专利名称：一种网元ip地址的分配方法
技术领域：
本发明涉及通信技术领域，更具体的说，涉及一种基于二叉树和网元角色的网元 IP地址的分配方法。
背景技术：
对于双光方向的同步数字体系(英文全称为Synchronous Digital Hierarchy, 以下简称为SDH)设备，链网和环网是其常见的应用。而对于环网，为防止DCC(数据通信信道)监控风暴，往往需要先将环网进行破环，因此从抽象拓扑上来看，可以认为环网最终也是链网。现有的网元IP分配方案，主要是利用局域网中的电脑主机的动态主机设置协议 (英文全称为Dynamic Host Configuration Protocol，以下简称为DHCP)来实现，而专门针对SDH网络的网元IP地址的自动分配方案并不多见，因此本发明提出了一种基于二叉树由根节点对全网中非根节点进行IP地址快速分配的方案，适用于SDH网络中。
发明内容
本发明的实施例提供了一种网元IP地址的分配方法，实现了基于二叉树由根节点对全网中非根节点进行IP地址快速分配的发明目的。本发明的技术方案包括本发明提出了一种网元IP地址的分配方法，该方法包括非根节点在自身为未注册状态，且所述非根节点的父节点为已注册状态时，向根节点发送注册请求；所述根节点接收所述注册请求，根据所述注册请求将所述非根节点插入二叉树中对应的位置，并将IP地址池中最小的空闲IP地址分配给所述非根节点；所述非根节点将所述空闲IP地址作为本地IP，并将自身设置为已注册状态。进一步的，非根节点在自身为未注册状态，且所述非根节点的父节点为已注册状态时，向根节点发送注册请求，包括在所述非根节点为中间节点时，所述中间节点将自身的拓扑信息表为空时，默认自身为未注册状态；所述中间节点向根节点发送注册请求，所述注册请求包括所述中间节点自身MAC、 所述中间节点的父节点MAC以及子节点MAC。进一步的，根节点接收所述注册请求，根据所述注册请求将所述非根节点插入二叉树中对应的位置，并将IP地址池中最小的空闲IP地址分配给所述非根节点，包括所述根节点根据所述注册请求中所述中间节点的父节点MAC以及子节点MAC，将所述中间节点插入到二叉树中对应的位置；所述根节点按照二叉树的先序遍历顺序更新拓扑信息表，所述拓扑信息表中包含网络拓扑中的各节点MAC、所述节点的父节点MAC以及所述节点的注册IP ；
将IP地址池中最小的空闲IP地址填入所述拓扑信息表中与所述中间节点对应的注册IP中。进一步的，所述方法还包括所述根节点向网络中广播包含所述中间节点注册IP 的拓扑信息表。进一步的，所述非根节点将所述空闲IP地址作为本地IP，并将自身设置为已注册状态，包括在所述非根节点为中间节点时，所述中间节点接收所述根节点广播的所述拓扑信息表，并用接收到的所述拓扑信息表更新自身的初始拓扑信息表；所述中间节点在确定自身的拓扑信息已包含在接收到的所述拓扑信息表中时，将自身状态由未注册状态修改为已注册状态；所述中间节点从所述拓扑信息表中提取自身的注册IP设定为本地IP，并不再发送所述注册请求。进一步的，所述方法还包括所述非根节点在自身为未注册状态，但所述非根节点的父节点也为未注册状态时，不向根节点发送注册请求；所述非根节点为终端节点，所述终端节点的父节点为中间节点。进一步的，所述方法还包括所述终端节点将自身的初始拓扑信息表为空时，默认自身为未注册状态。进一步的，所述方法还包括在网络拓扑中有新加入的非根节点时，所述非根节点向根节点发送注册请求；所述注册请求中包含所述非根节点自身的MAC、所述非根节点的父节点MAC以及子节点MAC ；所述根节点根据接收到的所述注册请求，调整所述新加入的非根节点与当前网络拓扑中各节点之间的拓扑关系，所述拓扑关系为节点的父节点和子节点；所述根节点用调整后的所述拓扑关系更新拓扑信息表，并在IP地址池中将最小的空闲IP地址填入所述拓扑信息表中与新加入的非根节点对应的注册IP中，并将更新后的拓扑信息表下发给新加入的所述非根节点；所述非根节点接收所述拓扑信息表，并获取自身对应的注册IP后，完成注册。进一步的，所述方法还包括在网络拓扑中有非根节点关电时，所述非根节点关电后自动把光纤切换为直通；网络拓扑中的当前在线非根节点在检测到自身跳数减小时，向所述根节点发送注册请求，所述注册请求中包含在光纤切换为直通后所述在线非根节点的自身MAC、所述在线非根节点的父节点MAC以及子节点MAC ；所述根节点根据接收到的注册请求，调整当前在线非根节点的拓扑关系，并在拓扑信息表中删除关电的非根节点的拓扑信息，并将更新后的所述拓扑信息表下发给发送注册请求的非根节点设备。由上述本发明的实施例提供的技术方案可以看出，其充分利用了 SDH的开销字节和DCC通道，可实现快速、稳定的IP地址分配，同时，由于实现了二叉树数据结构的各个标准操作，网元的增加、删除都能够快速地反映为二叉树的变化，所以对拓扑变化频繁的网络尤为适用。
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。图1为本发明实施例中网元角色的示意图；图2为本发明实施例网元角色的工作场景示意图；图3为本发明实施例提供的一种网元IP地址的分配方法流程图；图4为本发明实施例的应用场景图；图5为本发明实施例的应用场景图。
