專利名稱：動態(tài)主機配置協(xié)議地址分配方法、中繼設備及服務器的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及網(wǎng)絡通信技術，尤其涉及一種動態(tài)主機配置協(xié)議地址分配方法、中繼設備及服務器。
背景技術：
用戶通過動態(tài)主機配置協(xié)議(DynamicHost Configuration Protocol, DHCP)可以獲取網(wǎng)際協(xié)議(Internet Protocol, IP)地址等相關信息,大大簡化了用戶上網(wǎng)之前所需要的配置，基本達到即插即用的目的。DHCP采用傳統(tǒng)的客戶端/服務器(Client/Server，C/S)結構，其工作原理如圖I所示。DHCP客戶端向DHCP服務器發(fā)送DHCP發(fā)現(xiàn)(Discover)請求；DHCP服務器向DHCP客戶端發(fā)送DHCP提供(Offer)響應；DHCP客戶端再向DHCP服務器發(fā)送DHCP請求(Request) ；DHCP服務器向DHCP客戶端返回DHCP確認(ACK)響應，至此DHCP客戶端自動向DHCP服務器請求分配IP地址及相關配置的過程結束，DHCP客戶端成功獲取了自己想要的配置，可以成功的連接網(wǎng)絡。如果DHCP客戶端與DHCP服務器不在同一網(wǎng)段內(nèi)，則需要DHCP中繼的參與。有DHCP中繼參與的IP地址分配過程如圖2所示，DHCP中繼作為DHCP客戶端和DHCP服務器之間的中繼，實現(xiàn)了兩者之間報文的重定向。由圖2可見，不同網(wǎng)段的DHCP客戶端通過DHCP中繼連接到DHCP服務器，當一 DHCP客戶端需要動態(tài)分配IP地址等信息時，DHCP客戶端便把報文送達對應的DHCP中繼處，DHCP中繼按照預先配置好的DHCP服務器的指向，將DHCP客戶端的報文重定向到指定的DHCP服務器，DHCP服務器經(jīng)過處理后再將響應送達DHCP中繼處，DHCP中繼再將響應重定向到DHCP客戶端。整個過程DHCP中繼在DHCP客戶端和DHCP服務器之間起到了橋梁的作用，負責報文的相互傳達。在上述各情況中，每個網(wǎng)段的DHCP客戶端都統(tǒng)一向DHCP服務器申請IP地址等信息，DHCP服務器需要處理所有與IP地址申請相關的報文，DHCP服務器的負擔較重，特別是在比較大的網(wǎng)絡環(huán)境中，成千上萬的DHCP客戶端同時申請IP地址等信息時(例如斷電后的DHCP客戶端同時加電時)，DHCP服務器將存在崩潰的可能。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種動態(tài)主機配置協(xié)議地址分配方法、中繼設備及服務器，用以減輕DHCP服務器的負擔。本發(fā)明一方面提供一種動態(tài)主機配置協(xié)議DHCP地址分配方法，包括DHCP中繼設備接收DHCP客戶端發(fā)送的地址分配請求消息；所述DHCP中繼設備根據(jù)所述地址分配請求消息，從預先向DHCP服務器申請到的地址池中為所述DHCP客戶端分配網(wǎng)際協(xié)議IP地址；所述地址池是所述DHCP中繼設備所在子網(wǎng)對應的地址池；所述DHCP中繼設備向所述DHCP客戶端發(fā)送地址分配應答消息，所述地址分配應答消息包括所述IP地址。本發(fā)明一方面提供一種動態(tài)主機配置協(xié)議DHCP中繼設備，包括第一接收模塊，用于接收DHCP客戶端發(fā)送的地址分配請求消息；分配模塊，用于根據(jù)所述地址分配請求消息，從預先向DHCP服務器申請到的地址 池中為所述DHCP客戶端分配網(wǎng)際協(xié)議IP地址；所述地址池是所述DHCP中繼設備所在子網(wǎng)對應的地址池；第一發(fā)送模塊，用于向所述DHCP客戶端發(fā)送地址分配應答消息，所述地址分配應答消息包括所述IP地址。本發(fā)明一方面提供一種動態(tài)主機配置協(xié)議DHCP地址分配系統(tǒng)，包括DHCP客戶端、DHCP中繼設備和DHCP服務器；所述DHCP中繼設備包括第一接收模塊，用于接收所述DHCP客戶端發(fā)送的地址分配請求消息；分配模塊，用于根據(jù)所述地址分配請求消息，從預先向所述DHCP服務器申請到的地址池中為所述DHCP客戶端分配網(wǎng)際協(xié)議IP地址；所述地址池是所述DHCP中繼設備所在子網(wǎng)對應的地址池；第一發(fā)送模塊，用于向所述DHCP客戶端發(fā)送地址分配應答消息，所述地址分配應答消息包括所述IP地址；所述DHCP客戶端，用于向所述DHCP中繼設備發(fā)送所述地址分配請求消息，并接收所述DHCP中繼設備發(fā)送的所述地址分配應答消息；所述DHCP服務器，用于預先向所述DHCP中繼設備分配所述地址池。