网络地址配置方法和网络地址配置系统与流程

本技术涉及网络通信，具体涉及计算机存储，更具体地涉及一种网络地址配置方法和网络地址配置系统。

背景技术：

1、随着数据存储需求的不断增长，闪存设备因具备读写速度快、功耗低、抗震性好等优势，被广泛应用于服务器、数据中心、工业控制等多个领域。在实际应用场景中，为满足日益增长的存储容量需求，往往需要对现有闪存设备进行扩容，即新增闪存设备节点并将其接入原有通信网络。

2、相关技术中，闪存设备接入网络时通常采用静态网络地址配置或动态网络地址分配两种方式。静态网络地址配置需要人工为每个新增闪存设备分配唯一的网络地址，操作繁琐且易因人为失误导致网络地址重复，引发地址冲突。动态网络地址分配则依赖动态主机配置协议服务器自动分配网络地址，但在扩容场景下，若动态主机配置协议服务器的地址池配置不当、地址租期管理不合理，或新增设备与网络中已存在的使用静态地址的设备发生地址重叠，仍会出现地址冲突问题。地址冲突会导致闪存设备无法正常接入网络，出现数据传输中断、存储服务异常等问题。因此亟需一种网络地址配置方法。

技术实现思路

1、鉴于上述问题，本技术提供了一种网络地址配置方法和网络地址配置系统，旨在存储设备扩容过程中，于地址分配之前对候选地址进行可用性验证，以提前规避地址冲突。

2、根据本技术的第一个方面，提供了一种网络地址配置方法，方法包括：响应于检测到扩容设备的接入请求，根据地址资源信息包括的多个网络地址中未与硬件地址构建映射关系的网络地址，确定候选网络地址；在候选网络地址的实际占用状态为未被占用且所属的网络地址段具备网络连通可用性的情况下，根据候选网络地址，配置扩容设备的网络地址。

3、通过本技术实施例提供的方法，通过在地址配置前对候选网络地址进行实际占用状态检测和网络段连通可用性校验的双重验证，排除了地址资源信息与实际网络状态不一致所导致的分配冲突。使地址配置决策同时基于资源记录和实际网络探测结果，而非单一依赖于静态记录，从源头减少了地址冲突的发生概率。

4、根据本技术的实施例，方法还包括：对候选网络地址执行占用检测，确定候选网络地址的实际占用状态；在候选网络地址的实际占用状态为未被占用的情况下，对目标设备执行通信测试，校验网络地址段的网络连通可用性，目标设备的网络地址属于网络地址段。

5、通过先执行占用检测，只有在占用检测通过，即地址未被占用后，才执行网络连通可用性的校验。由于占用检测的探测报文开销较小、响应速度快，可以先以较低资源消耗快速筛选出被占用的地址；只有在初步验证通过后，才进行开销相对较大的网络层通信测试。该顺序减少了不必要的网络通信开销，优化了验证流程的执行效率。占用检测针对的是单个候选地址，通信测试针对的是该地址所属的整个网段，两者验证维度不同，分别确认地址级可用性和网段级连通性，任一验证不通过即拒绝配置该地址，提高了验证的全面性。

6、根据本技术的实施例，对候选网络地址执行占用检测，确定候选网络地址的实际占用状态，包括以下之一：向候选网络地址发送地址映射请求报文；响应于在第一预定时长内未接收到地址映射应答报文，确定候选网络地址的实际占用状态为未被占用；向候选网络地址发送第一连通性探测请求报文；响应于在第二预定时长内未接收到第一连通性探测应答报文，确定候选网络地址的实际占用状态为未被占用；向候选网络地址发送地址映射请求报文；响应于在第一预定时长内未接收到地址映射应答报文，向候选网络地址发送第一连通性探测请求报文；响应于在第二预定时长内未接收到第一连通性探测应答报文，确定候选网络地址的实际占用状态为未被占用；或向候选网络地址发送地址映射请求报文和第一连通性探测请求报文；响应于在第一预定时长内未接收到地址映射应答报文和/或在第二预定时长内未接收到第一连通性探测应答报文，确定候选网络地址的实际占用状态为未被占用。

7、通过上述四种方式提供了不同场景下的占用检测实现路径。第一种方式适用于候选地址与存储系统处于同一网段的场景，报文开销最小；第二种方式适用于候选地址与存储系统处于不同网段的场景，或者需要同时验证网络层可达性的场景；第三种方式通过先后执行两种探测提高了检测准确性；第四种方式通过并行执行两种探测减少了总耗时。

8、根据本技术的实施例，对目标设备执行通信测试，校验网络地址段的网络连通可用性，包括：向目标设备发送第二连通性探测请求报文；响应于接收到目标设备的第二连通性探测应答报文，确定网络地址段具备网络连通可用性。

9、通过向目标设备发送连通性探测报文并等待应答，验证了存储系统与候选地址所属网段之间的实际通信路径是否畅通。该验证是在占用检测通过后、实际配置地址之前执行的，能够提前发现存储系统与目标网段之间的通信障碍，避免扩容设备配置地址后因网段不可达而导致无法与管理节点通信的问题。

