IP地址冲突避免方法、装置、设备及可读存储介质

技术领域

本发明涉及网络通讯技术领域，尤其涉及一种IP地址冲突避免方法、装置、设备及可读存储介质。

背景技术

在网络隔离时，因主机之间相互断开，所以相同IP地址范围内，容易出现IP地址冲突的情况。而IP地址冲突的两个终端发送的ARP报文，会使网络设备以及终端的ARP表不断交替变动，造成网络故障，导致IP地址冲突的两个终端都无法正常访问网络。因此，如何避免因接入网络的IP地址冲突，造成网络故障，导致IP地址冲突的两个终端都无法正常访问网络是目前亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种IP地址冲突避免方法、装置、设备及可读存储介质，旨在解决因接入网络的IP地址冲突，造成网络故障，导致IP地址冲突的两个终端都无法正常访问网络的问题。

第一方面，本发明提供一种IP地址冲突避免方法，所述IP地址冲突避免方法包括：

获取ARP表以及源主机的ARP请求报文，其中，ARP表包括多个ARP表项，所述ARP表项包括IP地址和MAC地址，所述ARP请求报文包括源主机的源MAC地址以及源IP地址；

基于所述ARP请求报文检测ARP表中是否存在所述ARP请求报文对应的冲突ARP表项；

若存在所述ARP请求报文对应的冲突ARP表项，则不对所述ARP请求报文对应的源主机做出响应。

可选的，所述基于所述ARP请求报文检测ARP表中是否存在所述ARP请求报文对应的冲突ARP表项的步骤，包括：

若ARP表包括的多个ARP表项中存在至少一个ARP表项包括的IP地址和所述ARP请求报文包括的源IP地址相同，且MAC地址和所述ARP请求报文包括的所述源MAC地址不同，则检测结果为ARP表包括的多个ARP表项中存在所述ARP请求报文对应的冲突ARP表项；

若ARP表中每个ARP表项包括的IP地址和所述ARP请求报文包括的源IP地址都不相同，且每个ARP表项包括的MAC地址和所述ARP请求报文包括的所述源MAC地址都不相同，则检测结果为ARP表包括的多个ARP表项中不存在所述ARP请求报文对应的冲突ARP表项。

可选的，在所述基于所述ARP请求报文检测ARP表中是否存在所述ARP请求报文对应的冲突ARP表项的步骤之后，包括：

若不存在所述ARP请求报文对应的冲突ARP表项，则对所述ARP请求报文对应的源主机做出响应并更新所述ARP表。

可选的，所述对所述ARP请求报文对应的源主机做出响应的步骤，包括：

获取目的MAC地址，并根据所述目的MAC地址建立响应报文；

基于所述源IP地址和所述源MAC地址将所述响应报文发送给所述ARP请求报文对应的源主机。

可选的，所述ARP表项包括老化时间，所述更新所述ARP表的步骤包括：

检查所述ARP表中是否存在ARP请求报文对应的匹配ARP表项，其中，匹配ARP表项中的IP地址和所述ARP请求报文中的源IP地址相同，且匹配ARP表项中MAC地址和所述ARP请求报文中的所述源MAC地址相同；

若存在ARP请求报文对应的匹配ARP表项，则将所述匹配ARP表项的老化时间重置为预设时长；

若不存在ARP请求报文对应的匹配ARP表项，则在所述ARP表中新建ARP表项。

可选的，在所述若存在ARP请求报文对应的匹配ARP表项，则将所述匹配ARP表项的老化时间重置为预设时长的步骤之后，包括：

若在所述预设时长内未收到源主机的ARP请求报文，则删除源主机的ARP请求报文对应的匹配ARP表项。

可选的，在所述基于所述ARP请求报文检测ARP表中是否存在所述ARP请求报文对应的冲突ARP表项的步骤之后，还包括：

若存在所述ARP请求报文对应的冲突ARP表项，则记录冲突数据。

第二方面，本发明还提供一种IP地址冲突避免装置，所述IP地址冲突避免装置包括：

获取模块，用于获取ARP表以及源主机的ARP请求报文，其中，ARP表包括多个ARP表项，所述ARP表项包括IP地址和MAC地址，所述ARP请求报文包括源主机的源MAC地址以及源IP地址；