本發(fā)明另一方面提供一種動態(tài)主機配置協(xié)議DHCP服務器，包括第四接收模塊，用于接收DHCP中繼設備發(fā)送的地址池協(xié)商請求消息，所述地址池協(xié)商請求消息包括所述DHCP中繼設備的網(wǎng)際協(xié)議IP地址；獲取模塊，用于根據(jù)所述DHCP中繼設備的IP地址確定出所述DHCP中繼設備所在子網(wǎng)，并獲取與所述DHCP中繼設備所在子網(wǎng)對應的地址池；第四發(fā)送模塊，用于向所述DHCP中繼設備發(fā)送地址池協(xié)商應答消息，所述地址池協(xié)商應答消息包括所述地址池，以使所述DHCP中繼設備在接收到DHCP客戶端發(fā)送的地址分配請求后，從所述地址池中為所述DHCP客戶端分配IP地址。本發(fā)明一方面提供的動態(tài)主機配置協(xié)議地址分配方法、系統(tǒng)及中繼設備，DHCP中繼設備預先向DHCP服務器申請所在子網(wǎng)對應的地址池，在接收到DHCP客戶端申請IP地址的請求后從預先申請到的地址池中為DHCP客戶端分配IP地址，一方面使得DHCP客戶端申請IP地址不需要通過DHCP服務器獲取，不需要與DHCP服務器交互，減輕了 DHCP服務器的負擔，另一方面DHCP中繼設備從DHCP服務器上獲取的是地址池而不是IP地址，與DHCP服務器的一次交互即可完成多個IP地址的獲取，與每次只能申請一個IP地址的申請方案相t匕，減少了與DHCP服務器的交互次數(shù)，同樣減輕了 DHCP服務器的負擔。本發(fā)明另一方面提供的動態(tài)主機配置協(xié)議服務器，與本發(fā)明實施例提供的DHCP中繼設備相配合，通過接收DHCP中繼設備發(fā)送的地址池協(xié)商請求消息并向DHCP中繼設備返回地址池協(xié)商應答消息，允許DHCP中繼設備申請地址池，使得DHCP中繼設備在與DHCP服務器的一次交互過程中即可申請到多個IP地址，一方面減輕了 DHCP中繼設備預先向DHCP服務器申請IP地址給DHCP服務器造成的負擔，另一方面為DHCP中繼設備直接根據(jù)申請到的地址池給DHCP客戶端分配IP地址打下了基礎，減輕了 DHCP服務器直接為DHCP客戶端分配IP地址造成的負擔。


為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術中的技術方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術描述中所需要使用的附圖作一簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發(fā)明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。 圖I為現(xiàn)有技術中DHCP地址分配方法的一種流程圖；圖2為現(xiàn)有技術中DHCP地址分配方法的另一種流程圖；圖3A為本發(fā)明一實施例提供的DHCP地址分配方法的流程圖；圖3B為本發(fā)明一實施例提供的DHCP地址分配方法的具體實施過程的流程圖；圖3C為本發(fā)明一實施例提供的DHCP報文格式的示意圖；圖4為本發(fā)明另一實施例提供的DHCP地址分配方法的流程圖；圖5為本發(fā)明又一實施例提供的DHCP地址分配方法的流程圖；圖6為本發(fā)明一實施例提供的DHCP地址分配方法的具體實施方式
的流程圖；圖7為本發(fā)明一實施例提供的DHCP中繼設備的結構示意圖；圖8為本發(fā)明另一實施例提供的DHCP中繼設備的結構示意圖；圖9為本發(fā)明一實施例提供的DHCP服務器的結構示意圖；圖10為本發(fā)明另一實施例提供的DHCP服務器的結構示意圖；圖11為本發(fā)明一實施例提供的DHCP地址分配系統(tǒng)的結構示意圖。