具体实施例方式下面结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。下面将结合附图对本发明实施例作进一步地详细描述。本发明实施例中，网络拓扑中每个节点为一个网元。本发明针对双光方向的SDH设备，以链网和环网为应用场景对本发明实施例提出的一种网元IP地址的分配方案进行详细说明。其中，对于环网来说，为防止DCC监控风暴的发生，往往要先将环网进行破环，最终将环网以链网的形式存在。在环网络破环过程中，网络中的每个设备都需要获知自身在网络中的角色、上下行方向以及邻接设备的MAC地址。 为防止DCC监控风暴的产生，破环过程要求在很短的时间内完成，因此本发明实施例可以采用SDH开销字节J0(16字节)配合网元角色状态机来实现环网的破坏。其中，SDH开销字节JO可以采用下表所示的方式来定义。
权利要求
1.一种网元IP地址的分配方法，其特征在于，包括非根节点在自身为未注册状态，且所述非根节点的父节点为已注册状态时，向根节点发送注册请求；所述根节点接收所述注册请求，根据所述注册请求将所述非根节点插入二叉树中对应的位置，并将IP地址池中最小的空闲IP地址分配给所述非根节点；所述非根节点将所述空闲IP地址作为本地IP，并将自身设置为已注册状态。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，非根节点在自身为未注册状态，且所述非根节点的父节点为已注册状态时，向根节点发送注册请求，包括在所述非根节点为中间节点时，所述中间节点将自身的拓扑信息表为空时，默认自身为未注册状态；所述中间节点向根节点发送注册请求，所述注册请求包括所述中间节点自身MAC、所述中间节点的父节点MAC以及子节点MAC。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根节点接收所述注册请求，根据所述注册请求将所述非根节点插入二叉树中对应的位置，并将IP地址池中最小的空闲IP地址分配给所述非根节点，包括所述根节点根据所述注册请求中所述中间节点的父节点MAC以及子节点MAC，将所述中间节点插入到二叉树中对应的位置；所述根节点按照二叉树的先序遍历顺序更新拓扑信息表，所述拓扑信息表中包含网络拓扑中的各节点MAC、所述节点的父节点MAC以及所述节点的注册IP ；将IP地址池中最小的空闲IP地址填入所述拓扑信息表中与所述中间节点对应的注册 IP中。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述方法还包括所述根节点向网络中广播包含所述中间节点注册IP的拓扑信息表。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述非根节点将所述空闲IP地址作为本地IP，并将自身设置为已注册状态，包括在所述非根节点为中间节点时，所述中间节点接收所述根节点广播的所述拓扑信息表，并用接收到的所述拓扑信息表更新自身的初始拓扑信息表；所述中间节点在确定自身的拓扑信息已包含在接收到的所述拓扑信息表中时，将自身状态由未注册状态修改为已注册状态；所述中间节点从所述拓扑信息表中提取自身的注册IP设定为本地IP，并不再发送所述注册请求。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括所述非根节点在自身为未注册状态，但所述非根节点的父节点也为未注册状态时，不向所述根节点发送注册请求；所述非根节点为终端节点，所述终端节点的父节点为中间节点。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述方法还包括所述终端节点将自身的初始拓扑信息表为空时，默认自身为未注册状态。
8.根据权利要求1至7中任一所述的方法，其特征在于，所述方法还包括在网络拓扑中有新加入的非根节点时，所述非根节点向根节点发送注册请求；所述注册请求中包含所述非根节点自身的MAC、所述非根节点的父节点MAC以及子节点MAC ；所述根节点根据接收到的所述注册请求，调整所述新加入的非根节点与当前网络拓扑中各节点之间拓扑关系，所述拓扑关系为节点的父节点和子节点；所述根节点用调整后的所述拓扑关系更新拓扑信息表，并在IP地址池中将最小的空闲IP地址填入所述拓扑信息表中与新加入的非根节点对应的注册IP中，并将更新后的拓扑信息表下发给新加入的所述非根节点；所述非根节点接收所述拓扑信息表，并获取自身对应的注册IP后，完成注册。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述方法还包括 在网络拓扑中有非根节点关电时，所述非根节点关电后自动把光纤切换为直通； 网络拓扑中的当前在线的非根节点检测到自身跳数减小时，向所述根节点发送注册请求，所述注册请求中包含在光纤切换为直通后所述在线非根节点的自身MAC、所述在线非根节点的父节点MAC以及子节点MAC ；所述根节点根据接收到的注册请求，调整当前在线非根节点的拓扑关系，并在拓扑信息表中删除关电的非根节点的拓扑信息，并将更新后的所述拓扑信息表下发给发送注册请求的非根节点设备。
全文摘要
本发明公开了一种网元IP地址的分配方法，该分配方法包括非根节点在自身为未注册状态，且所述非根节点的父节点为已注册状态时，向根节点发送注册请求；根节点接收所述注册请求，根据所述注册请求将所述非根节点插入二叉树中对应的位置，并将IP地址池中最小的空闲IP地址分配给所述非根节点；所述非根节点将所述空闲IP地址作为本地IP，并将自身设置为已注册状态。本发明技术方案的实施，实现了基于二叉树和网元角的网元IP自动分配方案。
文档编号H04L29/12GK102497458SQ201110436189
公开日2012年6月13日 申请日期2011年12月22日 优先权日2011年12月22日
发明者周联红, 赵霄 申请人:北京华环电子股份有限公司