检测模块，用于基于所述ARP请求报文检测ARP表中是否存在所述ARP请求报文对应的冲突ARP表项；

执行模块，用于若存在所述ARP请求报文对应的冲突ARP表项，则不对所述ARP请求报文对应的源主机做出响应。

第三方面，本发明还提供一种IP地址冲突避免设备，所述IP地址冲突避免设备包括处理器、存储器、以及存储在所述存储器上并可被所述处理器执行的IP地址冲突避免程序，其中所述IP地址冲突避免程序被所述处理器执行时，实现如上所述的IP地址冲突避免方法的步骤。

第四方面，本发明还提供一种可读存储介质，所述可读存储介质上存储有IP地址冲突避免程序，其中所述IP地址冲突避免程序被处理器执行时，实现如上所述的IP地址冲突避免方法的步骤。

本发明中，获取ARP表以及源主机的ARP请求报文，其中，ARP表包括多个ARP表项，所述ARP表项包括IP地址和MAC地址，所述ARP请求报文包括源主机的源MAC地址以及源IP地址；基于所述ARP请求报文检测ARP表中是否存在所述ARP请求报文对应的冲突ARP表项；若存在所述ARP请求报文对应的冲突ARP表项，则不对所述ARP请求报文对应的源主机做出响应。通过本发明，基于ARP请求报文包括的源MAC地址以及源IP地址检测ARP表中是否存在ARP请求报文对应的冲突ARP表项，当检测到ARP表中存在ARP请求报文对应的冲突ARP表项时，不对ARP请求报文对应的源主机做出响应，使得源主机接收不到ARP请求的应答，进而无法建立ARP表项以及访问任何网络资源，保障了其他终端可以正常访问网络，解决了因接入网络的IP地址冲突，造成网络故障，导致IP地址冲突的两个终端都无法正常访问网络的问题。

附图说明

图1为本发明IP地址冲突避免方法第一实施例的流程示意图；

图2为本发明IP地址冲突避免方法第二实施例的流程示意图；

图3为本发明IP地址冲突避免方法中更新ARP表的流程示意图；

图4为本发明IP地址冲突避免装置第一实施例的功能模块示意图；

图5为本发明实施例方案中涉及的IP地址冲突避免设备的硬件结构示意图。

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

第一方面，本发明实施例提供了一种IP地址冲突避免方法。

一实施例中，参照图1，图1为本发明IP地址冲突避免方法第一实施例的流程示意图。如图1所示，IP地址冲突避免方法，包括：

步骤S10，获取ARP表以及源主机的ARP请求报文，其中，ARP表包括多个ARP表项，所述ARP表项包括IP地址和MAC地址，所述ARP请求报文包括源主机的源MAC地址以及源IP地址；

本实施例中，ARP(AddressResolutionProtocol)，中文名为地址解析协议，其属于根据IP地址获取物理地址的一个TCP/IP协议，ARP请求报文即为主机广播出去的报文，其可以根据目标IP地址，得到发送数据的下一跳设备的MAC地址，ARP请求报文包括源主机的源MAC地址以及源IP地址。ARP表则为设备中缓存的数据，其包括多个ARP表项，每个ARP表项记录了实际中MAC地址和IP地址的对应关系。根据实际情况的不同，ARP表项中还包括其他信息，如老化时间、VLAN等。

在扁平化网络中，每一个终端都会被分配一个全网独立的VLAN_ID，通过具备ARP代理功能的路由器，可以给一个VLAN范围分配一段IP地址范围，使这些VLAN范围内的终端可以使用这一段IP地址范围内的IP地址接入网络。在这一段IP地址范围内，当终端A的MAC地址使用一个IP地址接入网络，并访问网络资源时，会发送ARP请求报文，查询被访问的同网段网络资源或网关的IP地址所对应的MAC地址。而由于网络处于隔离状态，所以ARP请求报文不会被网络中的其他终端接收，只有交换机和具备ARP代理功能的路由器能够接收到ARP请求报文。而交换机收到终端A发送的ARP请求报文时，会在终端A所处的VLAN中建立ARP表项，以定义该MAC地址、MAC地址对应的IP地址以及MAC地址对应的网络接口三者之间的对应关系。具备ARP代理功能的路由器收到终端A发送的ARP请求报文时，会对ARP表进行检测。

