使用布隆過濾器參數用于唯一地址計算的地址自動配置的制作方法
【技術領域】
[0001]本公開一般涉及通過互聯網協議(IP)數據網絡中的主機網絡設備進行的地址自動配置，更具體地涉及使用布隆過濾器(Bloom Filter)參數用于唯一地址計算的自動配置。
【背景技術】
[0002]該部分描述了能夠被使用的方法，但不必是先前已經被設想或使用的方法。因此，除非特別指示，否則該部分描述的任何方法不是該申請的現有技術，并且該部分描述的任何方法不被認為是該部分包括的現有技術。
[0003]現有的無狀態自動配置技術使能IPv6設備(如主機設備)響應于接收的指定由通告路由設備通告的鏈路前綴的路由通告消息，生成其自己的自動配置的IPv6地址。IPv6設備能夠基于將鏈路前綴與后綴(如擴展唯一標識符(EU1-64)鏈路層設備地址、隨機生成的數等)相連接來生成自動配置的IPv6地址。
[0004]IPv6設備發起重復地址檢測(DAD)過程以確定另一個IPv6設備是否使用該自動配置的IPv6地址:IPv6設備可以基于廣播/多播查詢(如鄰居請求消息)到鏈路層域中的全部IPv6設備發起DAD過程；替換地，IPv6設備可以發送單播地址注冊消息到路由器并且等待路由器的未檢測到任何重復地址的通知。
【發明內容】
[0005]在一個實施例中，一種方法包括通過網絡設備基于將布隆過濾器參數應用到由網絡設備自動配置的候選地址來生成布隆過濾器比特向量；以及通過網絡設備選擇性地重復對候選地址的自動配置直到相應布隆過濾器比特向量包括在為網絡設備保留的保留比特向量位置處被置位的比特，保留比特向量位置提供在鏈路層域內的候選地址的唯一性。
[0006]在另一實施例中，一種裝置包括存儲器電路和處理器電路。存儲器電路被配置為存儲布隆過濾器參數和為裝置保留的一個或多個保留比特向量位置的標識。處理器電路被配置為基于將布隆過濾器參數應用到由處理器電路自動配置的候選地址來生成布隆過濾器比特向量。處理器電路還被配置為選擇性地重復對候選地址的自動配置直到相應布隆過濾器比特向量包括在至少一個保留比特向量位置處被置位的比特，至少一個保留比特向量位置提供在鏈路層域內的候選地址的唯一性。
[0007]在另一實施例中，邏輯被編碼在一個或多個非暫態有形介質中，該邏輯用于由機器執行并且當被機器執行時能夠操作用于:通過網絡設備基于將布隆過濾器參數應用到由網絡設備自動配置的候選地址來生成布隆過濾器比特向量；以及通過網絡設備選擇性地重復對候選地址的自動配置直到相應布隆過濾器比特向量包括在為網絡設備保留的保留比特向量位置處被置位的比特，保留比特向量位置提供在鏈路層域內的候選地址的唯一性。
[0008]在另一實施例中，一種方法包括:通過第一網絡設備分配一個或多個保留比特向量位置給連接到第一網絡設備的第二網絡設備；以及第一網絡設備發送至少指定一個或多個保留比特向量位置的消息到第二網絡設備，使得第二網絡設備能夠自動配置出在第一網絡設備的鏈路層域內是唯一的地址，這是基于第二網絡設備確定將布隆過濾器參數應用到地址產生了具有在一個或多個保留比特向量位置處被置位的至少一個比特的布隆過濾器比特向量。
[0009]在另一實施例中，一種裝置包括存儲器電路和處理器電路。處理器電路被配置為分配一個或多個保留比特向量位置給連接到裝置的網絡設備。設備接口電路被配置為發送至少指定一個或多個保留比特向量位置的消息到網絡設備，使得網絡設備能夠自動配置出在裝置的鏈路層域內是唯一的地址，這是基于網絡設備確定將布隆過濾器參數應用到地址產生了具有在一個或多個保留比特向量位置處被置位的至少一個比特的布隆過濾器比特向量。