具體實施例方式為使本發(fā)明實施例的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。圖3A為本發(fā)明一實施例提供的DHCP地址分配方法的流程圖。如圖3A所示，本實施例的方法包括步驟301、DHCP中繼設備接收DHCP客戶端發(fā)送的地址分配請求消息。當DHCP客戶端需要請求分配IP地址時，DHCP客戶端向DHCP中繼發(fā)送地址分配請求消息。相應的，DHCP中繼設備接收DHCP客戶端發(fā)送的地址分配請求消息。其中，DHCP客戶端與DHCP中繼設備屬于同一子網(wǎng)。步驟302、DHCP中繼設備根據(jù)地址分配請求消息，從預先向DHCP服務器申請到的地址池中為DHCP客戶端分配IP地址；地址池是DHCP中繼設備所在子網(wǎng)對應的地址池。在DHCP服務器上，存儲有各子網(wǎng)分別對應的地址池。步驟303、DHCP中繼設備向DHCP客戶端發(fā)送地址分配應答消息，地址分配應答消息包括分配給DHCP客戶端的IP地址。
在本實施例中，為了解決現(xiàn)有技術中DHCP服務器負擔過重的問題，DHCP中繼設備預先向DHCP服務器申請DHCP中繼設備所在子網(wǎng)對應的地址池，在接收到DHCP客戶端申請IP地址的請求后，不再將該請求重定向到DHCP服務器而是直接從預先申請的地址池中為DHCP客戶端分配IP地址，并將分配給DHCP客戶端的IP地址發(fā)送給DHCP客戶端，將DHCP服務器為DHCP客戶端分配IP地址的工作分擔到DHCP中繼設備上，使得DHCP客戶端申請IP地址不需要通過DHCP服務器獲取，不需要與DHCP服務器交互，減輕了 DHCP服務器的負擔。另外，在本實施例中，DHCP中繼設備從DHCP服務器上預先申請的是地址池而不是IP地址，DHCP中繼設備與DHCP服務器之間的一次交互即可完成多個IP地址的獲取，與每次只能申請一個IP地址的申請方案相比 ，減少了與DHCP服務器的交互次數(shù)，同樣減輕了 DHCP服務器的負擔。進一步，在現(xiàn)有技術中，如果DHCP客戶端與DHCP服務器處于不同的網(wǎng)段，則DHCP客戶端申請IP地址的申請IP地址的交互報文需要穿越兩個網(wǎng)絡，一個是需要通過本地子網(wǎng)到達DHCP中繼設備，一個是DHCP中繼設備到DHCP服務器之間的網(wǎng)絡，而DHCP中繼設備到DHCP服務器之間的網(wǎng)絡可能非常復雜，報文交互通常存在非常大的延遲甚至會丟失，使得DHCP客戶端申請IP地址的時間較長，甚至失敗，用戶體驗較差。而在本實施例中，DHCP客戶端只需與所在子網(wǎng)的DHCP中繼設備進行交互，申請IP地址的報文只需要通過本地子網(wǎng)到達DHCP中繼設備即可，減少了 DHCP客戶端申請IP地址的時間，提高了 IP地址的申請效率，提聞了用戶體驗。在此說明，DHCP客戶端可以通過DHCP請求報文向DHCP中繼設備發(fā)送地址分配請求消息。相應地，DHCP中繼設備可以通過DHCP確認報文向DHCP客戶端發(fā)送地址分配應答消息?；诖耍鐖D3B所示，DHCP地址分配方法的一種具體實施過程包括步驟3a、DHCP中繼設備接收DHCP客戶端發(fā)送的DHCP發(fā)現(xiàn)報文。具體的，DHCP客戶端在請求分配IP地址時，向DHCP中繼設備發(fā)送DHCP發(fā)現(xiàn)報文。而DHCP中繼設備接收DHCP客戶端發(fā)送的DHCP發(fā)現(xiàn)報文。步驟3b、DHCP中繼設備向DHCP客戶端發(fā)送DHCP提供報文。步驟3c、DHCP中繼設備接收DHCP客戶端發(fā)送的DHCP請求報文。步驟3d、DHCP中繼設備在接收到DHCP請求報文后，從預先向DHCP服務器申請到的地址池中為DHCP客戶端分配一個IP地址。其中，DHCP中繼設備向DHCP客戶端分配IP地址的過程包括從預先申請的地址池中為DHCP客戶端分配一個IP地址的過程，以及對所分配的IP地址進行沖突檢測的過程。其中，沖突檢測的目的是判斷所分配的IP地址是否已經(jīng)被其他DHCP客戶端使用，如果檢測到所分配的IP地址在網(wǎng)絡上存在沖突地址時，需要重新為DHCP客戶端分配IP地址，直到分配到未被其他DHCP客戶端使用的IP地址為止。其中，進行沖突檢測的一種實施方式可以是DHCP中繼設備將所分配的IP地址作為探測報文的目的IP地址，以廣播方式發(fā)送探測報文。對于IP地址為所分配的IP地址的DHCP客戶端在接收到探測報文后，需要返回探測響應報文。如果DHCP中繼設備接收到探測響應報文，則認為檢測到?jīng)_突，即所分配的IP地址已經(jīng)被使用；反之，認為未檢測到?jīng)_突，可以將所分配的IP地址發(fā)送給DHCP客戶端。