步骤S20，基于所述ARP请求报文检测ARP表中是否存在所述ARP请求报文对应的冲突ARP表项；

本实施例中，基于ARP请求报文包括源主机的源MAC地址以及源IP地址，检测ARP表包括多个ARP表项中是否存在至少一个ARP表项包括的IP地址和ARP请求报文包括的源IP地址相同，且ARP表项包括的MAC地址和ARP请求报文包括的所述源MAC地址不同。

进一步地，一实施例中，步骤S20，包括：

若ARP表包括的多个ARP表项中存在至少一个ARP表项包括的IP地址和所述ARP请求报文包括的源IP地址相同，且MAC地址和所述ARP请求报文包括的所述源MAC地址不同，则检测结果为ARP表包括的多个ARP表项中存在所述ARP请求报文对应的冲突ARP表项；

若ARP表中每个ARP表项包括的IP地址和所述ARP请求报文包括的源IP地址都不相同，且每个ARP表项包括的MAC地址和所述ARP请求报文包括的所述源MAC地址都不相同，则检测结果为ARP表包括的多个ARP表项中不存在所述ARP请求报文对应的冲突ARP表项。

本实施例中，当终端B使用与终端A相同的IP地址接入网络时，终端B的MAC地址也会发送ARP请求报文，查询所访问同段网络资源或网关IP地址所对应的MAC地址。由于网络处于隔离状态，终端B的MAC地址发送的ARP请求报文不会被网络中的其他终端接收，只有交换机和具备ARP代理功能的路由器能够接收到。当交换机接收到终端B发送的ARP请求报文时，会在终端B所处VLAN建立终端B的MAC地址的ARP表项，以定义该MAC地址、MAC地址对应的IP地址以及MAC地址对应的网络接口三者之间的对应关系。由于终端A和终端B不处于相同的VLAN，因此，不会形成互相干扰。

当具备ARP代理功能的路由器接收到终端B发送的ARP请求报文时，会将终端B发送的ARP请求报文中的源MAC地址和源IP地址与现有ARP表项中的数据进行比对。由于终端A的MAC地址在ARP表项中已关联相同IP地址，此IP地址关联的MAC地址与终端B发送的ARP请求报文中的源MAC地址不匹配，即ARP表包括的多个ARP表项中存在至少一个ARP表项包括的IP地址和ARP请求报文包括的源IP地址相同，且ARP表项包括的MAC地址和ARP请求报文包括的源MAC地址不同，所以检测结果为ARP表包括的多个ARP表项中存在ARP请求报文对应的冲突ARP表项，即终端B为冲突终端。如此，检测到IP冲突后，可以便于网络管理人员基于VLAN信息直接定位到冲突终端进行处置。

进一步地，当具备ARP代理功能的路由器接收到终端A发送的ARP请求报文时，会将终端A发送的ARP请求报文中的源MAC地址和源IP地址与现有ARP表项中的数据进行比对。若终端A发送的ARP请求报文中的源MAC在ARP表项中不存在，则建立终端A的ARP表项，并记录终端A的MAC、IP、VLAN、接口等信息。若ARP表中每个ARP表项包括的IP地址和ARP请求报文包括的源IP地址都不相同，且每个ARP表项包括的MAC地址和ARP请求报文包括的源MAC地址都不相同，则检测结果为ARP表包括的多个ARP表项中不存在ARP请求报文对应的冲突ARP表项，即终端A不是冲突终端。