[0010]在另一實施例中，邏輯被編碼在一個或多個非暫態有形介質中用于由機器執行并且當被機器執行時能夠操作用于:通過第一網絡設備分配一個或多個保留比特向量位置給連接到第一網絡設備的第二網絡設備；以及第一網絡設備發送至少指定一個或多個保留比特向量位置的消息到第二網絡設備，使得第二網絡設備能夠自動配置出在第一網絡設備的鏈路層域內是唯一的地址，這是基于第二網絡設備確定將布隆過濾器參數應用到地址產生了具有在一個或多個保留比特向量位置處被置位的至少一個比特的布隆過濾器比特向量。
【附圖說明】
[0011]參考附圖，其中在附圖中具有相同附圖標記的元件表示相似的元件，并且其中:
[0012]圖1根據示例實施例圖示說明具有用于提供布隆過濾器參數到網絡設備用于由網絡設備進行唯一地址計算的裝置的示例系統。
[0013]圖2是根據示例實施例圖示說明圖1的設備的任何一個的簡圖。
[0014]圖3根據示例實施例圖示說明提供布隆過濾器參數到網絡設備用于由網絡設備進行唯一地址計算的示例方法。
[0015]圖4根據示例實施例圖示說明對用于由網絡設備進行地址計算的保留布隆過濾器比特位置的示例分配。
[0016]圖5根據示例實施例圖示說明提供布隆過濾器參數到網絡設備用于由網絡設備進行唯一地址計算的示例通告消息。
【具體實施方式】
[0017]具體實施例使能數據網絡(如，IPv6網絡)中的每個網絡設備，基于映射到布隆過濾器比特向量的自動配置的IPv6地址，保證其自動配置的設備網絡地址(如，IPv6地址)至少在鏈路層域內是唯一的，該布隆過濾器比特向量包括在為網絡設備保留的保留比特向量位置處設置的比特。
[0018]在大型IPv6網絡中的重復地址檢測(DAD)的傳統部署能夠使得在IPv6網絡中大量傳播多播流量，尤其在具有成千上萬或更多的傳感器節點的物聯網(1T)網絡中。此外，現有鄰居發現技術需要網絡設備防衛其IP地址，其在電池供電的、資源受限的設備(諸如在延長時間周期內維持空閑狀態(如，“休眠”)的傳感器設備)中是不實際的。
[0019]布隆過濾器是空間效率概率數據結構，其被被實現為“N”位的比特陣列以測試元素是否是一個集合的成員:測試結果是元素“可能在集合中”或“明確不在集合中”；因此，在布隆過濾器中誤報(false positive)結果是可能的，但漏報(false negative)是不可能的。
[0020]根據示例實施例，布隆過濾器可以被用來使能網絡設備自動配置候選設備地址到唯一地址值。數據網絡中的每個網絡設備被分配相應的未被分配給數據網絡中的任何其它網絡設備的一個或多個保留比特向量位置。網絡設備可以選擇性地重復地址自動配置直到候選設備地址映射到具有在一個或多個保留比特向量位置處被置位的比特的布隆過濾器比特向量；換句話說，網絡設備不被允許使用自動配置的網絡地址，除非網絡地址(根據規定的用于生成布隆過濾器比特向量的哈希函數)映射到具有在保留比特向量位置處被置位的比特的布隆過濾器比特向量。(一個或多個)保留比特向量位置可以通過網絡設備從第二網絡設備接收以使能網絡設備驗證候選網絡地址的唯一性，第二網絡設備被授權分配該(一個或多個)保留比特向量位置；換句話說，該(一個或多個)保留比特向量位置不被分配給至少在鏈路層域內或數據網絡的規定域內(如，規定的自主系統內)的任何其它網絡設備。分配該(一個或多個)保留比特向量位置的設備可以是提供接入鏈路到網絡設備用于到達數據網絡的交換設備，或與網絡設備通信的另一設備。分配該(一個或多個)保留比特向量位置的設備(如，交換設備或路由設備)可以與其它網絡設備合作以，例如基于網絡設備分配獨有布隆過濾器比特向量范圍，保證保留比特向量位置之間的唯一性。
[0021]因此，示例實施例完全地消除了對重復地址檢測(DAD)消息的需要，因為每個網絡設備能夠基于(一個或多個)保留比特向量位置自動配置網絡地址，該網絡地址是唯一的。因此，示例實施例在使用大量主機網絡設備的大規模網絡(