步驟3e、DHCP中繼設備向DHCP客戶端發(fā)送DHCP確認報文，該DHCP確認報文包括分配給DHCP客戶端的IP地址。在上述交互過程中，DHCP發(fā)現(xiàn)報文、DHCP提供報文、DHCP請求報文和DHCP確認報文使用統(tǒng)一的報文格式，該報文格式如圖3C所示。其中，op字段表示報文的操作類型。DHCP報文一般分為請求報文和響應報文，例如該op字段取值為I表示該報文為請求報文，取值為2表示該報文為響應報文。上述DHCP發(fā)現(xiàn)報文和DHCP提供報文是一對請求報文和響應報文；DHCP請求報文和DHCP確認報文是一對請求報文和響應報文。

htype字段表示硬件地址類型。hlen字段表示硬件地址長度。系統(tǒng)目前只對以太網(wǎng)支持，硬件地址長度固定為6。hops字段表示DHCP報文經(jīng)過的DHCP中繼設備的數(shù)目。DHCP請求報文每經(jīng)過一個DHCP中繼設備，該字段就會增加I。xid字段表示由DHCP客戶端產(chǎn)生的隨機數(shù)，用于匹配請求和應答報文。secs字段表示DHCP客戶端進入IP地址申請進程的時間或者更新IP地址進程的時間；由DHCP客戶端根據(jù)情況設定。目前沒有使用，固定取值為O。標志(flags)字段表示標志字段。第一個比特為廣播響應標識位，在現(xiàn)有技術中用來標識DHCP服務器響應報文是采用單播還是廣播方式發(fā)送，取值為O表示采用單播方式，取值為I表示采用廣播方式。其余比特保留不用。在本發(fā)明技術方案中，第一個比特用來標識DHCP中繼設備響應報文是采用單播還是廣播方式發(fā)送，同樣取值為O表示采用單播方式，取值為I表示采用廣播方式。ciaddr字段表示DHCP客戶端的IP地址。yiaddr字段在現(xiàn)有技術中表示DHCP服務器分配給DHCP客戶端的IP地址；在本實施例中，表示DHCP中繼設備分配給DHCP客戶端的IP地址。siaddr字段表示DHCP客戶端獲取IP地址等信息的DHCP服務器的IP地址。giaddr字段表示DHCP客戶端發(fā)出請求報文后經(jīng)過的第一個DHCP中繼設備的IP地址。chaddr字段表示DHCP客戶端的硬件地址。sname字段表示DHCP客戶端獲取IP地址等信息的DHCP服務器的名稱。file字段表示DHCP服務器為DHCP客戶端指定的啟動配置文件名稱及路徑信
肩、O選項(options)字段是可選變長選項字段，包含報文的類型、有效租期、DNS服務器的IP地址、WINS服務器的IP地址等配置信息。由上述可見，本實施例提供的DHCP地址分配方法，不需要對DHCP客戶端做任何改動，具有實現(xiàn)簡單的優(yōu)勢。圖4為本發(fā)明另一實施例提供的DHCP地址分配方法的流程圖。如圖4所示，本實施例的方法包括步驟401、DHCP中繼設備向DHCP服務器發(fā)送地址池協(xié)商請求消息，地址池協(xié)商請求消息包括DHCP中繼設備的IP地址。步驟402、DHCP中繼設備接收DHCP發(fā)送的地址池協(xié)商應答消息，地址池協(xié)商應答消息包括地址池；地址池是DHCP服務器根據(jù)DHCP中繼設備的IP地址確定出DHCP中繼設備所在子網(wǎng)后獲取的與DHCP中繼設備所在子網(wǎng)對應的地址池。 DHCP中繼設備向DHCP服務器發(fā)出地址池協(xié)商請求消息，該地址池協(xié)商請求消息包括DHCP中繼設備的IP地址。DHCP服務器接收DHCP中繼設備發(fā)送的地址池協(xié)商請求消息，并在收到該地址池協(xié)商請求消息后對該地址池協(xié)商請求消息進行處理，具體的，DHCP服務器對該地址池協(xié)商請求消息進行解析，獲取其中的DHCP中繼設備的IP地址，然后根據(jù)DHCP中繼設備的IP地址確定出DHCP中繼設備所在子網(wǎng)(或者說DHCP中繼設備的IP地址所屬的地址網(wǎng)段)，然后獲取DHCP中繼設備所在子網(wǎng)對應的地址池 ，并通過地址池協(xié)商應答消息將該DHCP中繼設備所在子網(wǎng)對應的地址池通告給DHCP中繼設備?？蛇x的，如果在DHCP服務器上還為地址池配置有其他一些信息，例如該地址池對應的默認路由信息、DNS服務器的信息、該地址池的租期時間等，則DHCP服務器在將該地址池發(fā)送給DHCP中繼設備的同時還可以將所配置的與該地址池有關的其他信息一并發(fā)送給DHCP中繼設備。