10、根据本技术的实施例，地址资源信息还包括预留网络地址段，预留网络地址段中的网络地址未与硬件地址构建映射关系；其中，根据地址资源信息包括的多个网络地址中未与硬件地址构建映射关系的网络地址，确定候选网络地址，包括：根据预留网络地址段，得到多个网络地址中未与硬件地址构建映射关系的网络地址；将未与硬件地址构建映射关系的网络地址作为候选网络地址。

11、通过设置预留网络地址段，候选地址的来源范围被预先限定在专用段内，减少了候选地址与原有设备已配置地址发生重叠的可能性。预留网络地址段的边界清晰，便于存储系统在筛选时快速定位可用地址，降低计算复杂度。

12、根据本技术的实施例，方法还包括：在扩容设备利用配置的网络地址接入网络的情况下，获取地址映射报文和网络数据报文，地址映射报文包括网络地址与硬件地址之间的映射关系，网络数据报文包括源硬件地址和源网络地址，以及承载有传输控制协议报文和互联网控制报文协议报文，传输控制协议报文包括第一序列号和确认号，互联网控制报文协议报文包括标识符和第二序列号；在存在以下至少之一的情况下，锁定冲突网络地址；其中，以下至少之一包括：在根据地址映射报文包括的网络地址与硬件地址之间的映射关系，以及根据网络数据报文得到的源硬件地址与源网络地址之间的映射关系，确定多个硬件地址与同一网络地址对应的情况下，将网络地址作为冲突网络地址；在根据网络数据报文承载的传输控制协议报文的第一序列号和确认号，确定预定统计周期的报文重传频次大于获得等于预定重传频次的情况下，根据网络数据报文包括的源网络地址和目的网络地址，确定冲突网络地址；或在根据网络数据报文承载的互联网控制报文协议报文的标识符和第二序列号确定网络通信丢包率大于或等于预定丢包率的情况下，根据网络数据报文包括的源网络地址和目的网络地址，确定冲突网络地址。

13、通过在扩容设备接入网络后持续获取和分析网络报文，能够在地址冲突发生时及时发现并锁定冲突信息。与相关技术中在通信故障出现后才被动排查的方式不同，本实施例的报文采集和分析机制使得冲突的发现过程自动化，无需人工干预。通过将直接证据（地址多对应）和间接现象（丢包、重传）作为并列的判定条件，任一条件满足即触发冲突锁定，使得存储系统能够及时捕获各种类型的冲突状态。

14、根据本技术的实施例，方法还包括：根据地址映射报文包括的网络地址与硬件地址之间的映射关系，确定与冲突网络地址关联的冲突硬件地址；从接入日志信息中确定与冲突硬件地址关联的冲突信息，其中，冲突信息包括以下至少一项：冲突设备信息或冲突时刻；向运维管理平台发送冲突网络地址和冲突信息；锁定冲突硬件地址。

15、通过接入日志信息追溯冲突硬件地址的历史配置记录，能够确定冲突地址涉及的具体设备及接入时间，使冲突设备能够被准确定位而非仅停留在地址层面。将冲突信息推送至集中管理平台，使得网络管理员能够通过统一界面获知冲突详情，无需人工在多个系统中分别查询日志和设备信息，便于冲突的及时处理。

16、根据本技术的实施例，地址资源信息还包括与硬件地址关联的设备的设备类型；方法还包括：从地址资源信息中确定与冲突硬件地址关联的设备类型；在设备类型为扩容设备的情况下，重新执行向扩容设备配置网络地址的操作，得到配置的新网络地址；向扩容设备发送地址配置修改指令，地址配置修改指令用于指示扩容设备根据新网络地址更新网络地址；根据新网络地址，更新地址资源信息。

17、通过设备类型的区分，仅在冲突设备为扩容设备时触发自动重分配，避免了对原有设备配置的非预期修改。通过存储系统向设备下发配置指令，使地址修改无需人工登录设备进行手动配置，减少了人工操作环节和配置错误的可能。重分配完成后同步更新地址资源信息，使地址资源信息中的映射关系与实际分配状态保持一致，避免信息滞后导致后续分配再次出现冲突。

18、根据本技术的实施例，方法还包括：根据扩容设备配置的网络地址，更新地址资源信息包括的已分配网络地址与硬件地址的映射关系。

19、通过上述动态更新机制，网络地址资源管理表始终能够反映当前网络中地址配置的实际状态，为后续的地址选择和冲突排查提供准确的数据支持，避免了因信息滞后而导致的错误分配决策。

20、本技术的第二方面提供了一种网络地址配置系统，包括：候选网络地址确定模块，用于响应于检测到扩容设备的接入请求，根据地址资源信息包括的多个网络地址中未与硬件地址构建映射关系的网络地址，确定候选网络地址；网络地址配置模块，用于在候选网络地址的实际占用状态为未被占用且所属的网络地址段具备网络连通可用性的情况下，根据候选网络地址，配置扩容设备的网络地址。