步骤S30，若存在所述ARP请求报文对应的冲突ARP表项，则不对所述ARP请求报文对应的源主机做出响应。

本实施例中，若ARP表包括的多个ARP表项中存在ARP请求报文对应的冲突ARP表项，即发送ARP请求报文的源主机是冲突终端时，则不对发送ARP请求报文的源主机做出响应，即不对冲突终端B做出响应。源主机接收不到ARP请求的应答，进而无法建立ARP表项，也就无法访问任何网络资源，避免了被冲突终端(其他主机)正常访问网络时被干扰。同时，不会使用终端B的MAC地址更新此ARP表项或创建新的ARP表项，以保证终端A所关联的ARP表项的唯一性，ARP表在冲突时不发生变动，也保障了其他终端访问网络时，不会产生异常，这样就避免了因接入网络的IP地址冲突，造成网络故障的问题。

本实施例中，获取ARP表以及源主机的ARP请求报文，其中，ARP表包括多个ARP表项，所述ARP表项包括IP地址和MAC地址，所述ARP请求报文包括源主机的源MAC地址以及源IP地址；基于所述ARP请求报文检测ARP表中是否存在所述ARP请求报文对应的冲突ARP表项；若存在所述ARP请求报文对应的冲突ARP表项，则不对所述ARP请求报文对应的源主机做出响应。通过本实施例，基于ARP请求报文包括的源MAC地址以及源IP地址检测ARP表中是否存在ARP请求报文对应的冲突ARP表项，当检测到ARP表中存在ARP请求报文对应的冲突ARP表项时，不对ARP请求报文对应的源主机做出响应，使得源主机接收不到ARP请求的应答，进而无法建立ARP表项以及访问任何网络资源，保障了其他终端可以正常访问网络，解决了因接入网络的IP地址冲突，造成网络故障，导致IP地址冲突的两个终端都无法正常访问网络的问题。

进一步地，一实施例中，参照图2，图2为本发明IP地址冲突避免方法第二实施例的流程示意图。如图2所示，在步骤S20之后，包括：

步骤S40，若不存在所述ARP请求报文对应的冲突ARP表项，则对所述ARP请求报文对应的源主机做出响应并更新所述ARP表。

本实施例中，若检测结果为ARP表包括的多个ARP表项中不存在ARP请求报文对应的冲突ARP表项，即检测到终端A不是冲突终端时，更新ARP表中ARP请求报文对应的ARP表项，并对ARP请求报文对应的源主机做出响应。

进一步地，一实施例中，所述对所述ARP请求报文对应的源主机做出响应的步骤，包括：

获取目的MAC地址，并根据所述目的MAC地址建立响应报文；

基于所述源IP地址和所述源MAC地址将所述响应报文发送给所述ARP请求报文对应的源主机。

本实施例中，由于网络处于隔离状态，终端A的MAC地址发送的ARP请求报文被具备ARP代理功能的路由器接收。具备ARP代理功能的路由器接收终端A发送的请求报文后，获取网卡MAC地址(即目的MAC地址)，将目的MAC地址填充到ARP响应报文，并基于终端A发送的请求报文包括的源IP地址和源MAC地址将响应报文发送给终端A，即运用目的MAC地址代替终端A所访问的同段网络资源或网关的MAC地址进行回应，完成网络通讯过程。终端A收到回应后，根据目的MAC地址建立所访问网络资源的ARP表项，记录IP地址与MAC地址之间的对应关系。

进一步地，一实施例中，参照图3，图3为本发明IP地址冲突避免方法中更新ARP表的流程示意图。如图3所示，所述ARP表项包括老化时间，所述更新所述ARP表的步骤包括：

步骤S501，检查所述ARP表中是否存在ARP请求报文对应的匹配ARP表项，其中，匹配ARP表项中的IP地址和所述ARP请求报文中的源IP地址相同，且匹配ARP表项中MAC地址和所述ARP请求报文中的所述源MAC地址相同；