其中，上述地址池的默認路由信息、DNS服務器的信息、地址池的租期時間等與地址池有關的信息稱為該地址池的配置信息。優(yōu)選的，DHCP中繼設備可以在每次開機后，與DHCP服務器進行一次地址池協(xié)商過程，以申請地址池?；蛘?，DHCP中繼設備可以在每次上電后，與DHCP服務器進行一次地址池協(xié)商過程，以申請地址池。進一步，為了增強DHCP中繼設備為DHCP客戶端分配IP地址的可靠性，當?shù)刂烦厣暾埵。鏒HCP服務器沒有應答或沒有對應的地址池，DHCP中繼設備可以以超時觸發(fā)的機制向DHCP服務重新發(fā)起地址池協(xié)商請求，以通過多次地址池協(xié)商過程最終獲得地址池。其中，超時時間可以逐一延長直到達到一個固定的值。該過程與TCP的超時重傳機制相類似。在此說明，當DHCP中繼設備以及與DHCP中繼設備屬于同一子網(wǎng)的所有DHCP客戶端在掉電后同時上電時，DHCP中繼設備需要先向DHCP服務器申請地址池，并將申請到的地址池保存在本地，然后再根據(jù)本地報文的地址池為上電后的DHCP客戶端分配IP地址。在該情況下，由于DHCP中繼設備向DHCP服務器申請的是地址池，該地址池的申請過程通常只需要一次地址池協(xié)商過程(或者說只需要一次報文交互過程)即可完成，對DHCP客戶端申請IP地址的時延影響較小。對于DHCP中繼設備作為DHCP客戶端每次只向DHCP服務器申請一個IP地址并通過多次申請獲得多個IP地址作為本地保留地址，然后根據(jù)本地保留地址為DHCP客戶端分配IP地址的方案來說，對于掉電后所有DHCP客戶端以及DHCP中繼設備同時上電的情況，DHCP中繼設備需要先通過多次申請向DHCP服務器申請到多個IP地址，然后才能為DHCP客戶端分配IP地址，DHCP中繼設備模擬DHCP客戶端向DHCP服務器申請一個IP地址也需要兩次報文交互過程，由此可見在完成多個IP地址的申請后再為DHCP客戶端分配IP地址，使得DHCP客戶端分配IP地址的時延較長。由此可見，本實施例的DHCP客戶端通過向DHCP服務器申請地址池而不是IP地址，不僅可以減輕DHCP服務器的負擔，在這種極端的情況還有利于減少DHCP客戶端申請IP地址的時間延遲，提高申請IP地址的效率。當DHCP中繼設備獲取到地址池后，即可通過下述步驟403-步驟405為DHCP客戶端分配IP地址。對DHCP客戶端來說，從DHCP中繼設備分配IP地址與從DHCP服務器上分配IP地址是完全一樣，沒有任何差異。步驟403、DHCP中繼設備接收DHCP客戶端發(fā)送的地址分配請求消息。步驟404、DHCP中繼設備根據(jù)地址分配請求消息，從預先向DHCP服務器申請到的地址池中為DHCP客戶端分配網(wǎng)際協(xié)議IP地址；地址池是DHCP中繼設備所在子網(wǎng)對應的地址池。步驟405、DHCP中繼設備向DHCP客戶端發(fā)送地址分配應答消息，地址分配應答消息包括IP地址。上述步驟403-步驟405可參見圖3A或圖3B所示實施例的描述，在此不再贅述。同理，在本實施例中，DHCP中繼設備通過與DHCP服務器進行地址池協(xié)商，預先向 DHCP服務器申請DHCP中繼設備所在子網(wǎng)對應的地址池，在接收到DHCP客戶端要求分配IP地址的請求后，不再將該請求重定向到DHCP服務器而是直接從預先申請的地址池中為DHCP客戶端分配IP地址，并將分配給DHCP客戶端的IP地址發(fā)送給DHCP客戶端，將DHCP服務器為DHCP客戶端分配IP地址的工作分擔到DHCP中繼設備上，使得DHCP客戶端申請IP地址不需要通過DHCP服務器獲取，不需要與DHCP服務器交互，減輕了 DHCP服務器的負擔。另外，在本實施例中，DHCP中繼設備從DHCP服務器上預先申請的是地址池而不是IP地址，DHCP中繼設備與DHCP服務器之間的一次交互即可完成多個IP地址的獲取，與每次只能申請一個IP地址的申請方案相比，減少了與DHCP服務器的交互次數(shù)，同樣減輕了 DHCP服務器的負擔。進一步，在本實施例中，DHCP客戶端只需與所在子網(wǎng)的DHCP中繼設備進行交互，申請IP地址的報文只需要通過本地子網(wǎng)到達DHCP中繼設備即可，減少了 DHCP客戶端申請IP地址的時間，提高了 IP地址的申請效率，提高了用戶體驗。圖5為本發(fā)明又一實施例提供的DHCP地址分配方法的流程圖。如圖5所示，本實施例的方法包括步驟501、DHCP中繼設備向DHCP服務器發(fā)送地址池協(xié)商請求消息，地址池協(xié)商請求消息包括DHCP中繼設備的IP地址。