[发明专利]一种网络重复地址检测方法

说明书

本发明提出一种网络重复地址检测方法，包括如下步骤：(1)使用无状态地址自动配置(SLAAC)机制，让主机能够自动生成IPv6地址；(2)使用IPv6的动态主机配置协议(DHCPv6)实现有状态地址配置，通过中央服务器负责为每个主机分配IP地址；(3)定义无状态地址自动配置，令主机自己配置其地址，而无需任何中央服务器进行分配；(4)主机通过生成接口标识符，为自己生成IP地址，该接口标识符在链路上是唯一的；(5)然后将该接口标识符与本地前缀组合，以形成链路上唯一的IPv6地址；(6)对于每一个生成的链路本地地址，通过重复地址检测，验证此地址在链路上是唯一存在的；若节点收到一个ARP探测包，其源地址和本节点地址一致，但物理地址不一致，这种情况也被认为是冲突。

技术领域

本发明涉及一种网络重复地址检测领域，尤其是一种IPv6的重复地址检测的一种方便高效的验证实现和分析方法。

背景技术

IPv6主导的下一代互联网即将到来，它除了可以解决IPv4地址耗尽问题，还具有了改善互联网的性能、加强互联网的安全性、提高互联网的服务质量、确保各项流媒体业务顺利展开等优势。从而解决了互联网日益复杂、难以管理和控制的问题，大大提高了互联网的稳定性、可靠性、高效性和安全性。

重要的一个环节就是进行重复地址检测(DAD)，新的IPv6节点通过此环节来检测生成的IPv6地址是否已被使用。DAD十分重要，因为网络中的IP地址必须是唯一的，才可以与其他节点进行正常通信。在不实现DAD的情况下，不同节点可能使用两个或更多IP地址，导致存在相同地址的节点，引发冲突，通信会因此发生中断。所以通过重复地址检测得到唯一的IP地址对于建立网络通信非常重要。

中国从2017年底开始，从上至下进行大规模的IPv6普及，预计至2019年下半年，新增网络地址不再使用IPv4地址，中国超过一半的宽带网络、本地网络、移动网络都会由IPv4协议转到IPv6协议上。IPv6的重复地址检测是我国在推进IPv6普及的关键技术，但目前缺少对IPv6协议下重复地址检测的仿真实现和相关研究分析。

IETF的网络工作小组发布过多篇与重复地址检测相关的RFC(互联网标准)文档，主要包括：IPv6的乐观重复地址检测(RFC 4429)、IPv6邻居发现(RFC 4861)、IPv6无状态地址自动配置(RFC 4862)、增强重复地址检测(RFC 7527)。

在互联网标准文档RFC 5227中，定义了一套在IPv4下确保地址唯一性的机制——地址冲突检测(Address Conflict Detection)。当同一链路上的两个节点试图同时使用相同的IPv4地址时，会引发两个节点的冲突。RFC 5227文档中描述了IPv4网络可以提前采取的简单预防措施，以帮助防止这种错误配置发生，以及如果确实发生了这种错误配置，可以通过一种简单的机制被动地检测到冲突发生，所以可以及时做出响应以解决冲突。检测目的是确定使用地址是否可能导致冲突，包括地址已经被同一链路上的另一个节点主动使用的情况，以及两个节点无意中开始使用相同地址的情况，并且两个节点同时处于检测过程中，以确定地址是否可以安全使用，随后被动检测到网络上的另一个节点是否在无意中使用了相同的地址。地址冲突的检测并不局限于地址生成阶段，在任意通信时间内，若节点收到一个ARP探测包，其源地址和本节点地址一致，但物理地址不一致，这种情况也被认为是冲突。

上述方法存在很强的局限性仅针对于DHCP，且安全性低，在地址冲突发生后才开始被动的检测，属于一种补救的手段，对于地址重复问题也没有很好的解决方法。

发明内容

本发明的技术解决问题：克服了在地址冲突发生后才开始被动的检测，对于地址重复问题无法很好解决的情况，提出了一种仿真检测ipv6地址冲突的方法。使用在ipv6条件下的地址检测不仅拥有了巨大的地址空间，还新增了无状态地址自动配置，通过邻居发现协议使用邻居请求和邻居通告替代ARP，形成了一种更加完善的重复地址检测方法。