步骤S502，若存在ARP请求报文对应的匹配ARP表项，则将所述匹配ARP表项的老化时间重置为预设时长；

步骤S503，若不存在ARP请求报文对应的匹配ARP表项，则在所述ARP表中新建ARP表项。

本实施例中，当检测到ARP表包括的多个ARP表项中不存在ARP请求报文对应的冲突ARP表项之后，检查ARP表中是否存在ARP请求报文对应的匹配ARP表项，其中，ARP表项中的IP地址和ARP请求报文中的源IP地址相同，且ARP表项中MAC地址和ARP请求报文中的所述源MAC地址相同的ARP表项就是ARP请求报文对应的匹配ARP表项。

ARP表项还包括老化时间，当检测到ARP表中存在ARP请求报文对应的匹配ARP表项后，将匹配ARP表项的老化时间重置为预设时长。

当检测到ARP表中不存在ARP请求报文对应的匹配ARP表项后，在ARP表中新建源主机的ARP请求报文对应的ARP表项。

进一步地，一实施例中，在步骤S502之后，包括：

若在所述预设时长内未收到源主机的ARP请求报文，则删除源主机的ARP请求报文对应的匹配ARP表项。

本实施例中，以预设时长为300秒为例，若在ARP表项的老化时长300秒内未收到终端A的任意ARP请求报文，则删除终端A的MAC地址和IP地址对应的匹配ARP表项。老化时间为ARP表项在ARP表中留存的时间，其可以为剩余时长、剩余使用次数等任何能代表时间维度的数据，可以用来判断源主机是否仍在网络中。当维护ARP表的设备接收到源主机的ARP请求报文，便可以知晓源主机仍在其管理的网络中，此时便更新源主机发送的请求报文对应的ARP表项中的老化时间为预设时长。ARP表项的老化时间的值不断减少，当老化时间的值衰减至零时仍未更新源主机发送的请求报文对应的ARP表项时，便可以认为源主机已经离开网络，或者暂时不需要传输数据，此时则可以将源主机发送的请求报文对应的ARP表项删除，以减少数据冗余。

进一步地，删除终端A的ARP表项之后，如果终端B使用终端A的IP地址接入网络，并发送ARP请求报文，则根据终端B的MAC、IP、VLAN以及接口信息创建终端B的ARP表项，并回应终端B的ARP请求报文，允许并保护终端B接入网络。

进一步地，一实施例中，在步骤S20之后，还包括：

若存在所述ARP请求报文对应的冲突ARP表项，则记录冲突数据。

本实施例中，以冲突终端为终端B，被冲突终端为终端A为例，当检测到ARP表中存在ARP请求报文对应的冲突ARP表项后，记录ARP请求报文中的源IP地址和源MAC地址以及冲突ARP表项中的IP地址和MAC地址。根据冲突终端，即终端B发送的ARP请求报文中的源IP地址接入网络的时间和次数，记录冲突时间和冲突次数，记录终端B发送的ARP请求报文中的源IP地址对应的VLAN，记录冲突ARP表项中的IP地址对应的VLAN，即冲突数据包括冲突时间、冲突次数、冲突端的源IP地址和源MAC地址、冲突端的VLAN、被冲突端的IP地址和MAC地址以及被冲突端的VLAN。可以理解的是，实际中根据具体网络环境的不同以及对冲突行为的处置方式不同，所记录的冲突数据包含的内容也可以不同。

第二方面，本发明实施例还提供一种IP地址冲突避免装置。

一实施例中，参照图4，图4为本发明IP地址冲突避免装置第一实施例的功能模块示意图。如图4所示，IP地址冲突避免装置，包括：

获取模块10，用于获取ARP表以及源主机的ARP请求报文，其中，ARP表包括多个ARP表项，所述ARP表项包括IP地址和MAC地址，所述ARP请求报文包括源主机的源MAC地址以及源IP地址；

检测模块20，用于基于所述ARP请求报文检测ARP表中是否存在所述ARP请求报文对应的冲突ARP表项；

执行模块30，用于若存在所述ARP请求报文对应的冲突ARP表项，则不对所述ARP请求报文对应的源主机做出响应。

进一步地，一实施例中，检测模块20，用于：

若ARP表包括的多个ARP表项中存在至少一个ARP表项包括的IP地址和所述ARP请求报文包括的源IP地址相同，且MAC地址和所述ARP请求报文包括的所述源MAC地址不同，则检测结果为ARP表包括的多个ARP表项中存在所述ARP请求报文对应的冲突ARP表项；