步驟502、DHCP中繼設備接收DHCP發(fā)送的地址池協(xié)商應答消息，地址池協(xié)商應答消息包括地址池；地址池是DHCP服務器根據(jù)DHCP中繼設備的IP地址確定出DHCP中繼設備所在子網(wǎng)后獲取的與DHCP中繼設備所在子網(wǎng)對應的地址池。上述步驟501和步驟502可參見步驟401和步驟402的描述，在此不再贅述。步驟503、DHCP中繼設備接收DHCP客戶端發(fā)送的地址分配請求消息。步驟504、DHCP中繼設備根據(jù)地址分配請求消息，從預先向DHCP服務器申請到的地址池中為DHCP客戶端分配IP地址；地址池是DHCP中繼設備所在子網(wǎng)對應的地址池。步驟505、DHCP中繼設備向DHCP客戶端發(fā)送地址分配應答消息，地址分配應答消息包括分配給DHCP客戶端的IP地址。步驟503-步驟505可參見圖3A或圖3B所示實施例的描述，在此不再贅述。步驟506、DHCP中繼設備向DHCP服務器發(fā)送地址分配通告消息，以使DHCP服務器記錄地址池中的IP地址的使用狀態(tài)，地址分配通告消息包括分配給DHCP客戶端的IP地址。在本實施例中，DHCP中繼設備將分配給DHCP客戶端的IP地址發(fā)送給DHCP客戶端之后，通過向DHCP服務器發(fā)送地址分配通告消息，將分配給DHCP客戶端的IP地址告訴給DHCP服務器。這樣DHCP服務器就可以記錄地址池中各IP的使用狀態(tài)。對DHCP服務器來說，接收DHCP中繼設備發(fā)送的地址分配通告消息，并在收到地址分配通告消息后，記錄地址分配通告消息中攜帶的IP地址的使用狀態(tài)，例如將地址分配通告消息中攜帶的IP地址標識為已分配或被使用。由于DHCP中繼設備申請的地址池中的IP的分配情況會同步給DHCP服務器，因此，DHCP服務器完全知道各DHCP中繼設備申請的地址池中的IP地址的分配情況，容易實現(xiàn)IP地址的統(tǒng)一管理。進一步，地址分配通告消息還可以包括IP地址的分配時間和/或DHCP客戶端的標識，但不限于此。其中，DHCP客戶端的標識可以是DHCP客戶端的硬件地址。這樣DHCP服務器可以更加全面的了解各DHCP中繼設備申請的地址池中的IP地址的分配使用情況，更加有利于對IP地址的統(tǒng)一管理。進一步，在上述各實施例中，當DHCP服務器上的地址池的配置信息發(fā)生變化時，DHCP服務器可以將發(fā)生的變化同步給DHCP中繼設備，從而實現(xiàn)信息的完全同步。具體的，當DHCP服務器上的地址池的配置信息發(fā)生變化時，DHCP服務器可以向DHCP中繼設備發(fā)送配置變化通告消息；DHCP中繼設備接收DHCP服務器發(fā)送的配置變化通告消息，該配置變化通告消息包括地址池對應的配置變更信息。然后，DHCP中繼設備根據(jù)配置變化通告消息中地址池對應的配置變更信息，更新地址池的配置信息。其中，配置變化通告消息包括地址池對應的配置變更信息的一種實現(xiàn)方式為配置變化通告消息僅包括發(fā)生變化的配置信息。則DHCP中繼設備根據(jù)配置變化通告消息中發(fā)生變化的配置信息，更新地址池在本地的配置信息，例如如果發(fā)生變化的配置信息是已經(jīng)存在的配置信息，則可以直接用發(fā)生變化的配置信息直接替換本地相應的配置信息，如果發(fā)生變化的配置信息是新增的配置信息，則直接在本地新增的所述發(fā)生變換的配置信肩、O其中，配置變化通告消息包括地址池對應的配置變更信息的一種實現(xiàn)方式為配置變化通告消息包括地址池對應的全部配置信息(包括發(fā)生變化的和沒有發(fā)生變化的)，則DHCP中繼設備可以直接用配置變化通告消息中地址池對應的全部配置信息替換地址池在本地的所有配置信息。下面對DHCP服務器上地址池的配置信息發(fā)生變化的情況進行舉例說明。例如，在運行過程中，DHCP服務器有可能希望修改地址池的租期(或者說是分配周期)，或者DHCP服務器希望回收某些IP地址，將這些IP地址以靜態(tài)方式分配給某些DHCP客戶端使用而不希望通過動態(tài)分配，或者，地址池的默認路由發(fā)生變化(例如由無到有)，或者地址池的DNS服務信息發(fā)生變化(例如由無到有)。一旦發(fā)生了上述的變化，DHCP服務器需要通告給DHCP中繼設備。這樣不僅可以使DHCP中繼設備與DHCP服務器上的信息實現(xiàn)同步，并且可以使DHCP中繼設備基于地址池最新的配置信息為DHCP客戶端分配IP地址，有利于提高成功分配IP地址的概率。在上述實施例中，在DHCP服務器與DHCP中繼設備之間進行信息同步以及地址池協(xié)商，這些信息的同步是通過地址分配通告消息或配置變化通告消息實現(xiàn)的，地址池協(xié)商是通過地址池協(xié)商請求消息和地址池協(xié)商應答消息實現(xiàn)的。地址分配通告消息、配置變化通告消息、地址池協(xié)商請求消息或地址池協(xié)商應答消息可以通過對現(xiàn)有DHCP協(xié)議的報文進行擴展實現(xiàn)。
