[发明专利]检测计算机网络中的硬件地址冲突

说明书

总体上，描述了用于检测计算机网络的网络设备中的重复硬件地址的技术。第一网络设备可以发送指定目标硬件地址的请求。如果第二网络设备接收到请求并且确定目标硬件地址与第二网络设备的硬件地址相匹配，则第二网络设备发送指示目标硬件地址的响应。否则，第二网络设备不发送对请求的响应。如果第一网络设备没有接收到指定目标硬件地址的响应，则第一网络设备确定目标硬件地址可用。如果第一网络设备接收到指定目标硬件地址的响应，则第一网络设备确定目标硬件地址不可用。

技术领域

本发明涉及计算机网络，并且更具体地涉及用于由计算机网络内的网络设备使用的硬件地址。

背景技术

计算机网络是交换数据和共享资源的互连计算设备的集合。在诸如以太网等一些网络中，每个网络设备分配有唯一的硬件地址，诸如媒体访问控制(MAC)地址。连接到网络的每个网络设备可以接收在网络上发送的帧，但是网络设备忽略该帧，除非该帧的目的地地址字段指定了与网络设备的硬件地址相匹配的硬件地址，或者除非该帧的目的地址字段指定了与专用广播地址相匹配的硬件地址。在网络上发送帧的网络设备在帧的源地址字段中指定其自己的硬件地址。通常，硬件地址在网络设备制造时分配给网络设备。分配给网络设备的硬件地址通常是不可变的。

网络设备经常使用地址解析协议(ARP)来确定连接到网络的其他网络设备的硬件地址。在ARP中，请求网络设备发送具有指定广播地址的目的地址字段并且具有指定诸如因特网协议(IP)地址等较高层协议的地址(即，协议地址)的有效载荷的帧。如果网络上的另一网络设备与指定的协议地址相关联，则另一网络设备发送指定另一网络设备的硬件地址的响应。以这种方式，请求网络设备可以建立协议地址和硬件地址的映射。

发明内容

总体上，描述了用于检测计算机网络中的硬件地址冲突的技术。尽管在网络设备的制造期间分配的诸如媒体访问控制(MAC)地址等硬件地址通常是唯一的，但是存在出现重复硬件地址的情况。例如，可能希望向虚拟机(VM)分配硬件地址，使得VM可以在网络上交互，就好像它们是在制造期间分配了硬件地址的物理机器一样。然而，向VM分配硬件地址的系统可能向VM分配硬件地址，而不管硬件地址是否已经(例如，在制造期间)被分配给连接到网络的另一网络设备。具有相同硬件地址(例如，两个本地管理的MAC地址)的两个网络设备在同一网络上的存在可能导致各种问题，诸如两个独立的网络设备对预期仅针对一个网络设备的消息作出响应。

本公开描述了可以检测网络中存在重复硬件地址的协议。例如，请求网络设备可以在网络上发送帧。帧可以包括目的地地址字段和有效载荷。帧的目的地地址字段可以指定广播地址。有效载荷可以包括指定目标硬件地址的请求消息。如果目标硬件地址与响应网络设备(即，连接到网络的另一网络设备)的硬件地址不匹配，则响应网络设备可以忽略请求消息。

然而，响应于确定请求消息指定分配给响应网络设备的硬件地址，响应网络设备可以在网络上发送帧。由响应网络设备发送的帧可以包括包含响应消息的有效载荷。响应消息指定目标硬件地址。基于接收到指定目标硬件地址的响应消息，请求网络设备确定目标硬件地址不可用。相应地，在一些示例中，请求网络设备可以选择另一目标硬件地址。然而，如果请求网络设备没有接收到指定目标硬件地址的响应消息，则请求网络设备确定目标硬件地址可用。

在一个示例中，本公开描述了一种用于检测计算机网络中的硬件地址冲突的方法，该方法包括：由网络设备确定目标硬件地址；由网络设备在网络上发送请求消息，请求消息指定目标硬件地址；由网络设备确定网络设备是否已经在时间限制内接收到指定目标硬件地址的响应消息；以及响应于确定网络设备已经在时间限制内接收到指定目标硬件地址的响应消息，确定目标硬件地址不可用。

在另一示例中，本公开描述了一种用于检测计算机网络中的硬件地址冲突的方法，该方法包括：由网络设备接收指定目标硬件地址的请求消息；由网络设备确定目标硬件地址是否与网络设备的硬件地址相匹配；并且响应于确定目标硬件地址与网络设备的硬件地址相匹配，由网络设备发送指定目标硬件地址的响应消息。