使用布隆过滤器参数用于唯一地址计算的地址自动配置的制作方法
【技术领域】
[0001]本公开一般涉及通过互联网协议(IP)数据网络中的主机网络设备进行的地址自动配置，更具体地涉及使用布隆过滤器(Bloom Filter)参数用于唯一地址计算的自动配置。
【背景技术】
[0002]该部分描述了能够被使用的方法，但不必是先前已经被设想或使用的方法。因此，除非特别指示，否则该部分描述的任何方法不是该申请的现有技术，并且该部分描述的任何方法不被认为是该部分包括的现有技术。
[0003]现有的无状态自动配置技术使能IPv6设备(如主机设备)响应于接收的指定由通告路由设备通告的链路前缀的路由通告消息，生成其自己的自动配置的IPv6地址。IPv6设备能够基于将链路前缀与后缀(如扩展唯一标识符(EU1-64)链路层设备地址、随机生成的数等)相连接来生成自动配置的IPv6地址。
[0004]IPv6设备发起重复地址检测(DAD)过程以确定另一个IPv6设备是否使用该自动配置的IPv6地址:IPv6设备可以基于广播/多播查询(如邻居请求消息)到链路层域中的全部IPv6设备发起DAD过程；替换地，IPv6设备可以发送单播地址注册消息到路由器并且等待路由器的未检测到任何重复地址的通知。
【发明内容】
[0005]在一个实施例中，一种方法包括通过网络设备基于将布隆过滤器参数应用到由网络设备自动配置的候选地址来生成布隆过滤器比特向量；以及通过网络设备选择性地重复对候选地址的自动配置直到相应布隆过滤器比特向量包括在为网络设备保留的保留比特向量位置处被置位的比特，保留比特向量位置提供在链路层域内的候选地址的唯一性。
[0006]在另一实施例中，一种装置包括存储器电路和处理器电路。存储器电路被配置为存储布隆过滤器参数和为装置保留的一个或多个保留比特向量位置的标识。处理器电路被配置为基于将布隆过滤器参数应用到由处理器电路自动配置的候选地址来生成布隆过滤器比特向量。处理器电路还被配置为选择性地重复对候选地址的自动配置直到相应布隆过滤器比特向量包括在至少一个保留比特向量位置处被置位的比特，至少一个保留比特向量位置提供在链路层域内的候选地址的唯一性。
[0007]在另一实施例中，逻辑被编码在一个或多个非暂态有形介质中，该逻辑用于由机器执行并且当被机器执行时能够操作用于:通过网络设备基于将布隆过滤器参数应用到由网络设备自动配置的候选地址来生成布隆过滤器比特向量；以及通过网络设备选择性地重复对候选地址的自动配置直到相应布隆过滤器比特向量包括在为网络设备保留的保留比特向量位置处被置位的比特，保留比特向量位置提供在链路层域内的候选地址的唯一性。
[0008]在另一实施例中，一种方法包括:通过第一网络设备分配一个或多个保留比特向量位置给连接到第一网络设备的第二网络设备；以及第一网络设备发送至少指定一个或多个保留比特向量位置的消息到第二网络设备，使得第二网络设备能够自动配置出在第一网络设备的链路层域内是唯一的地址，这是基于第二网络设备确定将布隆过滤器参数应用到地址产生了具有在一个或多个保留比特向量位置处被置位的至少一个比特的布隆过滤器比特向量。
[0009]在另一实施例中，一种装置包括存储器电路和处理器电路。处理器电路被配置为分配一个或多个保留比特向量位置给连接到装置的网络设备。设备接口电路被配置为发送至少指定一个或多个保留比特向量位置的消息到网络设备，使得网络设备能够自动配置出在装置的链路层域内是唯一的地址，这是基于网络设备确定将布隆过滤器参数应用到地址产生了具有在一个或多个保留比特向量位置处被置位的至少一个比特的布隆过滤器比特向量。