一種擴展DHCP協(xié)議的報文的可選實施方式為對DHCP選項53作擴展。擴展后的DHCP選項53增加了地址池協(xié)商請求(INF0REQ)，地址池協(xié)商應答(INF0RPY)和信息通告(INF0NTY) 3個選項值，分別為8、9和10，用于作為新的報文類型。DHCP選項53在擴展前包括7個選項值，分別為1-7，對應于DHCP發(fā)現(xiàn)報文、DHCP提供報文、DHCP請求報文、DHCP拒絕(decline)報文、DHCP確認報文、DHCP否認(NACK)報文和DHCP釋放(release)報文。為了在信息協(xié)商過程和信息通告過程中攜帶相關的內(nèi)容，本實施例在DHCP原有選項字段中增設一私有選項，設其選項代碼為211，但不限于此。增設的私有選項211的選項值部分可由至少I個子選項構成，其選項長度為各子選項長度之和，是可變長度的。在本實施例中，私有選項211包括的子選項如表I所示，但不限于此。如果需要擴展，可以增加。表I
權利要求
1.一種動態(tài)主機配置協(xié)議DHCP地址分配方法，其特征在于，包括 DHCP中繼設備接收DHCP客戶端發(fā)送的地址分配請求消息； 所述DHCP中繼設備根據(jù)所述地址分配請求消息，從預先向DHCP服務器申請到的地址池中為所述DHCP客戶端分配網(wǎng)際協(xié)議IP地址；所述地址池是所述DHCP中繼設備所在子網(wǎng)對應的地址池； 所述DHCP中繼設備向所述DHCP客戶端發(fā)送地址分配應答消息，所述地址分配應答消息包括所述IP地址。
2.根據(jù)權利要求I所述的DHCP地址分配方法，其特征在于，所述DHCP中繼設備預先向所述DHCP服務器申請所述地址池包括 所述DHCP中繼設備向所述DHCP服務器發(fā)送地址池協(xié)商請求消息，所述地址池協(xié)商請求消息包括所述DHCP中繼設備的IP地址； 所述DHCP中繼設備接收所述DHCP發(fā)送的地址池協(xié)商應答消息，所述地址池協(xié)商應答消息包括所述地址池，所述地址池是所述DHCP服務器根據(jù)所述DHCP中繼設備的IP地址確定出所述DHCP中繼設備所在子網(wǎng)后獲取的與所述DHCP中繼設備所在子網(wǎng)對應的地址池。
3.根據(jù)權利要求I或2所述的DHCP地址分配方法，其特征在于，所述DHCP中繼設備向所述DHCP客戶端發(fā)送地址分配應答消息之后包括 所述DHCP中繼設備向所述DHCP服務器發(fā)送地址分配通告消息，以使所述DHCP服務器記錄所述地址池中的所述IP地址的使用狀態(tài)，所述地址分配通告消息包括所述IP地址。
4.根據(jù)權利要求3所述的DHCP地址分配方法，其特征在于，所述地址分配通告消息還包括所述IP地址的分配時間和/或所述DHCP客戶端的標識。
5.根據(jù)權利要求I或2所述的DHCP地址分配方法，其特征在于，還包括 所述DHCP中繼設備接收所述DHCP服務器發(fā)送的配置變化通告消息，所述配置變化通告消息包括所述地址池對應的配置變更信息； 所述DHCP中繼設備根據(jù)所述地址池對應的配置變更信息，更新所述地址池的配置信息。
6.一種動態(tài)主機配置協(xié)議DHCP中繼設備，其特征在于，包括 第一接收模塊，用于接收DHCP客戶端發(fā)送的地址分配請求消息； 分配模塊，用于根據(jù)所述地址分配請求消息，從預先向DHCP服務器申請到的地址池中為所述DHCP客戶端分配網(wǎng)際協(xié)議IP地址；所述地址池是所述DHCP中繼設備所在子網(wǎng)對應的地址池； 第一發(fā)送模塊，用于向所述DHCP客戶端發(fā)送地址分配應答消息，所述地址分配應答消息包括所述IP地址。
