用于虚拟交换机OVS，所述方法包括：

接收第一网络设备发送的组播检测报文，所述组播检测报文中包含所述第一网络设备的MAC地址和待测IPv6地址；

判断IPv6地址列表是否存在所述待测IPv6地址，其中，在检测到任一IPv6地址上线时，将所述任一IPv6地址添加至所述IPv6地址列表；

若判定结果为是，则将所述组播检测报文转换为目的MAC地址为第二网络设备的MAC地址的单播检测报文，所述第二网络设备是以所述待测IPv6地址上线的网络设备，将所述单播检测报文发送至所述第二网络设备，并记录所述第一网络设备的MAC地址和待测IPv6地址之间的对应关系；

接收所述第二网络设备发送的组播应答报文，基于所述第一网络设备的MAC地址和待测IPv6地址之间的对应关系，将所述组播应答报文转换为目的MAC地址为所述第一网络设备的MAC地址的单播应答报文，并将所述单播应答报文发送至所述第一网络设备。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述记录所述第一网络设备的MAC地址和待测IPv6地址之间的对应关系，包括：

基于预先存储的学习流表，根据所述组播检测报文生成用于转发所述组播检测报文对应的组播应答报文的限时匹配流表表项，其中，所述限时匹配流表表项的匹配项包括：目的IPv6地址为组播IPv6地址，目标IPv6地址为所述待测IPv6地址，且带有组播应答报文的报文标识；所述限时匹配流表表项的动作项为：将所述组播应答报文的目的MAC地址转换为所述第一网络设备的MAC地址。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

接收控制器下发的学习流表，所述学习流表的匹配项包括：源IPv6地址为全零，且带有组播检测报文的报文标识；所述学习流表的动作项为：生成所述限时匹配流表表项。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述接收所述第二网络设备发送的组播应答报文，包括：

获取生成所述限时匹配流表表项后预设时间内接收到的待匹配报文；

将所述待匹配报文的目的IPv6地址、目标IPv6地址和报文标识与所述限时匹配流表表项的匹配项相比对，若待匹配报文的目的IPv6地址为组播IPv6地址、目标IPv6地址为所述待测IPv6地址、且报文标识为组播应答报文的报文标识，则将该待匹配报文确定为组播应答报文。

5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，当到达所述限时匹配流表表示的失效时间时，将所述限时匹配流表表项删除。

6.一种SDN网络中IPv6地址冲突检测装置，其特征在于，应用于虚拟交换机OVS，所述装置包括：

接收模块，接收第一网络设备发送的报文，所述报文中包含所述第一网络设备的MAC地址和待测IPv6地址；

检测模块，用于判断IPv6地址列表是否存在所述待测IPv6地址，其中，在检测到任一IPv6地址上线时，将所述任一IPv6地址添加至所述IPv6地址列表；

第一转换模块，用于若判定结果为是，则将所述报文转换为目的MAC地址为第二网络设备的MAC地址的单播检测报文，所述第二网络设备是以所述待测IPv6地址上线的网络设备，将所述单播检测报文发送至所述第二网络设备，并记录所述第一网络设备的MAC地址和待测IPv6地址之间的对应关系；

第二转换模块，用于接收所述第二网络设备发送的组播应答报文，基于所述第一网络设备的MAC地址和待测IPv6地址之间的对应关系，将所述组播应答报文转换为目的MAC地址为所述第一网络设备的MAC地址的单播应答报文，并将所述单播应答报文发送至所述第一网络设备。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述第一转换模块，具体用于：

基于预先存储的学习流表，根据所述报文生成用于转发所述报文对应的组播应答报文的限时匹配流表表项，其中，所述限时匹配流表表项的匹配项包括：目的IPv6地址为组播IPv6地址，目标IPv6地址为所述待测IPv6地址，且带有组播应答报文的报文标识；所述限时匹配流表表项的动作项为：将所述组播应答报文的目的MAC地址转换为所述第一网络设备的MAC地址。

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

匹配模块，用于接收控制器下发的学习流表，所述学习流表的匹配项包括：源IPv6地址为全零，且带有组播检测报文的报文标识；所述学习流表的动作项为：生成所述限时匹配流表表项。

9.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述第二转换模块，具体用于：

获取生成所述限时匹配流表表项后预设时间内接收到的待匹配报文；

将所述待匹配报文的目的IPv6地址、目标IPv6地址和报文标识与所述限时匹配流表表项的匹配项相比对，若待匹配报文的目的IPv6地址为组播IPv6地址、目标IPv6地址为所述待测IPv6地址、且报文标识为组播应答报文的报文标识，则将该待匹配报文确定为组播应答报文。

10.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

删除模块，用于当到达所述限时匹配流表的失效时间时，将限时匹配流表表项删除。

Images