[0010]在另一实施例中，逻辑被编码在一个或多个非暂态有形介质中用于由机器执行并且当被机器执行时能够操作用于:通过第一网络设备分配一个或多个保留比特向量位置给连接到第一网络设备的第二网络设备；以及第一网络设备发送至少指定一个或多个保留比特向量位置的消息到第二网络设备，使得第二网络设备能够自动配置出在第一网络设备的链路层域内是唯一的地址，这是基于第二网络设备确定将布隆过滤器参数应用到地址产生了具有在一个或多个保留比特向量位置处被置位的至少一个比特的布隆过滤器比特向量。
【附图说明】
[0011]参考附图，其中在附图中具有相同附图标记的元件表示相似的元件，并且其中:
[0012]图1根据示例实施例图示说明具有用于提供布隆过滤器参数到网络设备用于由网络设备进行唯一地址计算的装置的示例系统。
[0013]图2是根据示例实施例图示说明图1的设备的任何一个的简图。
[0014]图3根据示例实施例图示说明提供布隆过滤器参数到网络设备用于由网络设备进行唯一地址计算的示例方法。
[0015]图4根据示例实施例图示说明对用于由网络设备进行地址计算的保留布隆过滤器比特位置的示例分配。
[0016]图5根据示例实施例图示说明提供布隆过滤器参数到网络设备用于由网络设备进行唯一地址计算的示例通告消息。
【具体实施方式】
[0017]具体实施例使能数据网络(如，IPv6网络)中的每个网络设备，基于映射到布隆过滤器比特向量的自动配置的IPv6地址，保证其自动配置的设备网络地址(如，IPv6地址)至少在链路层域内是唯一的，该布隆过滤器比特向量包括在为网络设备保留的保留比特向量位置处设置的比特。
[0018]在大型IPv6网络中的重复地址检测(DAD)的传统部署能够使得在IPv6网络中大量传播多播流量，尤其在具有成千上万或更多的传感器节点的物联网(1T)网络中。此外，现有邻居发现技术需要网络设备防卫其IP地址，其在电池供电的、资源受限的设备(诸如在延长时间周期内维持空闲状态(如，“休眠”)的传感器设备)中是不实际的。
[0019]布隆过滤器是空间效率概率数据结构，其被被实现为“N”位的比特阵列以测试元素是否是一个集合的成员:测试结果是元素“可能在集合中”或“明确不在集合中”；因此，在布隆过滤器中误报(false positive)结果是可能的，但漏报(false negative)是不可能的。
[0020]根据示例实施例，布隆过滤器可以被用来使能网络设备自动配置候选设备地址到唯一地址值。数据网络中的每个网络设备被分配相应的未被分配给数据网络中的任何其它网络设备的一个或多个保留比特向量位置。网络设备可以选择性地重复地址自动配置直到候选设备地址映射到具有在一个或多个保留比特向量位置处被置位的比特的布隆过滤器比特向量；换句话说，网络设备不被允许使用自动配置的网络地址，除非网络地址(根据规定的用于生成布隆过滤器比特向量的哈希函数)映射到具有在保留比特向量位置处被置位的比特的布隆过滤器比特向量。(一个或多个)保留比特向量位置可以通过网络设备从第二网络设备接收以使能网络设备验证候选网络地址的唯一性，第二网络设备被授权分配该(一个或多个)保留比特向量位置；换句话说，该(一个或多个)保留比特向量位置不被分配给至少在链路层域内或数据网络的规定域内(如，规定的自主系统内)的任何其它网络设备。分配该(一个或多个)保留比特向量位置的设备可以是提供接入链路到网络设备用于到达数据网络的交换设备，或与网络设备通信的另一设备。分配该(一个或多个)保留比特向量位置的设备(如，交换设备或路由设备)可以与其它网络设备合作以，例如基于网络设备分配独有布隆过滤器比特向量范围，保证保留比特向量位置之间的唯一性。
[0021]因此，示例实施例完全地消除了对重复地址检测(DAD)消息的需要，因为每个网络设备能够基于(一个或多个)保留比特向量位置自动配置网络地址，该网络地址是唯一的。因此，示例实施例在使用大量主机网络设备的大规模网络(