7.根據(jù)權利要求6所述的DHCP中繼設備，其特征在于，還包括 第二發(fā)送模塊，用于向所述DHCP服務器發(fā)送地址池協(xié)商請求消息，所述地址池協(xié)商請求消息包括所述DHCP中繼設備的IP地址； 第二接收模塊，用于接收所述DHCP服務器發(fā)送的地址池協(xié)商應答消息，所述地址池協(xié)商應答消息包括所述地址池，所述地址池是所述DHCP服務器根據(jù)所述DHCP中繼設備的IP地址確定出所述DHCP中繼設備所在子網(wǎng)后獲取的與所述DHCP中繼設備所在子網(wǎng)對應的地址池。
8.根據(jù)權利要求6或7所述的DHCP中繼設備，其特征在于，還包括 第三發(fā)送模塊，用于向所述DHCP服務器發(fā)送地址分配通告消息，以使所述DHCP服務器記錄所述地址池中的IP地址的使用狀態(tài)，所述地址分配通告消息包括所述IP地址。
9.根據(jù)權利要求6或7所述的DHCP中繼設備，其特征在于，還包括 第三接收模塊，用于接收所述DHCP服務器發(fā)送的配置變化通告消息，所述配置變化通告消息包括所述地址池對應的配置變更信息； 更新模塊，用于根據(jù)所述地址池對應的配置變更信息，更新所述地址池的配置信息。
10.一種動態(tài)主機配置協(xié)議DHCP服務器，其特征在于，包括 第四接收模塊，用于接收DHCP中繼設備發(fā)送的地址池協(xié)商請求消息，所述地址池協(xié)商請求消息包括所述DHCP中繼設備的網(wǎng)際協(xié)議IP地址； 獲取模塊，用于根據(jù)所述DHCP中繼設備的IP地址確定出所述DHCP中繼設備所在子網(wǎng)，并獲取與所述DHCP中繼設備所在子網(wǎng)對應的地址池； 第四發(fā)送模塊，用于向所述DHCP中繼設備發(fā)送地址池協(xié)商應答消息，所述地址池協(xié)商應答消息包括所述地址池，以使所述DHCP中繼設備在接收到DHCP客戶端發(fā)送的地址分配請求后，從所述地址池中為所述DHCP客戶端分配IP地址。
11.根據(jù)權利要求10所述的DHCP服務器，其特征在于，還包括 第五接收模塊，用于接收所述DHCP中繼設備發(fā)送的地址分配通告消息，所述地址分配通告消息包括所述DHCP中繼設備從所述地址池中分配給所述DHCP客戶端的IP地址； 記錄模塊，用于記錄所述地址分配通告消息包括的所述DHCP客戶端從所述地址池中分配給所述DHCP客戶端的IP地址的使用狀態(tài)。
12.根據(jù)權利要求10或11所述的DHCP服務器，其特征在于，還包括 第五發(fā)送模塊，用于向所述DHCP中繼設備發(fā)送配置變化通告消息，所述配置變化通告消息包括所述地址池對應的配置變更信息，以使所述DHCP中繼設備根據(jù)所述地址池對應的配置變更信息，更新所述地址池的配置信息。
13.一種動態(tài)主機配置協(xié)議DHCP地址分配系統(tǒng)，其特征在于，包括DHCP客戶端、DHCP中繼設備和DHCP服務器； 所述DHCP中繼設備包括 第一接收模塊，用于接收所述DHCP客戶端發(fā)送的地址分配請求消息； 分配模塊，用于根據(jù)所述地址分配請求消息，從預先向所述DHCP服務器申請到的地址池中為所述DHCP客戶端分配網(wǎng)際協(xié)議IP地址；所述地址池是所述DHCP中繼設備所在子網(wǎng)對應的地址池； 第一發(fā)送模塊，用于向所述DHCP客戶端發(fā)送地址分配應答消息，所述地址分配應答消息包括所述IP地址； 所述DHCP客戶端，用于向所述DHCP中繼設備發(fā)送所述地址分配請求消息，并接收所述DHCP中繼設備發(fā)送的所述地址分配應答消息； 所述DHCP服務器，用于預先向所述DHCP中繼設備分配所述地址池。
全文摘要
本發(fā)明提供一種動態(tài)主機配置協(xié)議地址分配方法、中繼設備及服務器。其中，方法包括DHCP中繼設備接收DHCP客戶端發(fā)送的地址分配請求消息；DHCP中繼設備根據(jù)地址分配請求消息，從預先向DHCP服務器申請到的地址池中為DHCP客戶端分配網(wǎng)際協(xié)議IP地址；地址池是DHCP中繼設備所在子網(wǎng)對應的地址池；DHCP中繼設備向DHCP客戶端發(fā)送地址分配應答消息，地址分配應答消息包括IP地址。本發(fā)明技術方案減輕了DHCP服務器分配IP地址的負擔。
文檔編號H04L29/12GK102685264SQ20121014083
公開日2012年9月19日 申請日期2012年5月8日 優(yōu)先權日2012年5月8日
發(fā)明者龍黎江 申請人:北京星網(wǎng)銳捷網(wǎng)絡技術有限公司