若ARP表中每个ARP表项包括的IP地址和所述ARP请求报文包括的源IP地址都不相同，且每个ARP表项包括的MAC地址和所述ARP请求报文包括的所述源MAC地址都不相同，则检测结果为ARP表包括的多个ARP表项中不存在所述ARP请求报文对应的冲突ARP表项。

进一步地，一实施例中，IP地址冲突避免装置，还包括响应更新模块，用于：

若不存在所述ARP请求报文对应的冲突ARP表项，则对所述ARP请求报文对应的源主机做出响应并更新所述ARP表。

进一步地，一实施例中，所述响应更新模块模块，用于：

获取目的MAC地址，并根据所述目的MAC地址建立响应报文；

基于所述源IP地址和所述源MAC地址将所述响应报文发送给所述ARP请求报文对应的源主机。

进一步地，一实施例中，所述响应更新模块模块，用于：

检查所述ARP表中是否存在ARP请求报文对应的匹配ARP表项，其中，匹配ARP表项中的IP地址和所述ARP请求报文中的源IP地址相同，且匹配ARP表项中MAC地址和所述ARP请求报文中的所述源MAC地址相同；

若存在ARP请求报文对应的匹配ARP表项，则将所述匹配ARP表项的老化时间重置为预设时长；

若不存在ARP请求报文对应的匹配ARP表项，则在所述ARP表中新建ARP表项。

进一步地，一实施例中，IP地址冲突避免装置，还包括删除模块，用于：

若在所述预设时长内未收到源主机的ARP请求报文，则删除源主机的ARP请求报文对应的匹配ARP表项。

进一步地，一实施例中，IP地址冲突避免装置，还包括数据记录模块，用于：

若存在所述ARP请求报文对应的冲突ARP表项，则记录冲突数据。

其中，上述IP地址冲突避免装置中各个模块的功能实现与上述IP地址冲突避免方法实施例中各步骤相对应，其功能和实现过程在此处不再一一赘述。

第三方面，本发明实施例提供一种IP地址冲突避免设备。

参照图5，图5为本发明实施例方案中涉及的IP地址冲突避免设备的硬件结构示意图。本发明实施例中，IP地址冲突避免设备可以包括处理器1001(例如中央处理器CentralProcessingUnit，CPU)，通信总线1002，用户接口1003，网络接口1004，存储器1005。其中，通信总线1002用于实现这些组件之间的连接通信；用户接口1003可以包括显示屏(Display)、输入单元比如键盘(Keyboard)；网络接口1004可选的可以包括标准的有线接口、无线接口(如无线保真WIreless-FIdelity，WI-FI接口)；存储器1005可以是高速随机存取存储器(randomaccessmemory，RAM)，也可以是稳定的存储器(non-volatilememory)，例如磁盘存储器，存储器1005可选的还可以是独立于前述处理器1001的存储装置。本领域技术人员可以理解，图5中示出的硬件结构并不构成对本发明的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。

继续参照图5，图5中作为一种计算机存储介质的存储器1005中可以包括操作系统、网络通信模块、用户接口模块以及IP地址冲突避免程序。其中，处理器1001可以调用存储器1005中存储的IP地址冲突避免程序，并执行本发明实施例提供的IP地址冲突避免方法。

第四方面，本发明实施例还提供一种可读存储介质。

本发明可读存储介质上存储有IP地址冲突避免程序，其中所述IP地址冲突避免程序被处理器执行时，实现如上述的IP地址冲突避免方法的步骤。

其中，IP地址冲突避免程序被执行时所实现的方法可参照本发明IP地址冲突避免方法的各个实施例，此处不再赘述。

需要说明的是，在本文中，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、物品或者系统不仅包括那些要素，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、物品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者系统中还存在另外的相同要素。

上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在如上所述的一个存储介质(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端设备执行本发明各个实施例所述的方法。

以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。